携手创作，共同成长！这是我参与「掘金日新计划 · 8 月更文挑战」的第25天，点击查看活动详情
与CISC相比，RISC的优点： 1）更能充分利用VLSI芯片的面积； 2）更能提高运算速度； 3）便于设计，可降低成本，提高可靠性； 4）有利于编译程序代码优化。 CPU的具体功能 1）指令控制：完成取指令，分析指令和执行指令的操作，即程序的顺序执行。 2）操作控制：CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。 3）时间控制：对各种操作加以时间上的控制。 4）数据加工：对数据进行算数和逻辑运算。 5）中断处理：对计算机运行过程中出现的异常情况及特殊请求进行处理。
控制器的工作原理 根据指令操作码、指令的执行步骤（微命令序列）和条件信号来形成当前计算机各部件要用到的控制信号。计算机整机各硬件系统在这些控制信号的控制下协同运行，产生预期的执行结果。 1）运算器部件通过数据总线与内存储器、输入输出设备传送数据。 2）输入输出设备通过接口电路与总线相连接。 3）内存储器、输入输出设备从地址总线接收地址信息，从控制总线得到控制信号，通过数据总线与其他部件传送数据。 4）控制器部件从数据总线接收指令信息，从运算器部件接收指令转移地址，送出指令地址到地址总线，还要向系统中的部件提供它们运行所需要的控制信号。
控制器的主要功能 1）从主存中取出一条指令并指出下一条指令在主存的位置。 2）对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作。 3）指挥并控制CPU、主存、输入输出之间的数据流动方向。
CPU的控制方式 1）同步控制方式 系统有一个统一的时钟，所有的信号均来自这一统一的时钟信号。 控制电路简单，但运行速度慢。 2）异步控制方式 不存在基准时标信号，各部件按自身固有的速度工作，通过应答方式进行联络。 运行速度快，但控制电路比较复杂。 3）联合控制方式 介于同步、异步之间的一种折中。对各种不同的指令的微操作实行大部分采用同步控制，小部分采用异步控制的办法。
硬布线控制单元设计步骤： 1）列出微操作命令的操作时间表。根据微操作节拍安排，列出微操作命令的操作时间表（包含各个机器周期，节拍下的每条指令完成的为操作控制信号）。 2）进行微操作信号综合。对微操作信号进行综合分析、归类，根据微操作时间表可写出各微操作控制信号的逻辑表达式并进行适当的简化。 3）画出微操作命令的逻辑图。根据逻辑表达式可画出对应每个微操作信号的逻辑电路图，并用逻辑门电路实现。
