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CPU控制器的5個組成部分之一。CPU內的每個功能部件都完成一定的特定功能。然而信息怎樣才能在各部件之間傳送呢?也就是說，數據的流動是由什么部件控制的呢? 通常把許多數字部件之間傳送信息的通路稱為“數據通路”。信息從什么地方開始，中間經過哪個寄存器或多路開關，最后傳到哪個寄存器，都要加以控制。在各寄存器之間建立數據通路的任務，是由稱為“操作控制器”的部件來完成的。操作控制器OC中主要有節拍脈沖發生器、控制矩陣、時鐘脈沖發生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。這幾個部件對微處理器設計人員來說很關鍵，但微處理器用戶卻可以不必過多關心。

控制總線主要用來傳送控制信號和時序信號。控制信號中，有的是微處理器送往存儲器和輸入輸出設備接口電路的，比如：讀/寫信號、片選信號、中斷響應信號等;也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請信號、復位信號、總線請求信號、設備就緒信號等。

既然指令可以存入CPU，而且有相應指令來完成運算前的準備工作，背后自然有一個扮演推動作用的角色——它便是負責整個處理過程的操作控制器。根據來自譯碼單元的指令，它會生成控制信號，告訴運算邏輯單元(ALU)和寄存器如何運算、對什么進行運算以及對結果進行怎樣的處理。控制單元是整個CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令譯碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等，對協調整個電腦有序工作極為重要。它根據用戶預先編好的程序，依次從存儲器中取出各條指令，放在指令寄存器IR中，通過指令譯碼(分析)確定應該進行什么操作，然后通過操作控制器OC，按確定的時序，向相應的部件發出微操作控制信號。操作控制器OC中主要包括節拍脈沖發生器、控制矩陣、時鐘脈沖發生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。

操作控制器的功能就是根據指令操作碼和時序信號，產生各種操作控制信號，以便正確地建立數據通路，從而完成取指令和執行指令的控制。1、取指令：根據指令地址(由PC提供)，從存儲器中取出所要執行的指令。2、分析指令：(1)譯碼分析。確定指令應完成的操作，產生相應操作的控制電位。去參與形成該指令功能所需要的全部控制命令(微操作控制信號)。(2)根據尋址方式的分析和指令功能要求，形成操作數的有效地址，并按此地址取出操作數(運算型指令)或形成轉移地址(轉移類指令)，以實現程序轉移。3、執行指令：根據指令分析所產生的操作控制信號和形成的有效地址，按一定算法形成指令控制序列，控制有關部件完成指令規定的功能。

操作控制器常用的控制方式有同步控制、異步控制、聯合控制。同步控制方式：任何指令的運行或指令中各個微操作的執行，均由確定的，具有統一基準時標的時序信號所控制。即所有的操作均由統一的時鐘控制，在標準時間內完成。(在同步控制下，每個時序信號的結束就意味著安排完成的工作已經完成，隨即開始執行后續的微操作或自動轉向下條指令的運行。)異步控制方式：沒有統一的同步信號，采用問答方式進行時序協調，將前一操作的回答作為下一操作的啟動信號。聯合控制方式：將同步控制和異步控制相結合。其通常設計思想為：在功能部件內部采用同步方式或以同步方式為主的控制方式;在功能部件間采用異步方式。