時序部件一般由周期、節拍和工作脈衝三級時序組成,為指令的執行產生時序信號;控制部件根據組合條件形成相應的邏輯關係,再與時序信號組合,便可產生所需的控制信號。
簡介
時序部件就是用來產生計算機各部件所需的定時信號的部件。
它由時鐘系統(包括脈衝源、啟/停邏輯)、時鐘脈衝分配器等部件組成。
1.時鐘系統脈衝源
脈衝源用來產生具有一定頻率和寬度的脈衝信號(稱為主脈衝)。
微型計算機系統中一般都是使用外接的石英晶體振盪器,因為它的頻率穩定度高。
兩個相鄰脈衝前沿的時間間隔為一個時鐘周期或T狀態,它是CPU操作的最小時間單位。
2.時鐘啟/停邏輯
時鐘啟/停邏輯用作控制啟/停主脈衝信號的開關,按指令和控制台的要求,可準確地開啟或關閉時鐘脈衝序列。
3.脈衝分配器
計算機在執行一條指令時,總是把一條指令分成若干個基本動作,由控制器產生一系列節拍和脈衝,每個節拍和脈衝信號指揮機器完成一個微操作。產生這些節拍和脈衝的部件稱為脈衝分配器或節拍發生器。它們用作產生計算機各部分所需要的能按一定順序逐個出現的節拍電位或節拍脈衝的定時信號,以控制和協調計算機各部分有節奏地動作。數字電路中的環形計數器常用來組成節拍脈衝發生器。
CPU中,通常由3~5個時鐘周期(即T狀態)組成一個機器周期或匯流排周期或稱M周期。它用來完成一個基本操作,如存儲器讀、存儲器寫、I/0讀和I/O寫等。
一條指令的取出和執行所需的時間稱為指令周期(InstructionCycle)。