제어장치

제어장치의 동작(명령어 수행과정)

1. 프로그램카운터(PC)에 저장된 주소로 기억장치에 접근한다.
2. 기억장치에서 명령어를 읽어와 명령어 레지스터(IR)에 저장하고, 프로그램 카운터를 1 증가시킨다.
3. 읽어온 명령어에서 연산코드는 명령어 해독기로, 오퍼랜드는 주소처리기로 보낸다.
4. 주소처리기는 명령어 수행에 필요한 오퍼랜드의 주소 또는 다음 명령어의 주소를 계산한다.
5. 제어신호 발생기에서 연산코드를 해독하여 명령어 수행을 위한 제어신호를 발생한다.

제어장치의 유형

마이크로프로그램에 의한 제어장치

• 제어단어와 같은 제어정보를 특별한 기억장치에 기억시킨 구조
• 프로그램에 의한 제어방식
  • 장점 : 제어신호를 수정하고자 할 때 융통성이 뛰어남
  • 단점 : 기억장치에서 명령을 인출하는 별도의 시간 때문에 속도가 느림
• 고밀도 집적회로(VLSI)가 가능하여 대부분의 컴퓨터에서 사용

하드웨어에 의한 제어장치

• 순서회로와 같은 게이트와 플립플롭으로 이루어짐
  • 장점 : 순서회로로 구성되기 때문에 고속 동작이 가능
  • 단점 : 회로의 동작방법이 바뀌면 다시 설계해야 함
• 특수한 컴퓨터에서 사용

마이크로프로그램에 의한 제어

제어방식

제어변수 값들을 여러 개의 단어로 결합하여 표현하고, 그것을 연속적으로 읽어서 제어논리회로에 공급하여 동작시키는 방식

제어장치의 역할

• 일련의 마이크로 연산을 순차적으로 수행하도록 제어
• 이러한 제어를 위해 제어변수로서 제어단어를 사용

제어단어

• 0과 1의 스트링으로 표현
• 각 제어단어에는 마이크로명령어가 포함
• 제어단어를 이용하여 처리장치의 여러 구성요소들이 특정 시점에서 연산을 시작하도록 프로그램이 가능