计组 期末复习-分析题

1、指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

答案：

指令格式及寻址方式特点如下：

• 单字长二地址指令；                               
• 操作码OP可指定2⁶=64条指令；                  
• RR（寄存器-寄存器）型指令，两个操作数均在寄存器中，源和目标都是通用寄存器（可分别指定16个寄存器之一）；                              

这种指令格式常用于算术/逻辑运算类指令。

2、指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

答案：

指令格式及寻址方式特点如下：

• 单字长二地址指令；                                  
• 操作码OP最多可定义2⁴=16条指令；                      

有8个通用寄存器，支持8种寻址方式； 

3、已知CPU结构如下图所示，其中包括一个累加器AC、一个地址寄存器AR、一个状态寄存器和其他几个寄存器。各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。试完成以下工作：        

（1）写出图中三个寄存器A、B、C的名称和作用；

（2）简述完成指令ADD  Y的数据通路（Y为存储单元地址，本指令功能为(AC)+(Y)→（AC）。

答案：

（1）A：DR(数据缓冲寄存器，缓冲数据)             

B：IR(指令寄存器，存放指令)

C：PC（程序计数器，用于表示指令地址)                                                      

（2）指令的数据通路:

    IR(B) →  AR (C)  → MM → DR(A) → ALU → AC           

4、已知带返转指令的含义如下图所示。写出组合逻辑控制在完成该指令时，取指阶段和执行阶段所需的全部微操作及节拍安排。

答案：

按组合逻辑、单总线、同步控制安排，带返转指令的全部微操作及节拍如下：

取指周期：

T0    PC→MAR，1→R                                          

（注：M→MAR）                 

T1    PC+1，M(MAR)→MDR         

T2    MDR→IR，OP(IR)→ID                         

执行周期：
    T0   K(IR)→MAR                   

T2    MDR→M(MAR)

K+1→PC                        

如果按微程序控制，则每个微操作后添加一个： Ad(CMDR) → CMAR

5、CPU结构如下图所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。

• 标明图中四个寄存器的名称。
• 简述指令从主存取到控制器的数据通路。
• 简述数据在运算器和主存之间进行存 / 取访问的数据通路。

答案：

1. a为数据缓冲寄存器 DR ；b为指令寄存器 IR ；c为主存地址寄存器；d为程序计数器PC。                                                 
2. 主存 M →数据缓冲寄存器 DR →指令寄存器 IR →操作控制器。
3. 存储器读 ：M →DR →ALU →AC                                 存储器写 ：AC →DR →M