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제어장치, 마이크로프로그램, 하드와이어

· 약 4분

제어장치 개념

  • 프로그램 명령어를 해석하고, 레지스터에 명령실행 제어 신호를 발생시키는 CPU 구성요소
  • 명령어 해독, 제어신호 생성, 제어신호 인가 기능 수행

Micro-programmed 구현방법 개념 및 구성요소

Micro-programmed 개념

Micro-programmed

Micro-programmed 구성요소

구성요소역할설명
IR (Instruction Register)명령어 저장현재 실행 중인 명령어를 저장하고 제어 메모리 주소를 생성하는 데 사용
Address Generator마이크로 명령 주소 생성현재 명령어와 상태를 기반으로 제어 메모리의 다음 주소를 생성
CAR (Control Address Register)제어 메모리 주소 저장제어 메모리에서 접근할 주소를 저장
Control Memory (ROM)마이크로코드 저장제어 신호 생성을 위한 마이크로 명령어들을 저장
CDR (Control Data Register)제어 데이터 저장제어 메모리에서 읽어온 마이크로 명령어를 저장
Control Signals제어 신호마이크로 명령어에 따라 생성된 최종 제어 신호

Hard-wired 구현방법 개념 및 구성요소

Hard-wired 개념

Hard-wired

Hard-wired 구성요소

구성요소역할설명
IR (Instruction Register)명령어 저장현재 실행 중인 명령어를 저장하고 디코더에 전달
Instruction Decoder명령어 해독IR에서 전달받은 명령어를 해독하여 제어 신호 생성을 준비
Control Step Counter클록 기반 스텝 제어클록 신호를 기반으로 명령 실행 단계를 순차적으로 관리
Control Signal Generator제어 신호 생성디코더와 스텝 카운터의 정보를 기반으로 제어 신호를 생성
Flags상태 플래그연산 결과나 상태 정보를 저장하고 제어 신호 생성에 활용

Micro-programmed, Hard-wired 비교

구분Micro-programmedHard-wired
개념제어 메모리에 저장된 마이크로코드를 사용하여 제어 신호를 생성하는 방식고정된 논리 회로를 사용하여 제어 신호를 생성하는 방식
속도느림, SW 처리빠름, HW 회로
비용저가고가
전력소비많음적음
적용방식CISCRISC
오류발생률디버깅 용이, 수정 가능설계 오류 시 수정 어려움