1 控制器基础概念 #
mindmap
id1[控制器基础概念]
id1-1[控制器定义与功能]
id1-2[控制器在计算机系统中的作用]
id1-3[控制器的基本功能:指令控制、时序控制、操作控制]
id1-4[控制器与运算器、存储器的关系]
id1-5[控制器的组成结构]
id1-6[程序计数器 PC]
id1-7[指令寄存器 IR]
id1-8[指令译码器]
id1-9[时序发生器]
id1-10[操作控制器]
id1-11[控制器的工作过程]
id1-12[取指周期]
id1-13[间址周期]
id1-14[执行周期]
id1-15[中断周期]
控制器定义与功能
控制器在计算机系统中的作用
控制器的基本功能:指令控制、时序控制、操作控制
控制器与运算器、存储器的关系
控制器的组成结构
程序计数器 PC
指令寄存器 IR
指令译码器
时序发生器
操作控制器
控制器的工作过程
取指周期
间址周期
执行周期
中断周期
2 控制器设计方法 #
硬布线控制器
硬布线控制器的基本原理
组合逻辑设计方法
硬布线控制器的优缺点
典型硬布线控制器实例分析
微程序控制器
微程序控制的基本概念
微指令格式设计
控制存储器设计
微程序控制器的工作流程
微程序控制器的优缺点比较
两种控制方式的比较
性能对比
灵活性对比
实现复杂度对比
应用场景分析
mindmap
id2[控制器设计方法]
id2-1[硬布线控制器]
id2-2[硬布线控制器的基本原理]
id2-3[组合逻辑设计方法]
id2-4[硬布线控制器的优缺点]
id2-5[典型硬布线控制器实例分析]
id2-6[微程序控制器]
id2-7[微程序控制的基本概念]
id2-8[微指令格式设计]
id2-9[控制存储器设计]
id2-10[微程序控制器的工作流程]
id2-11[微程序控制器的优缺点比较]
id2-12[两种控制方式的比较]
id2-13[性能对比]
id2-14[灵活性对比]
id2-15[实现复杂度对比]
id2-16[应用场景分析]
3 指令系统与控制器设计 #
mindmap
id3[指令系统与控制器设计]
id3-1[指令格式设计]
id3-2[指令的基本格式]
id3-3[操作码设计]
id3-4[地址码设计]
id3-5[寻址方式对控制器设计的影响]
id3-6[指令周期分析]
id3-7[各类指令的执行过程]
id3-8[指令周期的时序安排]
id3-9[多周期指令的实现]
id3-10[指令流水线技术]
id3-11[流水线的基本原理]
id3-12[流水线控制器的设计]
id3-13[流水线冲突及其解决方法]
id3-14[超标量流水线控制]
指令格式设计
指令的基本格式
操作码设计
地址码设计
寻址方式对控制器设计的影响
指令周期分析
各类指令的执行过程
指令周期的时序安排
多周期指令的实现
指令流水线技术
流水线的基本原理
流水线控制器的设计
流水线冲突及其解决方法
超标量流水线控制
4 时序系统设计 #
时序系统基础
时钟信号的作用
机器周期与时钟周期
时序信号产生原理
时序发生器设计
同步时序电路设计
异步时序电路设计
时序信号分配电路
时序控制方式
同步控制方式
异步控制方式
联合控制方式
mindmap
id4[时序系统设计]
id4-1[时序系统基础]
id4-2[时钟信号的作用]
id4-3[机器周期与时钟周期]
id4-4[时序信号产生原理]
id4-5[时序发生器设计]
id4-6[同步时序电路设计]
id4-7[异步时序电路设计]
id4-8[时序信号分配电路]
id4-9[时序控制方式]
id4-10[同步控制方式]
id4-11[异步控制方式]
id4-12[联合控制方式]
5 中断系统设计 #
mindmap
id5[中断系统设计]
id5-1[中断基本概念]
id5-2[中断的定义与分类]
id5-3[中断源与中断向量]
id5-4[中断优先级]
id5-5[中断处理机制]
id5-6[中断请求与响应]
id5-7[中断服务程序]
id5-8[中断返回]
id5-9[多重中断处理]
id5-10[中断控制器设计]
id5-11[中断屏蔽机制]
id5-12[中断嵌套控制]
id5-13[中断向量表设计]
中断基本概念
中断的定义与分类
中断源与中断向量
中断优先级
中断处理机制
中断请求与响应
中断服务程序
中断返回
多重中断处理
中断控制器设计
中断屏蔽机制
中断嵌套控制
中断向量表设计
6 现代控制器设计技术 #
RISC控制器设计
RISC指令特点
精简指令集控制器的设计
RISC流水线控制
CISC控制器设计
CISC指令特点
复杂指令集控制器的设计
微程序在CISC中的应用
多核处理器控制器
多核控制器的体系结构
核间通信控制
缓存一致性控制
mindmap
id6[现代控制器设计技术]
id6-1[RISC控制器设计]
id6-2[RISC指令特点]
id6-3[精简指令集控制器的设计]
id6-4[RISC流水线控制]
id6-5[CISC控制器设计]
id6-6[CISC指令特点]
id6-7[复杂指令集控制器的设计]
id6-8[微程序在CISC中的应用]
id6-9[多核处理器控制器]
id6-10[多核控制器的体系结构]
id6-11[核间通信控制]
id6-12[缓存一致性控制]
7 控制器性能优化 #
mindmap
id7[控制器性能优化]
id7-1[控制信号优化]
id7-2[控制信号编码技术]
id7-3[控制信号传输优化]
id7-4[控制信号时序优化]
id7-5[控制路径优化]
id7-6[关键路径分析]
id7-7[控制路径简化技术]
id7-8[并行控制技术]
id7-9[功耗控制优化]
id7-10[动态功耗管理]
id7-11[时钟门控技术]
id7-12[电源管理单元设计]
控制信号优化
控制信号编码技术
控制信号传输优化
控制信号时序优化
控制路径优化
关键路径分析
控制路径简化技术
并行控制技术
功耗控制优化
动态功耗管理
时钟门控技术
电源管理单元设计
8 控制器验证与测试 #
控制器功能验证
功能验证方法
测试用例设计
仿真验证技术
控制器性能测试
时序验证
性能指标测试
边界条件测试
控制器故障诊断
故障模型建立
故障检测方法
容错控制设计
mindmap
id8[控制器验证与测试]
id8-1[控制器功能验证]
id8-2[功能验证方法]
id8-3[测试用例设计]
id8-4[仿真验证技术]
id8-5[控制器性能测试]
id8-6[时序验证]
id8-7[性能指标测试]
id8-8[边界条件测试]
id8-9[控制器故障诊断]
id8-10[故障模型建立]
id8-11[故障检测方法]
id8-12[容错控制设计]
9 控制器设计实例 #
mindmap
id9[控制器设计实例]
id9-1[简单CPU控制器设计]
id9-2[位CPU控制器设计]
id9-3[指令集设计实例]
id9-4[完整控制流程实现]
id9-5[现代处理器控制器分析]
id9-6[Intel x86架构控制器分析]
id9-7[ARM架构控制器分析]
id9-8[RISC-V架构控制器分析]
id9-9[控制器设计工具与方法]
id9-10[HDL语言在控制器设计中的应用]
id9-11[EDA工具使用]
id9-12[控制器设计流程规范]