Was sind die Grundfunktionen des Controllers?

Die Grundfunktion des Controllers besteht darin, die verschiedenen Teile der Maschine so zu steuern, dass sie harmonisch funktionieren. Der Controller ist das Nervenzentrum des Computers und steuert alle Komponenten der Maschine so, dass sie in automatisierter Koordination arbeiten. Die Hauptkomponenten im Controller sind Befehlsregister, Decoder, Timing-Beat-Generatoren, Betriebssteuerungskomponenten und Befehlszähler.

Die Betriebsumgebung dieses Artikels: Windows 10-System, Thinkpad T480-Computer.

Was ist ein Controller?

Der Computercontroller ist das Nervenzentrum des Computers und steuert alle Komponenten in der Maschine, um ihre Arbeit automatisch zu koordinieren. Unter der Steuerung des Controllers kann der Computer automatisch eine Reihe von Vorgängen gemäß den vom Programm festgelegten Schritten ausführen, um bestimmte Aufgaben zu erledigen.

Funktion des Controllers

1. Die Anweisungen, aus denen das Programm besteht, müssen in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden und dürfen nicht durcheinander gebracht werden.

2. Timing. Ein elektronischer Computer ist eine komplexe Maschine, die aus zahlreichen Komponenten und Teilen besteht und verschiedene Signale unterschiedliche Wege nehmen. Damit diese Elemente und Komponenten harmonisch funktionieren, muss das System über einen einheitlichen Zeitstandard verfügen – Uhr und Takt. Der Takt und Takt eines Computers werden von einem Oszillator bereitgestellt. Die Betriebsfrequenz des Oszillators wird als Taktfrequenz bezeichnet. Je höher die Taktfrequenz, desto schneller arbeitet der Computer.

Sequenzierung und Timing zusammen werden als Timing-Sequenzierung bezeichnet.

3. Betriebskontrolle. Der Controller sollte in der Lage sein, Betriebssteuersignale im angegebenen Takt entsprechend dem in der Anweisung angegebenen Inhalt an relevante Komponenten zu senden.

Hauptkomponenten im Controller:

1. Befehlsregister: Speichert Anweisungen aus dem Speicher.

2. Decoder: Übersetzen Sie den Operationscode in der Anweisung in ein Steuersignal.

3. Timing-Beat-Generator: Erzeugt Timing-Puls-Beat-Signale, damit der Computer rhythmisch und geordnet arbeitet.

4. Betriebssteuerungskomponenten: Kombinieren Sie Steuersignale, um jede Komponente zu steuern und die entsprechenden Vorgänge abzuschließen.

5. Befehlszähler: Berechnen und zeigen Sie die Adresse des nächsten Befehls an.

Arbeitsprozess des Controllers

1. Anweisungen erhalten. Die Adresse des aktuellen Befehls wird im Programmzähler (PC) der Steuerung gespeichert. Der erste Schritt beim Ausführen einer Anweisung besteht darin, die Adresse an den Adresstreiber des Speichers (nicht gezeigt) zu senden, die Anweisung entsprechend der Adresse abzurufen und an das Anweisungsregister (IR) zu senden. gleichzeitig. Der PC fügt automatisch 1 hinzu. Machen Sie sich bereit für die nächste Bestellung.

2. Anweisungen analysieren. Eine Anweisung besteht aus zwei Teilen: Ein Teil wird Operationscode (OP) genannt. Er gibt an, welche Operation der Befehl ausführen soll; der andere Teil wird als Datenadresscode bezeichnet, der angibt, an welcher Adresse die gespeicherten Daten bearbeitet werden sollen. In der Phase der Befehlsanalyse muss der Datenadresscode an den Speicher gesendet werden, um die erforderlichen Operanden für die Recheneinheit abzurufen. Gleichzeitig wird der OP an die Befehlsdekodierungskomponente gesendet, die in Signale übersetzt wird, welche Komponenten welche Operationen ausführen sollen, und dann werden die angegebenen Signale (und Zeitsignale) über die Operationssteuerungslogik an die angegebenen Komponenten gesendet.

3. Betriebssteuersignal senden. Die relevanten Betriebssteuersignale werden entsprechend der Timing-Anordnung an die relevanten Komponenten gesendet, sodass die relevanten Komponenten die angegebenen Vorgänge im angegebenen Takt abschließen können.

(Lernvideo-Sharing: Einführung in die Programmierung)

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