УПРАВЛЕ́НИЯ УСТРО́ЙСТВО

УПРАВЛЕ́НИЯ УСТРО́ЙСТВО ком­пь­ю­те­ра, реа­ли­зу­ет функ­цию управ­ле­ния хо­дом вы­чис­ле­ний в ком­пь­ю­те­ре, обес­пе­чи­вая со­гла­со­ван­ную ра­бо­ту всех его бло­ков по­сред­ст­вом управ­ляю­щих сиг­на­лов, вы­ра­ба­ты­вае­мых в со­от­вет­ст­вии с ис­пол­няе­мой про­грам­мой; яв­ля­ет­ся не­отъ­ем­ле­мой ча­стью цен­траль­но­го про­цес­со­ра (ЦП). В со­став У. у. (со­сто­ит из управ­ляю­щей и ад­рес­ной час­тей) вхо­дят ре­ги­ст­ры па­мя­ти (для хра­не­ния ин­фор­ма­ции, не­об­хо­ди­мой в хо­де вы­пол­не­ния те­ку­щей ко­ман­ды), счёт­чик ад­ре­са оче­ред­ной ко­ман­ды, ре­гистр ко­манд, в ко­то­ром хра­нит­ся код вы­пол­няе­мой в дан­ный мо­мент опе­ра­ции, узел пре­ры­ва­ний и при­ори­те­тов и уст­рой­ст­во, ко­то­рое на ос­но­ве де­ко­ди­ро­ва­ния ко­ман­ды вы­ра­баты­ва­ет оп­ре­де­лён­ную по­сле­до­ва­тель­ность управ­ляю­щих сиг­на­лов. У. у. из­вле­ка­ет из па­мя­ти оче­ред­ную ко­ман­ду ис­пол­няе­мой про­грам­мы, рас­шиф­ро­вы­ва­ет её, пре­об­ра­зо­вы­ва­ет в по­сле­до­ва­тель­ность эле­мен­тар­ных дей­ст­вий и вы­да­ёт им­пуль­сы управ­ле­ния его осн. бло­кам – ариф­ме­ти­че­ско­му уст­рой­ст­ву (ча­ще на­зы­ва­ет­ся ариф­ме­ти­ко-ло­гич. уст­рой­ст­во, АЛУ), уст­рой­ст­ву вво­да/вы­во­да, уст­рой­ст­ву дос­ту­па в па­мять и др. Напр., ко­ман­да сло­же­ния мо­жет рас­па­дать­ся на 4 эле­мен­тар­ных дей­ст­вия: «на­правь со­дер­жи­мое ре­ги­ст­ра А в АЛУ», «на­правь со­дер­жи­мое ре­ги­ст­ра Б в АЛУ», «вы­пол­ни сло­же­ние в АЛУ», «на­правь ре­зуль­тат из АЛУ в ре­гистр В». По­сле за­вер­ше­ния вы­да­чи всех им­пуль­сов управ­ле­ния для ис­пол­не­ния те­ку­щей ко­ман­ды У. у. счи­ты­ва­ет код сле­дую­щей ко­ман­ды и про­цесс по­вто­ря­ет­ся. Ра­бо­та У. у. син­хро­ни­зи­ро­ва­на с ос­таль­ны­ми бло­ка­ми по­сред­ст­вом так­то­вых им­пуль­сов. Эле­мен­тар­ные дей­ст­вия, вы­пол­няе­мые в те­че­ние од­но­го так­та, на­зы­ва­ют­ся мик­ро­опе­ра­ция­ми; со­во­куп­ность од­но­вре­мен­но вы­пол­няе­мых мик­ро­опе­ра­ций об­ра­зу­ет мик­ро­ко­ман­ду; по­следо­ва­тель­ность мик­ро­ко­манд, оп­ре­де­ляю­щая по­ря­док реа­ли­за­ции ма­шин­ной ко­ман­ды, со­став­ля­ет мик­ро­про­грам­му. В за­ви­си­мо­сти от спо­со­ба фор­ми­ро­ва­ния мик­ро­ко­манд раз­ли­ча­ют У. у. с «жё­ст­кой ло­ги­кой» (ап­па­рат­ная реа­ли­за­ция, в ко­то­рой вы­ход­ные сиг­на­лы управ­ле­ния реа­ли­зу­ют­ся за счёт од­на­ж­ды со­еди­нён­ных схем ком­би­на­тор­ной ло­ги­ки) и про­грам­ми­руе­мой (гиб­кой) ло­ги­кой (мик­ро­про­грамм­ная реа­ли­за­ция У. у.). При мик­ро­про­грамм­ной реа­ли­за­ции У. у. в его со­став вво­дит­ся за­по­ми­наю­щее уст­рой­ст­во (ЗУ; наи­бо­лее час­то ис­поль­зу­ют бы­ст­ро­дей­ст­вую­щие про­грам­ми­руе­мые ло­гич. мат­ри­цы), по­сле­до­ва­тель­но вы­даю­щее за­дан­ный на­бор мик­ро­ко­манд (мик­ро­код) в от­вет на де­шиф­ра­цию ма­шин­ной ко­ман­ды. На­бор мик­ро­ко­манд и по­сле­до­ва­тель­ность их реа­ли­за­ции обес­пе­чи­ва­ют вы­пол­не­ние лю­бой слож­ной ма­шин­ной ко­ман­ды. Спо­соб управ­ле­ния ко­ман­да­ми пу­тём по­сле­до­ват. счи­ты­ва­ния и ин­тер­пре­та­ции мик­ро­ко­манд из ЗУ, а так­же ис­поль­зо­ва­ния ко­дов мик­ро­ко­манд для ге­не­ра­ции управ­ляю­щих сиг­на­лов на­зы­ва­ют мик­ро­про­грамм­ным прин­ци­пом управ­ле­ния. Идею мик­ро­про­грам­ми­ро­ва­ния сиг­на­лов управ­ле­ния пред­ло­жил в 1951 М. Уилкс.

Мик­ро­про­грамм­ная реа­ли­за­ция У. у. по­лу­чи­ла наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние в ЦП ком­пь­ю­те­ров с пол­ным на­бо­ром ко­манд; для ЦП с со­кра­щён­ным на­бо­ром ко­манд ис­поль­зу­ют У. у. с «жё­ст­кой ло­ги­кой».