時序控制方式

指令的執行過程是依次執行一個確定的微操作序列的過程。
不同類型的指令所對應的微操作序列 的長短不同。

1.同步控制方式

任何指令的執行或指令中每個操作的執行都受事先確定的時序信號控制，每個時序信號的結束就意味著一個操作或一條指令已經完成，隨即開始執行后續的操作或自動轉向下一條 指令的執行。

典型同步控制方式：

由于不同的指令和不同的操作的執行時間可能不同，在這種同步控制方式中，需擇取最長的指令和最長操作的執行時間作為計算標準，采用完全統一的周期(或節拍)執行各種不同的指令。這樣，時間短的指令和操作勢必要等待，從而影響了系統速度潛力的發揮，造成時間上的浪費。它的優點是時序關系比較簡單，設計方便，節省器材。

一些實際的做法：

不同的指令占用不同的時鐘周期數目。

當計算機只執行數據通路操作時，采用速度較快的CPU周期；當計算機不僅執行數據通路操作，而且還要執行主存儲器的讀寫操作時，可在CPU周期內插入一個或幾個CPU周期，把CPU周期延長至主存存取周期，等待存儲器讀取操作的完成

距離較長的系統總線傳送操作，可插入一種延長標志，占一至數個時鐘周期。

以上幾種改進本質還是同步，因為插入CPU的周期數是事先確定的。

異步控制方式

異步控制方式是指各項操作按其需要選擇不同的時間，不受統一的時鐘周期 ( 節拍) 的約束;各操作之間的銜接與各部件之間的信息交換采取應答方式。前一個操作完成后給出回答信號，啟動下一個操作。

聯合控制方式

同步控制和異步控制各有優缺點，在實際應用中常采取兩種控制方法相結合的策略。圖為同步和異步控制方式相結合的例子。
CPU內部為同步(P0,P1,節拍)。當CPU要訪問存儲器時，在發出讀/寫微操作控制信號時，同時發出等待命令WAIT, WAIT命令的作用一是表示時序轉為異步操作，二是要凍結同步時序，使節拍之間的相位關系不再發生變化，直到存儲器按照自己的速度操作結束，并向CPU回答MOC信號才解除對同步時序的凍結，機器又按同步時序運行。當CPU與多體交叉存儲器聯機工作時，存儲器可以是單體、雙體或四體，存儲器的工作速度相應提高。上述設計 思想使CPU能與速度動態可變的存儲器相配合。

時序系統

設置時序系統主要針對同步控制方式
以下討論同步控制的時序系統的組成。

時序層次

指令周期

指令周期是指計算機從取指令分析指令到執行完該指令所需的全部時間。由于各種指令的功能不同，不同指令的指令周期是不相同的。在時序系統中一般沒有指令周期的時間標志信號，因此也不將指令周期視為時序的一級。

機器周期（CPU周期）

時鐘周期（節拍）

一個機器周期的工作可能需要分成幾步按一定順序完成。例如，按變址方式讀取操作數，則先要進行變址計算,然后才能訪存取數。為此，將一個機器周期又分為若千個相等的時間段。每一個時間段內完成一步操作，這個時間段即時鐘周期，又稱為節拍，這是時序系統中最基本的時間分段。它的長度等于CPU執行一次加法或一次數據傳送時間。 一個機器周期可根據需要，由若干個時鐘周期組成 。

工作脈沖

在一個節拍內設置若千個脈沖,用于寄存器的清除、接收數據等。具體機器設置的脈沖數根據需要而有所不同。

時序信號之間的關系

上述的機器周期、時鐘周期、脈沖構成了三級時序系統，指令周期、機器周期、時鐘周期、脈沖之間的關系如圖所示。圖中一個指令周期包含兩個機器周期，每個機器周期又劃分為兩個時鐘周期，每一時鐘周期中設置一個脈沖。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的时序控制方式与时序系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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