课前思考题 　　对于计算机组成原理这门课程来说，控制器部件是属于比较难学、但确实又是最为重要的部分，它的功能和运行原理涉及计算机整机硬件的各个部件。人们首先想到的是控制器部件在计算机中起什么作用呢？它应该如何组成，用什么信息告知控制器部件该完成什么控制功能，它又是怎样来完成这一控制功能，以及采用哪些设计步骤和相关技术来完成控制器部件的设计过程等等，这样一些问题正是本章将要学习的基本知识。 学习目标 　　本章教学内容是讲授计算机的指令、指令系统，计算机控制器的功能、组成、设计与实现。指令系统的设计和确定（包括指令格式设计及编码，寻址方式设计与选用等）是控制器设计的前提，计算机各个部件的具体组成、运行原理及逻辑关系是设计控制器部件的依据，划分指令执行步骤和确定每一步完成的处理功能是学习控制器部件的关键，设计每一条微指令的编码或写出每一个控制信号的逻辑表达式是控制器设计过程中最大的工程工作量，把设计完成的逻辑内容在真正的计算机中实现并调试正确是技术和技巧性最强的工作步骤。本章将以教学计算机系统的控制器部件的组成与设计这一特定实例，来教授和学习微程序方案的、或组合逻辑方案的、简单且完整的控制器部件部件的组成原理和设计技术等通用内容。 学习指南 　　学好控制器设计的关键是保持清醒的思路，从空间（计算机的组成逻辑部件）和时间（每类指令执行时序逻辑关系）两个方面分析与设计各条指令的执行步骤，首先应认真看清教学计算机的功能部件组成和它们的连接关系，再仔细看懂整个指令系统中每类指令的执行过程。切不可一头扎进每一条指令的具体执行步骤中的一些细节问题，也不可在这里太多纠缠计算机的逻辑线路细节（到相应部件的章节再全部学懂），还是应该从信息（指令和数据）在不同时间里在计算机各功能部件之间的流动、处理来学习与理解各类（不特别强调同一类中的每一条）指令的执行过程，尤其是要把划分指令的执行步骤和确定每个执行步骤要求的控制信号这样两件事情，区分为两个阶段分别处理。 　　教学中，通常应该在微程序的或硬布线的两种控制器中选择其一重点学习，对另外一种只做一些简单的介绍与比较。两种控制器对指令执行步骤影响不大，主要差异表现在提供指令每个执行步骤要用到的控制信号的办法和具体逻辑线路、运行速度等方面有所不同。 　　再一次强调，特例是为了更好的说明和讲解原理，学生应该把特例中体现出来的知识提升到通用原理的高度，而不是强行记忆那些特例中的具体内容。 　　本章作业更多地围绕着控制器部件的教学实验内容来布置，对深入理解所学知识和比较好地完成教学实验很重要，应认真完成； 　　本章中所要求的教学实验，重点是完成设计并实现几条新的指令的全过程，这对掌握控制器的功能、组成、设计与实现很有成效，对更好地学习计算机整机的组成和运行机制也很有帮助，应认真预习和完成。 　　应该处理好学习知识和增长能力的关系，本章的学习过程对培养学生的开创意识和提高创新能力非常有益。 重点难点 　　应掌握对指令系统的一般要求，指令格式设计，寻址方式选择这样3项内容； 　　指令系统举例，目的在于更深入具体阐述上述3项内容，不必花费太多精力推敲每条指令的具体内容。 　　学好控制器组成与运行原理，从空间（计算机的组成逻辑部件）和时间（每类指令执行时序逻辑关系）两个方面分析、看懂指令系统中每类指令的执行过程，即从信息（指令和数据）在不同时间里在计算机各功能部件之间的流动、处理来学习与理解各类（不特别强调同一类中的每一条）指令的执行过程，尤其是要把划分指令的执行步骤（这是重点）和确定每个执行步骤要求的控制信号（不必花费太多精力）分解成两件事情，划分为两个阶段，分配不同的精力来区别别处理。 　　执行一条指令，要经过读取指令、分析指令、执行指令所规定的处理功能三个阶段完成，控制器还要保证能按程序中设定的指令运行次序，自动地连续执行指令序列。 指令执行的步骤标记线路，它标记出每条指令的各执行步骤的相对次序关系。 　　全部时序控制信号的产生部件，它依据指令内容、指令的执行步骤(时刻)，也许还有些别的什么条件信号，来形成并提供出各部件当前时刻要用到的控制信号。计算机整机各硬件系统，正是在这些信号控制下协同运行，产生予期的执行结果，也就是执行一条又一条的指令。 　　本章强调组合逻辑控制器的内容为主，适当知晓一点微程序控制器的有关知识。