時序控制方式

指令的執(zhí)行過程是依次執(zhí)行一個確定的微操作序列的過程。
不同類型的指令所對應(yīng)的微操作序列 的長短不同。

1.同步控制方式

任何指令的執(zhí)行或指令中每個操作的執(zhí)行都受事先確定的時序信號控制，每個時序信號的結(jié)束就意味著一個操作或一條指令已經(jīng)完成，隨即開始執(zhí)行后續(xù)的操作或自動轉(zhuǎn)向下一條 指令的執(zhí)行。

典型同步控制方式：

由于不同的指令和不同的操作的執(zhí)行時間可能不同，在這種同步控制方式中，需擇取最長的指令和最長操作的執(zhí)行時間作為計算標(biāo)準(zhǔn)，采用完全統(tǒng)一的周期(或節(jié)拍)執(zhí)行各種不同的指令。這樣，時間短的指令和操作勢必要等待，從而影響了系統(tǒng)速度潛力的發(fā)揮，造成時間上的浪費。它的優(yōu)點是時序關(guān)系比較簡單，設(shè)計方便，節(jié)省器材。

一些實際的做法：

不同的指令占用不同的時鐘周期數(shù)目。

當(dāng)計算機只執(zhí)行數(shù)據(jù)通路操作時，采用速度較快的CPU周期；當(dāng)計算機不僅執(zhí)行數(shù)據(jù)通路操作，而且還要執(zhí)行主存儲器的讀寫操作時，可在CPU周期內(nèi)插入一個或幾個CPU周期，把CPU周期延長至主存存取周期，等待存儲器讀取操作的完成

距離較長的系統(tǒng)總線傳送操作，可插入一種延長標(biāo)志，占一至數(shù)個時鐘周期。

以上幾種改進本質(zhì)還是同步，因為插入CPU的周期數(shù)是事先確定的。

異步控制方式

異步控制方式是指各項操作按其需要選擇不同的時間，不受統(tǒng)一的時鐘周期 ( 節(jié)拍) 的約束;各操作之間的銜接與各部件之間的信息交換采取應(yīng)答方式。前一個操作完成后給出回答信號，啟動下一個操作。

聯(lián)合控制方式

同步控制和異步控制各有優(yōu)缺點，在實際應(yīng)用中常采取兩種控制方法相結(jié)合的策略。圖為同步和異步控制方式相結(jié)合的例子。
CPU內(nèi)部為同步(P0,P1,節(jié)拍)。當(dāng)CPU要訪問存儲器時，在發(fā)出讀/寫微操作控制信號時，同時發(fā)出等待命令WAIT, WAIT命令的作用一是表示時序轉(zhuǎn)為異步操作，二是要凍結(jié)同步時序，使節(jié)拍之間的相位關(guān)系不再發(fā)生變化，直到存儲器按照自己的速度操作結(jié)束，并向CPU回答MOC信號才解除對同步時序的凍結(jié)，機器又按同步時序運行。當(dāng)CPU與多體交叉存儲器聯(lián)機工作時，存儲器可以是單體、雙體或四體，存儲器的工作速度相應(yīng)提高。上述設(shè)計 思想使CPU能與速度動態(tài)可變的存儲器相配合。

時序系統(tǒng)

設(shè)置時序系統(tǒng)主要針對同步控制方式
以下討論同步控制的時序系統(tǒng)的組成。

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指令周期

指令周期是指計算機從取指令分析指令到執(zhí)行完該指令所需的全部時間。由于各種指令的功能不同，不同指令的指令周期是不相同的。在時序系統(tǒng)中一般沒有指令周期的時間標(biāo)志信號，因此也不將指令周期視為時序的一級。

機器周期（CPU周期）

時鐘周期（節(jié)拍）

一個機器周期的工作可能需要分成幾步按一定順序完成。例如，按變址方式讀取操作數(shù)，則先要進行變址計算,然后才能訪存取數(shù)。為此，將一個機器周期又分為若千個相等的時間段。每一個時間段內(nèi)完成一步操作，這個時間段即時鐘周期，又稱為節(jié)拍，這是時序系統(tǒng)中最基本的時間分段。它的長度等于CPU執(zhí)行一次加法或一次數(shù)據(jù)傳送時間。 一個機器周期可根據(jù)需要，由若干個時鐘周期組成 。

工作脈沖

在一個節(jié)拍內(nèi)設(shè)置若千個脈沖,用于寄存器的清除、接收數(shù)據(jù)等。具體機器設(shè)置的脈沖數(shù)根據(jù)需要而有所不同。

時序信號之間的關(guān)系

上述的機器周期、時鐘周期、脈沖構(gòu)成了三級時序系統(tǒng)，指令周期、機器周期、時鐘周期、脈沖之間的關(guān)系如圖所示。圖中一個指令周期包含兩個機器周期，每個機器周期又劃分為兩個時鐘周期，每一時鐘周期中設(shè)置一個脈沖。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的时序控制方式与时序系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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