第十章 控制单元的设计 本章以10 条机器指令为例，介绍控制单元的两种设计方法
第一节 组合逻辑设计 一、组合逻辑控制单元框图 从控制单元的外特性图中可以看出，指令的操作码是决定控制单元发出不同控制信号的关键
为了简化控制单元的逻辑，将存放在 IR 的n 位操作码经过一个译码电路产生 2n个输出， 这样，每对应一种操作码便有一个输出送至 CU
当然，若指令的操作码长度可变，指令译码线路将更复杂
控制单元的时钟输入实际上是一个脉冲序列，其频率即为机器的主频，它使 CU 能按一定的节拍(T)发出各种控制信号
节拍的宽度应满足数据信息通过数据总线从源到目的所需的时间
以时钟为计数脉冲，通过一个计数器，又称节拍发生器，便可产生一个与时钟周期等宽的节拍序列
如果将指令译码和节拍发生器从 CU 中分离出来，便可得简化的控制单元框图，如下图所示
二、微操作的节拍安排 假设机器采用同步控制，每个机器周期包含3 个节拍，而且CPU 内部结构为非总线结构，其中 MAR 和MDR 分别 直 接 和地 址 总线和数据总线相 连 ，并 假设IR 的地 址 码部分与MAR 之 间有通路
安排微操作节拍时应注 意 三 点 ： 第一，有些 微操作的次 序是不容 改 变的，故 安排微操作节拍时必 须 注 意 微操作的先 后 顺序
第二，凡 是被 控制对象 不同的微操作，若能在一个节拍内执 行 ，应尽 可能安排在同一个节拍内，以节省 时间
第三，如果有些微操作所占的时间不长，应该将它们安排在一个节拍内完成，并且允许这些微操作有先后次序
按上述三条原则，以第九章中所分析的10 条指令为例，其微操作的节拍安排如下： 1．取指周期微操作的节拍安排 ①根据原则二，T0节拍可安排两个微操作：PC→MAR，1→R； ②根据原则二，T1节拍可安排M（MAR）→MDR 和(PC)+1→PC 两个微操作
