Quelles sont les fonctions de base du contrôleur

La fonction de base du contrôleur est de contrôler les différentes parties de la machine pour qu'elles fonctionnent en harmonie. Le contrôleur est le centre névralgique de l’ordinateur, dirigeant tous les composants de la machine pour qu’ils travaillent en coordination automatisée. Les principaux composants à l'intérieur du contrôleur sont les registres d'instructions, les décodeurs, les générateurs de battements de synchronisation, les composants de contrôle des opérations et les compteurs d'instructions.

L'environnement d'exploitation de cet article : système Windows 10, ordinateur thinkpad t480.

Qu'est-ce qu'un contrôleur ?

Le contrôleur informatique est le centre névralgique de l'ordinateur, dirigeant tous les composants de la machine pour coordonner automatiquement leurs travail. Sous le contrôle du contrôleur, l'ordinateur peut effectuer automatiquement une série d'opérations selon les étapes définies par le programme pour accomplir des tâches spécifiques.

Fonctions du contrôleur

1. Les instructions qui composent le programme doivent être exécutées dans un certain ordre et ne peuvent pas être gâchées.

2. Calendrier. Un ordinateur électronique est une machine complexe, composée de nombreux composants et pièces, et différents signaux empruntent des chemins différents. Pour que ces éléments et composants fonctionnent en harmonie, le système doit avoir une norme de temps unifiée : horloge et battement. L'horloge et le battement d'un ordinateur sont fournis par un oscillateur. La fréquence de fonctionnement de l'oscillateur est appelée fréquence d'horloge. Évidemment, plus la fréquence d’horloge est élevée, plus l’ordinateur fonctionnera rapidement.

Le séquençage et le timing sont collectivement appelés séquençage temporel.

3. Contrôle des opérations. Le contrôleur doit être capable d'envoyer des signaux de commande de fonctionnement aux composants concernés au rythme spécifié selon le contenu spécifié dans l'instruction.

Principaux composants à l'intérieur du contrôleur :

1. Registre d'instructions : stocke les données obtenues à partir du instruction de mémoire.

2. Décodeur : traduisez le code d'opération dans l'instruction en un signal de contrôle.

3. Générateur de battements de synchronisation : génère des signaux de battement d'impulsion de synchronisation pour que l'ordinateur fonctionne de manière rythmée et ordonnée.

4. Composants de contrôle des opérations : combinez les signaux de contrôle pour contrôler chaque composant afin d'effectuer les opérations correspondantes.

5. Compteur d'instructions : Calculez et indiquez l'adresse de la prochaine instruction.

Processus de travail du contrôleur

1. L'adresse de l'instruction en cours est stockée dans le compteur de programme (PC) du contrôleur. La première étape de l'exécution d'une instruction consiste à envoyer l'adresse au pilote d'adresse de la mémoire (non représenté), à récupérer l'instruction en fonction de l'adresse et à l'envoyer au registre d'instructions (Instruction Register, IR). en même temps. Le PC ajoute automatiquement 1. Préparez-vous à prendre la prochaine commande.

2. Instructions d'analyse. Une instruction se compose de deux parties : une partie est appelée le code d’opération (OP). Indique quelle opération l'instruction doit effectuer ; l'autre partie est appelée le code d'adresse de données, qui est utilisé pour indiquer sur quelle adresse les données stockées doivent être utilisées. Lors de la phase d'analyse des instructions, le code d'adresse des données doit être envoyé à la mémoire pour récupérer les opérandes requis vers l'unité arithmétique. Dans le même temps, l'OP est envoyé au composant de décodage d'instructions, qui est traduit en signaux pour lesquels des opérations doivent être effectuées sur quels composants, puis les signaux spécifiés (et les signaux de synchronisation) sont envoyés aux composants spécifiés via l'opération logique de contrôle.

3. Envoyer le signal de contrôle de fonctionnement. Les signaux de commande d'opération pertinents sont envoyés aux composants concernés selon l'agencement temporel, de sorte que les composants concernés peuvent terminer les opérations spécifiées dans le battement spécifié.

(Partage de vidéos d'apprentissage : Introduction à la programmation)

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