kontrollloogikas

Kontrollloogika on digitaalsete süsteemide arhitektuuri osa, mis tegeleb operatsioonide järjestuse ja kontrollsignaalide kujundamisega. Selle peamine eesmärk on tagada käsud täidetakse õiges järjekorras ning andmed liiguvad datapathis õigete aadresside ja aegadega. Kontrollloogika koosneb tavaliselt kontrollühikust ja datapathist; kontrollsignaalid koordineerivad registreid, ALU-d ja mäluseadmeid ning määravad, millal ja milliseid operatsioone teostatakse.

Kontrollloogika põhineb olekurakendustel (finite state machines, FSM). Sõltuvalt disainist võib see olla hardwireeritud kontroll (hardwired control) või mikroprogrammne kontroll (microprogrammed control). Moore- ja Mealy-masinad kirjeldavad, kuidas väljundid sõltuvad olekust ning sisenditest või nende kombinatsioonidest. Disainivalikud mõjutavad kiirust, paindlikkust ja keerukust.

Hardwired kontrolli eeliseks on tavaliselt suurem kiirus ja väiksem viiteaeg, kuid selle muutmine võib olla kulukas. Mikroprogrammne kontroll pakub paindlikkust ja lihtsustab süsteemi uuendamist, kuna kontrollsignaalid juhitakse mikroprogrammide kaudu.

Kontrollloogika mängib keskset rolli protsessorite ja mikrokontrollerite arhitektuurides ning leiab rakendust ka tööstuslikes kontrollsüsteemides (nt PLC-d) ja roboti juhtimises. Uurimisvaldkonnad hõlmavad automaateooriat, seisundimasinaid ning formal methods’i, nagu model checking, mis aitavad tagada õigsust ja usaldusväärsust.