操作控制器与时序产生器

5.1.3 操作控制器与时序产生器

CPU中有多个寄存器，每一个完成一种特定的功能。然而信息怎样才能在各寄存器之间传送呢？又由何种部件控制信息数据的传送呢？本小节介绍这方面的问题。

寄存器之间传送信息的通路，称为数据通路。信息从什么地方开始，中间经过哪个寄存器或多路开关，最后传送到哪个寄存器，都要加以控制。在各寄存器之间建立数据通路的任务，是由称为操作控制器的部件来完成的。

所谓操作控制器，就是根据指令操作码和时序信号，产生各种操作控制信号，以便正确地建立数据通路，从而完成取指令和执行指令的控制的部件。

操作控制器根据设计方法不同可分为：硬布线控制器、微程序控制器和门阵列控制器等三种。硬布线控制器，它是采用组合逻辑技术来实现的操作控制器；微程序控制器，它是采用存储逻辑来实现的操作控制器；门阵列控制器是吸收前两种设计思想，即逻辑技术和存储逻辑技术相结合的操作控制器。本书重点介绍微程序控制器。操作控制器产生的控制信号必须定时，还必须有时序产生器。因为计算机高速地进行工作，每一个动作的时间是非常严格的，不能有任何差错。时序产生器的作用，就是对各种操作实施时间上的控制。 CPU 中除了上述组成部分外，还有中断系统、总线接口等其他功能部件，这些内容将在以后各章中陆续展开。

综上所述，CPU 是由控制器组成的，控制器控制计算机运行，而运算器完成对操作数据的加工处理，一个典型的CPU具有：多个通用寄存器，用来保存CPU运行时所需的各类数据信息或运行状态信息；算术逻辑运算单元(ALU)，对寄存器中的数据进行加工处理；操作控制器，产生各种操作控制信号，以便在各寄存器之间建立数据通路；时序产生器，对各种操作控制信号进行定时，以便进行时间上的约束。