目录

  • 1 追根溯源“自动化”
    • 1.1 自动化的起源
    • 1.2 无处不在的自动化
  • 2 反馈是“自动”之魂
    • 2.1 手动控制“三步骤”
    • 2.2 自动控制“三步骤”
    • 2.3 反馈调节原理的普遍性和优点
  • 3 “稳定性”压倒一切
    • 3.1 自动控制的核心问题:稳定性
    • 3.2 数学模型与稳定性分析
    • 3.3 控制器结构与参数设计
  • 4 信息化助推自动化
    • 4.1 数字式控制器:微处理器
    • 4.2 信息技术助推自动化
  • 5 “自动化”无处不在
    • 5.1 航空航天中的自动化
    • 5.2 工业制造中的自动化
    • 5.3 自动化的广泛应用
控制器结构与参数设计





指令部件(取指令、分析指令)

(1) PC
    (2) IR
    (3) ID
    (4) 地址形成部件

时序部件

(1)脉冲源
    (2)启停线路
    (3)节拍信号发生器

环形脉冲发生器

产生所需的节拍脉冲,一般采用循环移位寄存器构成(避免毛刺)。

微操作信号发生器

(1)指令译码信号
    (2)时序信号
    (3)状态信号
    (4)中断机构的信号

中断机构

硬布线控制器是早期设计计算机的一种方法。硬布线控制器是将控制部件做成产生固定时序控制信号的逻辑电路,产生各种控制信号,因而又称为组合逻辑控制器。
    控制信号直接由逻辑门和触发器等构成。

组合逻辑网络的输入信号来源有三个:
    (1)来自指令操作码译码器的输出In;
    (2)来自执行部件的反馈信息Bj ;
    (3)来自时序产生器的时序信号Tk
     C=f(In,Tk,Bj ) 

微命令

控制信号序列的最小单位,通常指直接作用于某部件控制门的命令。

控制部件与执行部件之间的另一种联系是反馈信息,执行部件通过反馈线向控制部件反映操作情况,以便使控制部件根据执行部件的“状态”来下达新的微命令。

微操作

微命令控制实现的最基本操作。

控制部件与执行部件的一种联系,就是通过控制线,控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令,通常把这种控制命令叫做微命令,而执行部件接受微命令后所进行的操作,叫做微操作。

微指令

一组实现一定操作功能的微命令的组合。

微程序

一系列微指令的有序集合。
    一条机器指令的功能是用许多条微指令组成的序列来实现的,这个微指令序列通常叫做微程序(实现一条机器指令功能的许多条微指令组成的序列 ) 。

微周期

读取一条微指令并执行相应微操作所需的时间。


控制存储器

ROM,存储微程序,内容固定(指令系统固定)
    容量取决于指令系统,字长为微指令字长。

微指令寄存器

微操作控制字段;
    微地址字段(顺序控制字段)。
    微指令格式中的顺序控制部分用来决定产生下一条微指令的地址。

既然微程序是由微指令组成的,那么当执行当前一条微指令时,必须指出后继微指令的地址,以便当前一条微指令执行完毕后,取出下一条微指令。

微地址寄存器

存放下一条微指令地址。
    在一般情况下,微指令由控制存储器读出后直接给出下一条微指令的地址,通常我们简称微地址,这个微地址信息就存放在微地址寄存器中。

地址转移逻辑

形成即将要执行的微指令地址:
    取指公共操作从0号单元开始;
    如果微程序不出现分支,那么下一条微指令的地址就直接由微指令给出。

当微程序出现分支时,意味着微程序出现条件转移。在这种情况下,通过判别测试字段P和执行部件的“状态条件”反馈信息,去修改微地址寄存器的内容,并按改好的内容去读下一条微指令。地址转移逻辑就承担自动完成修改微地址的任务。







常用的控制规则是什么?