コントローラーの機能は何ですか

コントローラーの機能は、さまざまなコンピューター コンポーネントの動作を指示し、調整することです。コントローラはプログラムカウンタ、命令レジスタ、命令デコーダ、タイミングジェネレータ、オペレーションコントローラで構成されます。

#この記事の動作環境: Windows10 システム、Thinkpad t480 コンピューター。

コントローラーの機能は、さまざまなコンピューター コンポーネントの動作を指示し、調整することです。

コントローラーとは何ですか?

コントローラとは、主回路や制御回路の配線を所定のシーケンスで切り替え、回路内の抵抗値を変化させて、モータの起動、速度調整、制動、逆転などを制御する親機のことを指します。モーター。プログラムカウンタ、命令レジスタ、命令デコーダ、タイミングジェネレータ、オペレーションコントローラで構成され、命令を発行する、つまりコンピュータシステム全体の動作の調整と命令を完了する「意思決定機構」です。

基本機能:

データバッファリング:I/Oデバイスの速度は遅いですが、CPUとメモリの速度は速いため、コントローラ内にバッファを設定する必要があります。出力時には、このバッファはホストから高速に送信されたデータを一時的に格納するために使用され、その後バッファ内のデータは I/O デバイスのレートで I/O デバイスに送信され、入力時にはバッファが使用されます。 I/Oデバイスから送信されたデータを一時的に蓄積し、一括受信後、バッファ内のデータをホストへ高速に送信します。

エラー制御: デバイス コントローラーは、I/O デバイスによって送信されたデータのエラー検出も担当します。送信中にエラーが発生した場合、通常はエラー検出コードが設定されてCPUに通知されるため、CPUは今回送信したデータを無効にして再送信します。これにより、データ入力の正確さが保証されます。

データ交換: CPU とコントローラ間、およびコントローラとデバイス間のデータ交換を指します。前者では、CPU がデータバスを介してコントローラーにデータを並列に書き込むか、コントローラーからデータを並列に読み出します。後者では、デバイスがコントローラーにデータを入力するか、コントローラーからデバイスにデータを送信します。この目的のために、コントローラにデータ レジスタを設定する必要があります。

ステータスの説明: デバイスのステータスを識別して報告するコントローラーは、CPU が理解できるようにデバイスのステータスを記録する必要があります。たとえば、CPU は、デバイスが送信準備完了状態にある場合にのみ、コントローラを起動してデバイスからデータを読み取ることができます。この目的を達成するには、ステータス レジスタをコントローラに設定し、その各ビットをデバイスの特定のステータスを反映するために使用する必要があります。 CPU がこのレジスタの内容を読み取ると、デバイスの状態を把握できます。

コマンドの受信と認識: CPU はさまざまなコマンドをコントローラーに送信でき、デバイス コントローラーはこれらのコマンドを受信して​​認識できる必要があります。この目的を達成するには、受信したコマンドとパラメータを保存し、受信したコマンドをデコードするための、対応する制御レジスタがコントローラ内に存在する必要があります。たとえば、ディスク コントローラは CPU から Read、Write、Format など 15 種類のコマンドを受け取ることができ、一部のコマンドにはパラメータがあるため、ディスク コントローラには複数のレジスタとコマンド デコーダが存在します。

アドレスの識別: メモリ内のすべてのユニットにアドレスがあるのと同じように、システム内のすべてのデバイスにもアドレスがあり、デバイス コントローラは、制御する各デバイスのアドレスを識別できなければなりません。さらに、CPU がレジスタにデータを書き込む (またはレジスタから読み出す) ためには、これらのレジスタに固有のアドレスが必要です。

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