控制器是 CPU 及整個處理器系統(tǒng)的核心，它負責指揮控制協(xié)調(diào)處理器系統(tǒng)的所有工作。 根據(jù)微操作控制信號產(chǎn)生方法的不同， 控制器可分為常規(guī)邏輯控制器和微程序控制器兩種。 “實驗 CPU”采用微程序控制器的方式，其總體邏輯結構如圖 1 所示。系統(tǒng)的主要模塊包括總線、寄存器組、運算器、指令部件、微程序控制部件及存儲器等。其中總線的設計結合實驗平臺要求，采用兩條數(shù)據(jù)總線，分別是入 32 位 CPU 的數(shù)據(jù)總線 DBin，和出 32 位 CPU 的數(shù)據(jù)總線 DBout。需要讀內(nèi)存時，連至 DBin，要寫內(nèi)存時，連至 DBout。 2.2“實驗 CPU”的指令集及指令編碼的設計本系統(tǒng)指令集共設計 26 條常用指令，包括傳送、運算、存取及跳轉、棧操作、移位、子程序調(diào)用等類型，尋址方式包括立即尋址、直接尋址，間接尋址及相對尋址等。完成指令集的設計之后， 需要對指令進行編碼。以“傳送指令 MOV”及“條件跳轉指令 JC”為例。 MOV A，Ri ——所對應的指令編碼：00001iiiii （5 個 i 代表可選擇的寄存器 Ri 為 32 個） JC addr——所對應的指令編碼：01011000，addr （addr 為 16 位內(nèi)存單元地址） 2.3“實驗 CPU”的控制器設計 “實驗 CPU”采用微程序控制器作為控制器。將微程序控制信號以微碼的形式構成微指令，編制成多條微指令的微程序，存于控制存儲器中。