Cpu 제어 단위 설계 : 원칙, 계산 및 예

CPU 제어 장치는 필요한 계산을 수행하는 기본 원칙을 이해하고 실용적인 예를 적용 할 수 있습니다. 제어 장치는 프로세서 내에서 데이터 흐름 및 관리 작업을 직접하여 CPU의 활동을 조정합니다.

Control Unit Design의 원칙

제어장치는 지시를 해석하고 제어 신호를 생성하여 실행합니다. 그것은 hardwired 논리 또는 microprogramming을 사용하여 실행될 수 있습니다. 선택은 속도, 융통성 및 복잡성과 같은 요인에 달려 있습니다.

핵심 원리에는 단순성, 신뢰성 및 효율성이 포함됩니다. 제어 신호는 정확하고 적절한 CPU 작동을 보장하기 위해 필요한 시간 프레임 내에서 생성되어야 합니다.

설계 계산은 타이밍, 제어 신호 지속 및 논리 게이트 구성을 결정합니다. 타이밍 분석은 신호가 시계 사이클과 동기화됩니다. 논리 최소화는 복잡성을 줄이고 속도를 향상시킵니다.

예를 들어, 제어 라인의 수를 계산하는 것은 지시 설정 및 필요한 제어 신호를 식별하는 것을 분석합니다. 이것은 제어 논리를 설계하여 각 지시에 대한 신호를 생성합니다.

로드, 저장, 추가 및 추적 지침을 지원하는 기본 CPU의 간단한 제어 장치를 고려하십시오. 제어 신호는 읽기, 쓰기, ALU 작동 및 등록 선택을 포함합니다. 제어 논리는 지시 해독에 따라 이러한 신호를 생성하도록 설계되었습니다.

주 기계 접근을 사용하여, 특정한 국가를 통해 각 지시 전환은, 통제 신호를 그러므로 활성화합니다. 이 방법은 디자인을 간단하게 하고 정확한 실행 교류를 지킵니다.