控制器有哪些功能?微程序控制器控制原理+执行过程解读

以下内容中，小编将对控制器的功能、微程序控制器的相关内容进行着重介绍和阐述，希望本文能帮您增进对控制器的了解，和小编一起来看看吧。

一、控制器的基本功能

控制器的基本功能是有很多的，在这里，小编主要对控制器的4类功能进行阐述，分别是：错误控制、接收和识别命令、状态说明、地址识别。

(1) 错误控制

设备控制器还负责对 I/O 设备传输的数据进行错误检测。如果在传输中发现错误，通常会设置错误检测码并上报给 CPU，因此 CPU 将这次传输的数据作废并再次传输。这样就可以保证数据输入的正确性。

(2) 接收和识别命令

CPU 可以向控制器发送各种不同的命令，设备控制器应该能够接收和识别这些命令。为此，控制器中应有相应的控制寄存器来存储接收到的命令和参数，并对接收到的命令进行解码。比如磁盘控制器可以从CPU接收15条不同的命令，有些命令还带有参数;相应地，磁盘控制器中有多个寄存器和命令解码器。

(3) 状态说明

识别并报告设备状态的控制器应该记录设备的状态，以便CPU能够理解。例如，只有当设备准备好发送时，CPU 才能启动控制器从设备读取数据。为此，应该在控制器中设置一个状态寄存器，它的每一位都用来反映设备的某种状态。当 CPU 读取该寄存器的内容时，就可以了解设备的状态。

(4) 地址识别

正如内存中的每个单元都有一个地址，系统中的每个设备也都有一个地址，设备控制器必须能够识别它控制的每个设备的地址。此外，为了让 CPU 向寄存器写入数据，这些寄存器应该具有唯一的地址。

二、微程序控制器

通过上面的介绍，想必大家对控制器的基本功能已经有了一定的认识。下面，我们再来看看微程序控制器的相关内容，主要从微程序控制器的控制原理和微程序控制器的执行过程这两个方面来进行解读。

微程序控制器是控制器的一种。与组合逻辑控制器相比，它具有规律性、灵活性和可维护性等一系列优点。因此，它逐渐取代了早期计算机设计中使用的组合逻辑控制器。已被广泛使用。在计算机系统中，微编程技术是一种利用软件方法来设计硬件的技术。

(一)微程序控制器的控制原理

微程序控制的核心思想是模仿通常的解决问题的程序方法，将操作控制信号编译成所谓的“微指令”，并存储在只读存储器中。在机器运行时，将这些微指令一一读出，从而产生整机所需的各种操作控制信号，使相应的部件进行规定的操作。

微程序控制的基本原理是：

(1)将机器指令分解为基本的微指令序列，在制造CPU时固化在控制存储器CM中。当一条机器指令被执行时，CPU依次从CM中取微指令产生微指令。

(2)一条微指令中包含的微指令实现一步操作，一个小微程序由若干条微指令组成，解释并执行一条机器指令。

(二)微程序控制器的执行过程

(1)根据计算机给出的第一条微指令的地址，从控制存储器中取出第一条微指令。

(2)微指令由操作控制部分和顺序控制部分组成。操作控制部分产生微操作控制信号，控制执行部分完成指定的操作。序列控制部分的直接序列控制部分放置在微地址寄存器中，需要修改的微地址寄存器的值由序列控制部分的P字段和反馈的状态条件信息决定执行单位。

(3)根据地址寄存器中的值，从控制存储器中取出下一条微指令，继续第二步，如此循环，直到所有指令执行完毕。

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后，祝大家有个精彩的一天。