考研408《计算机组成原理》复习笔记，第五章(4)——CPU的【硬布线控制器】
一、控制器CU
提示：什么是【微命令信号】？什么是【微操作】？
我们前面学的CPU执行指令流程，红色部分的具体流程就是【微操作】，它描述CPU干了什么；蓝色部分是【微命令】，只有这些【微命令生效】的时候，才会操控前面的【微操作】执行成功
二、控制器之——硬布线控制器
先记住一点：硬布线控制器是【硬件实现】+【时钟控制】的一种CU！！！！
（1）什么要素决定了【硬布线控制器】产生的微命令？
重点图，<【硬布线控制器】的信号来源 > 究竟来自哪3个要素：
放大查看，掌握这个图就已经基本学完硬布线控制器了
（2）【时序系统】具体是怎样控制CU的命令【按序执行】？
这一块王道简直讲得就是一坨屎，其实很简单，我们在前面已经知道：
【三个要素】决定硬布线控制器产生信号：
- 1、指令译码器产生的信息
- 2、时钟信号
- 3、反馈的状态信息、标志
那么其中，【时钟信号】具体其实是依靠一个【时序系统】决定：
- ① 其中一个要素是【目前的机器周期】
- ② 另外一个要素是【时钟节拍】
- 而这个【目前的机器周期】和【时钟节拍】究竟是怎么分配的？看下图
- 对于一些常见疑惑
（3）如何根据【操作时间表】写出【微操作的逻辑表达式】
很多人在这一块听课直接睡着懵逼了，但其实巨鸡儿简单
当题目给出我们【操作时间表】和【微操作命令】后：
- 1、马上根据【微操作命令】在表格里全部勾选出他的位置（上图深蓝色）
- 2、然后回想前面我们说过：【哪几个要素决定CU的微命令信号？】：
- 【指令操作码】
- 【时钟信号】：（当前机器周期）+（节拍信号）
- 【机器状态条件】：仅有时会起到一点作用...可忽略
- 那么将题目【微操作命令】对应的这几个要素勾选出来
- 3、一个【机器周期】内：
- 【机器周期】和【节拍信号】进行【与运算】
- 写成逻辑表达式就是【乘法的乘号】
- 意思就是：“在 XXX机器周期 内的 XX节拍时刻 ，生成这个命令”
- 4、【指令操作码】则是全部进行【或运算】
- 写成逻辑表达式就是【加法的加号】
- 意思就是：“在这时刻内可以进行 操作1 或 操作2 或 ... 操作N”
- 要注意，图中像【FE · T1】的明明【指令操作码】全都是1，为什么不用写？
- 因为【全都是1】就代表【任何指令】都会触发产生【微操作命令】，也就没必要写【操作1 + 操作2 + ... 操作N】了
- 5、最后所有【机器周期】的【逻辑表达式】都进行【或运算】
- 意思是：“若想进行题目要的微操作命令，那么必然在【这些机器周期的其中一个里会发生】”
- 最后，如果要你画出怎么根据【逻辑表达式】设计这个硬件，我特么直接不要这分了，这么麻烦给跟你画，又能力的自己研究一下吧
（4）拓展
简单记一下我写的概括吧
