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ELEKTRONIK

Leitwerk

Das Rechenwerk verarbeitet Daten(-worte) aus dem Speicher - das Leitwerk verarbeitet Befehle (Befehlsworte) Befehlsprozessor. Das Leitwerk wird auch als Steuerwerk bezeichnet. Das Leitwerk hat folgende Aufgaben:
  • Steuerung des Ablaufs der Befehlszyklen in der CPU
    (Steuerung des Programmablaufs)
    • Befehle holen und decodieren
    • Operanden holen/speichern
  • Steuerung der Befehlsausführung
    Koordination und Steuerung der einzelnen Werke der CPU

Diese Kommunikation erfordert Steuer- und Meldeleitungen:

  • Direkte Verbindung von Leitwerk und Rechenwerk über eine Reihe von Steuer- und Statusleitungen.

  • Verbindung von Leitwerk und Speicherwerk EA-Werk über Steuerleitungen oder Bus.

Von der Funktion her ist das Leitwerk in eine Reihe von Unterwerken zu gliedern:
  • Befehlswerk
  • Befehls-Dekoder und Ablaufsteuerung
  • Adressrechenwerk
  • Unterbrechungswerk
  • Bus-Steuerwerk
Einige Komponenten des Leitwerks haben Sie bereits bei der Betrachtung des Befehlszyklus und der Adressierungsarten kennen gelernt:
  • Befehlszähler (PC, BZ)
  • Befehlsregister (IR) = Opcode-R. (OR) + Adressregister (AR)
  • Befehls-Decoder und Ablaufsteuerung
  • Indexregister (Adressmodifikation)
Befehlszähler und Befehlsregister bilden das Befehlswerk, das den Ablauf des Befehlszyklus festlegt:
  1. Befehlshol-Phase:
    <PC> = Adr. des zu holenden Befehls
    PC = <PC> + 1
  2. Befehlsausführungs-Phase:
    <IR> = auszuführende (geholter) Befehl
    Das Instruktionsregister (IR) wird unterteilt in Operandenregister (OR) und Adre&Szlig;register (AR). Das OR nimmt den Befehlscode auf (was zu tun ist) und das AR die Adresse des Operanden (womit ist es zu tun).
    <OR> Befehlsdecoder Ablaufsteuerung
    <AR> Adreßrechnung (Ermitteln effektiver Adresse)
Das Befehlswerk legt fest, welcher Befehl als nächster zu holen ist und nimmt ihn zur Verarbeitung auf. Gesteuert wird das Befehlswerk und die Ausführung des Befehls durch die Ablaufsteuerung.

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