63时序与控制 控制器基本控制方式 (1)同步控制方式 ·所谓同步控制方式,就是系统有一个统一的 时钟,所有的控制信号均来自这个统一的时钟 根据指令周期、CPU周期和节拍周期的长度 固定与否,同步控制方式又可分为以下几种 ①定长指令周期即所有的指令执行时间都相 等。若指令的繁简差异很大,规定统一的指令 周期,无疑会造成太多的时间浪费,因此,定 长指令周期的方式很少被采用
6.3 时序与控制 • 1. 控制器基本控制方式 • (1)同步控制方式 • 所谓同步控制方式，就是系统有一个统一的 时钟，所有的控制信号均来自这个统一的时钟 信号。 • 根据指令周期、CPU周期和节拍周期的长度 固定与否，同步控制方式又可分为以下几种。 • ① 定长指令周期 即所有的指令执行时间都相 等。若指令的繁简差异很大，规定统一的指令 周期，无疑会造成太多的时间浪费，因此，定 长指令周期的方式很少被采用
·②定长CPU周期这种方式中各CPU周 期都相等,一般都等于内存的存取周期 而指令周期不固定,等于整数个CPU周 期 ③变长指令周期、变长CPU周期这种 方式的指令周期长度不固定,而且CPU 周期也不固定,不会造成时间浪费,但 时序系统的控制比较复杂,要根据不同 情况确定每个CPU周期的节拍数
• ② 定长CPU周期 这种方式中各CPU周 期都相等，一般都等于内存的存取周期。 而指令周期不固定，等于整数个CPU周 期。 • ③变长指令周期、变长CPU周期 这种 方式的指令周期长度不固定，而且CPU 周期也不固定，不会造成时间浪费，但 时序系统的控制比较复杂，要根据不同 情况确定每个CPU周期的节拍数
(2)异步控制方式 异步控制方式中没有统一的时钟信号,各部 件按自身固有的速度工作,通过应答方式进行 联络,常见的应答信号有准备好 Ready或等待 WAT等,异步控制相对于同步要复杂 CPU内部的操作采用同步方式,CPU与内存 和|/O设备的操作采用异步方式,这就带来 个同步方式与异步方式如何过渡、如何衔接的 问题。也就是说,当内存或l/O设备的Read 信号到达CPU时,不可能恰好为CPU脉冲源的 整周期或节拍的整周期,解决办法也是一种折 衷方案,即联合控制方式
• (2)异步控制方式 • 异步控制方式中没有统一的时钟信号，各部 件按自身固有的速度工作，通过应答方式进行 联络，常见的应答信号有准备好Ready或等待 WAIT等，异步控制相对于同步要复杂。 • CPU内部的操作采用同步方式，CPU与内存 和I／O设备的操作采用异步方式，这就带来一 个同步方式与异步方式如何过渡、如何衔接的 问题。也就是说，当内存或I／O设备的Ready 信号到达CPU时，不可能恰好为CPU脉冲源的 整周期或节拍的整周期，解决办法也是一种折 衷方案，即联合控制方式
·(3)联合控制方式 联合控制方式是介于同步异步之间的一种折 衷。在联合控制方式中,CPU并不是在任何时 刻立即对来自内存和/O接口的应答信号作出 反应,而是在一个节拍周期的结束(下一个节拍 周期的开始)。也就是说,当CPU进行内存的 读写操作或进行丨/○设备的数据传送时,是按 同步方式插入一个节拍周期或几个节拍周期, 直到内存或|/O设备的应答信号到达为止。联 合控制方式是CPU进行内存的读写操作和|/O 数据传送操作通常采用的方式,较好的解决了 同步与异步的衔接问题
• (3)联合控制方式 • 联合控制方式是介于同步异步之间的一种折 衷。在联合控制方式中，CPU并不是在任何时 刻立即对来自内存和I／O接口的应答信号作出 反应，而是在一个节拍周期的结束(下一个节拍 周期的开始)。也就是说，当CPU进行内存的 读写操作或进行I／O设备的数据传送时，是按 同步方式插入一个节拍周期或几个节拍周期， 直到内存或I／O设备的应答信号到达为止。联 合控制方式是CPU进行内存的读写操作和I／O 数据传送操作通常采用的方式，较好的解决了 同步与异步的衔接问题
控制器的时序 (1)组合逻辑控制器的时序 采用同步控制方式的组合逻辑控制器的 时序如图61所示
• 2. 控制器的时序 • (1)组合逻辑控制器的时序 • 采用同步控制方式的组合逻辑控制器的 时序如图6.1所示