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MOOG控制器主要分類和應(yīng)用
MOOG控制器是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令裝置。由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器組成,它是發(fā)布命令的"決策機(jī)構(gòu)",即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。
MOOG控制器主要分類
MOOG控制器分組合邏輯控制器和微程序控制器,兩種控制器各有長(zhǎng)處和短處。組合邏輯控制器設(shè)計(jì)
麻煩,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一旦設(shè)計(jì)完成,就不能再修改或擴(kuò)充,但它的速度快。微程序控制器設(shè)計(jì)方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,修改或擴(kuò)充都方便,修改一條機(jī)器指令的功能,只需重編所對(duì)應(yīng)的微程序;
要增加一條機(jī)器指令,只需在控制存儲(chǔ)器中增加一段微程序,但是,它是通過(guò)執(zhí)行一段微程序。
具體對(duì)比如下:組合邏輯控制器又稱硬布線控制器,由邏輯電路構(gòu)成,*靠硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)指令的功能。
MOOG控制器相關(guān)簡(jiǎn)介
MOOG控制器是整個(gè)CPU的指揮控制中心,由指令寄存器IR(InstructionRegister)、程序計(jì)數(shù)器PC(ProgramCounter)和操作控制器0C(OperationController)三個(gè)部件組成,對(duì)協(xié)調(diào)整個(gè)電腦有序工作極為重要。
指令寄存器
指令寄存器:用以保存當(dāng)前執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令的一種寄存器。指令內(nèi)包含有確定操作類型的操作碼和指出操作數(shù)來(lái)源或去向的地址。指令長(zhǎng)度隨不同計(jì)算機(jī)而異,指令寄存器的長(zhǎng)度也隨之而異。計(jì)算機(jī)的所有操作都是通過(guò)分析存放在指令寄存器中的指令后再執(zhí)行的。指令寄存器的輸人端接收來(lái)自存儲(chǔ)器的指令,指令寄存器的輸出端分為兩部分。操作碼部分送到譯碼電路進(jìn)行分析,指出本指令該執(zhí)行何種類型的操作;地址部分送到地址加法器生成有效地址后再送到存儲(chǔ)器,作為取數(shù)或存數(shù)的地址。存儲(chǔ)器可以指主存、高速緩存或寄存器棧等用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí),先把它從內(nèi)存取到數(shù)據(jù)寄存器(DR)中,然后再傳送至IR。指令劃分為操作碼和地址碼字段,由二進(jìn)制數(shù)字組成。為了執(zhí)行任何給定的指令,必須對(duì)操作碼進(jìn)行測(cè)試,以便識(shí)別所要求的操作。指令譯碼器就是做這項(xiàng)工作的。指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。操作碼一經(jīng)譯碼后,即可向操作控制器發(fā)出具體操作的特定信號(hào)。
程序計(jì)數(shù)器
程序計(jì)數(shù)器:指明程序中下一次要執(zhí)行的指令地址的一種計(jì)數(shù)器,又稱指令計(jì)數(shù)器。它兼有指令地址寄存器和計(jì)數(shù)器的功能。當(dāng)一條指令執(zhí)行完畢的時(shí)候,程序計(jì)數(shù)器作為指令地址寄存器,其內(nèi)容必須已經(jīng)改變成下一條指令的地址,從而使程序得以持續(xù)運(yùn)行。為此可采取以下兩種辦法:
*種辦法是在指令中包含了下一條指令的地址。在指令執(zhí)行過(guò)程中將這個(gè)地址送人指令地址寄存器即可達(dá)到程序持續(xù)運(yùn)行的目的。這個(gè)方法適用于早期以磁鼓、延遲線等串行裝置作為主存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)。根據(jù)本條指令的執(zhí)行時(shí)間恰當(dāng)?shù)貨Q定下一條指令的地址就可以縮短讀取下一條指令的等待時(shí)間,從而收到提高程序運(yùn)行速度的效果。
第二種辦法是順序執(zhí)行指令。一個(gè)程序由若干個(gè)程序段組成,每個(gè)程序段的指令可以設(shè)計(jì)成順序地存放在存儲(chǔ)器之中,所以只要指令地址寄存器兼有計(jì)數(shù)功能,在執(zhí)行指令的過(guò)程中進(jìn)行計(jì)數(shù),自動(dòng)加一個(gè)增量,就可以形成下一條指令的地址
