控制器工作方式?硬連線控制器，又稱為組合邏輯控制器，與微程序控制器共同構成計算機通用的兩大類控制器硬連線控制器是早期計算機唯一可用的方案，當前在RISC結構的計算機、追求特高性能的計算機中也被普遍選用它的基本運行原理，是使用大量的組合邏輯門線路，直接提供出控制計算機各功能部件協同運行所需要的控制信号這些門電路的輸入信号是指令操作碼、指令執行步驟編碼、或許還有其他的控制條件，其輸出的一批信号就是提供給計算機各功能部件的控制信号，下面我們就來說一說關于控制器工作方式?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

控制器工作方式

硬連線控制器，又稱為組合邏輯控制器，與微程序控制器共同構成計算機通用的兩大類控制器。硬連線控制器是早期計算機唯一可用的方案，當前在RISC結構的計算機、追求特高性能的計算機中也被普遍選用。它的基本運行原理，是使用大量的組合邏輯門線路，直接提供出控制計算機各功能部件協同運行所需要的控制信号。這些門電路的輸入信号是指令操作碼、指令執行步驟編碼、或許還有其他的控制條件，其輸出的一批信号就是提供給計算機各功能部件的控制信号。

硬連線控制器的一般組成 ,即程序計數器PC、指令寄存器IR、全部控制信号産生部件，隻是指令執行步驟标記明确為節拍發生器，它提供嚴格的時序信号給控制信号産生部件，從而對各種操作實施時間上的控制。

1．從計算機執行程序的層次

程序是機器指令的一個序列，因此，計算機硬件應能自動地、連續地執行程序中的每一條指令，核心問題在于應該按指令的執行次序，自動地逐條從内存儲器讀出每一條指令，（接着分析和執行這條指令），程序計數器PC在這一過程中起到關鍵作用，它保存一條指令在内存中的地址，服務于到内存中讀取指令。它的自行增量功能用于形成相鄰的下一條指令的地址，而通過接收新的指令（例如轉移指令）的地址來改變指令的執行順序，這兩種辦法确保計算機能自動地、連續地執行程序中的每一條指令。

從内存儲器讀出來的指令内容将經過數據總線傳送到指令寄存器IR，以便在這條指令執行的整個過程中，由IR來提供這條指令的主要内容（指令操作碼和形式地址等）。

2．從計算機執行一條指令的層次

每條指令都是在取指-譯碼-執行的循環中完成的，即執行每一條指令，通常都要經過讀取指令，分析指令，執行這條指令規定的具體操作功能等幾個操作步驟。設計硬連線控制器或微程序控制器，都要經過如下幾個步驟。

① 劃分每一條指令的執行步驟，設計每一條指令的每一個執行步驟的具體操作功能；

② 确定在實現這些操作功能時，計算機各功能部件要求使用哪些控制信号；

③ 需要選用什麼邏輯線路，采用什麼處理方案，來分步驟地形成并向計算機各功能部件提供出這些控制信号。

在完成劃分指令執行步驟的設計之後，需要有辦法區分、表示這些執行步驟。在硬連線控制器中，使用節拍發生器timing來區分指令不同的執行步驟，它是由幾個觸發器電路實現的典型的時序邏輯電路，提供指令每一個執行步驟的節拍狀态信号，用節拍狀态變換來标明一條指令的執行步驟的次序關系。

在确定計算機各功能部件要求使用哪些控制信号時，依據的是這些需要控制的功能部件本身的組成和運行的控制需求。對硬連線的控制器方案，就必須選用組合邏輯的門線路來形成并提供出全部的時序控制信号，這是由控制信号形成部件CU分擔的。它依據正處在執行過程中的指令的操作碼（保存在指令寄存器IR中），當前指令所處的執行步驟（由節拍發生器的節拍狀态标記），和某個（些）判别條件（例如ALU運算結果是否為0）等作為輸入信号，用與—或兩級組合邏輯門電路直接、快速地形成本節拍用到的全部控制信号，并送到計算機的各功能部件。在這些信号的控制下，計算機各功能部件會完成預期的操作功能。

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