,從而達(dá)到順序執(zhí)行指令的目的。這個(gè)辦法適用于以隨機(jī)存儲(chǔ)器作為主存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)。當(dāng)程序的運(yùn)行需要從一個(gè)程序段轉(zhuǎn)向另一個(gè)程序段時(shí),可以利用轉(zhuǎn)移指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)移指令中包含了即將轉(zhuǎn)去的程序段入口指令的地址。執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)將這個(gè)地址送人程序計(jì)數(shù)器(此時(shí)只作為指令地址寄存器,不計(jì)數(shù))作為下一條指令的地址,從而達(dá)到轉(zhuǎn)移程序段的目的。子程序的調(diào)用、中斷和陷阱的處理等都用類似的方法。在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器普及以后,第二種辦法的整體運(yùn)行效果大大地優(yōu)于*種辦法,因而順序執(zhí)行指令已經(jīng)成為主流計(jì)算機(jī)普遍采用的辦法,程序計(jì)數(shù)器就成為中央處理器*的一個(gè)控制部件
MOOG控制器
CPU內(nèi)的每個(gè)功能部件都完成一定的特定功能。信息在各部件之間傳送及數(shù)據(jù)的流動(dòng)控制部件的實(shí)現(xiàn)。通常把許多數(shù)字部件之間傳送信息的通路稱為“數(shù)據(jù)通路”。信息從什么地方開(kāi)始,中間經(jīng)過(guò)哪個(gè)寄存器或多路開(kāi)關(guān),zui后傳到哪個(gè)寄存器,都要加以控制。在各寄存器之間建立數(shù)據(jù)通路的任務(wù),是由稱為“操作控制器”的部件來(lái)完成的。
操作控制器的功能就是根據(jù)指令操作碼和時(shí)序信號(hào),產(chǎn)生各種操作控制信號(hào),以便正確地建立數(shù)據(jù)通路,從而完成取指令和執(zhí)行指令的控制。
MOOG控制器工作原理
有兩種由于設(shè)計(jì)方法不同因而結(jié)構(gòu)也不同的控制器。微操作是指不可再分解的操作,進(jìn)行微操作總是需要相應(yīng)的控制信號(hào)(稱為微操作控制信號(hào)或微操作命令)。一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)基本上可以劃分為兩大部分---控制部件和執(zhí)行部件。控制器就是控制部件,而運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、外圍設(shè)備相對(duì)控制器來(lái)說(shuō)就是執(zhí)行部件。控制部件與執(zhí)行部件的一種就是通過(guò)控制線。控制部件通過(guò)控制線向執(zhí)行部件發(fā)出各種控制命令,通常這種控制命令叫做微命令,而執(zhí)行部件接受微命令后所執(zhí)行的操作就叫做微操作。
控制部件與執(zhí)行部件之間的另
一種就是反饋信息。執(zhí)行部件通過(guò)反饋線向控制部件反映操作情況,以便使得控制部件根據(jù)執(zhí)行部件的狀態(tài)來(lái)下達(dá)新的微命令,這也叫做“狀態(tài)測(cè)試”。微操作在執(zhí)行部件中是組基本的操作。由于數(shù)據(jù)通路的結(jié)構(gòu)關(guān)系,微操作可分為
相容性和相斥性兩種。在機(jī)器的一個(gè)CPU周期中,一組實(shí)現(xiàn)一定操作功能的微命令的組合,構(gòu)成一條微指令。一般的微指令格式由操作控制和順序控制兩部分構(gòu)成。操作控制部分用來(lái)發(fā)出管理和指揮全機(jī)工作的控制信號(hào)。其順序控制部分用來(lái)決定產(chǎn)生下一個(gè)微指令的地址。事實(shí)上一條機(jī)器指令的功能是由許多條微指令組成的序列來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)微指令序列通常叫做微程序。既然微程序是有微指令組成的,那么當(dāng)執(zhí)行當(dāng)前的一條微指令的時(shí)候。必須指出后繼微指令的地址,以便當(dāng)前一條微指令執(zhí)行完畢以后,取下一條微指令執(zhí)行。
MOOG穆格公司成立于五十多年前,zui初從事飛機(jī)與部件的設(shè)計(jì)及供應(yīng)。如今,本公司的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于民用機(jī)座艙、發(fā)電風(fēng)機(jī)、一級(jí)方程式賽車、醫(yī)用輸液系統(tǒng)等眾多的市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域,有效提高相關(guān)產(chǎn)品的性能。該公司歷史起源于公司創(chuàng)建者威廉 C 穆格,他是一位發(fā)明家、企業(yè)家,也是一位遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)者。1951年,比爾穆格研制成功電液伺服閥,這種裝置可把微弱的電脈沖轉(zhuǎn)換為而有力的運(yùn)動(dòng)。1951年7月,比爾穆格、阿特兄弟倆和盧蓋耶在紐約州東奧羅拉租借了已廢棄的 Proner 機(jī)場(chǎng)的一角,成立了穆格制閥公司(MOOG Valve Company)。
穆格MOOG公司是設(shè)計(jì),制造和精密運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品和系統(tǒng)集成商。穆格的高性能系統(tǒng)的控制軍用和商用飛機(jī),衛(wèi)星和航天器,運(yùn)載火箭,工業(yè)機(jī)械,風(fēng)能,海洋應(yīng)用和醫(yī)療設(shè)備。