【正文】 計算機(jī)完成一個基本操作。試比較寄存器尋址和寄存器間接尋址。解：寄存器尋址方式其操作數(shù)就在這一寄存器中；存器間接尋址其有效地址在內(nèi)存中，操作數(shù)也在內(nèi)存中，所以后者尋找操作數(shù)較慢。根據(jù)操作數(shù)所在的位置，指出其尋址方式的名稱。1）操作數(shù)在寄存器中2）操作數(shù)的地址在寄存器中。3）操作數(shù)在指令中4）操作數(shù)的地址在指令中5）操作數(shù)地址的地址在指令中6）操作數(shù)地址為寄存器內(nèi)容與位移量之和（寄存器分別為基址寄存器、變址寄存器和程序計數(shù)器）7）操作數(shù)為棧頂元素解：各小題對應(yīng)尋址方式的名稱是：1）寄存器尋址 2）寄存器間接尋址 3）立即尋址4）直接尋址5）存儲器間接尋址 6）分別為基址尋址、變址尋址和相對尋址7）堆棧尋址四、綜合題若某機(jī)要求：三地址指令4條，單地址指令255條，零地址指令16條。設(shè)指令字長為12位．每個地址碼長為3位。問能否以擴(kuò)展操作碼為其編碼?如果其中單地址指令為254條呢?說明其理由。答：①不能用擴(kuò)展碼為其編碼?！咧噶钭珠L12位，每個地址碼占3位；∴三地址指令最多是2^(12333)=8條， 現(xiàn)三地址指令需4條,∴可有4條編碼作為擴(kuò)展碼，∴單地址指令最多為42^32^3=2^8=256條，現(xiàn)要求單地址指令255條，∴可有一條編碼作擴(kuò)展碼∴零地址指令最多為12^3＝8條不滿足題目要求∴不可能以擴(kuò)展碼為其編碼。某指令系統(tǒng)指令長為16位，每個操作數(shù)的地址碼長6位，指令分為無操作數(shù)、單操作數(shù)和雙操作數(shù)三類。（1）若雙操作數(shù)為15條，無操作數(shù)為64條，問單操作數(shù)最多可以有多少條？（2）若若雙操作數(shù)為15條，單操作數(shù)為62條，問無操作數(shù)最多可以有多少條？解：（1）((2415）26x)26=64 x=63（條） (2) ((2415）2662)26=128 (條)設(shè)系統(tǒng)指令長16位，每個操作數(shù)的地址碼長４位，共有11條三地址指令，７２條二地址指令，６４條零地址指令。問最多還有多少條一地址指令。解：（（（（2^411）*2^472）*2^4）X）*2^4=64 解得X=124條第六章 CPU一、選擇題 控制器的功能描述完整的是（ D）A）產(chǎn)生時序信號 B) 從主存取出一條指令 C）完成指令譯碼D）從主存取出一條指令、完成指令譯碼、產(chǎn)生時序信號、指揮各部件完成指令指定的操作 存儲微程序的存儲器稱為（C ）A）主存 B) Cache C）控存 D）輔存 CPU存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令并為譯碼部件提供信息的部件是（C?。〢）指令譯碼器 B) 程序計數(shù)器 C）指令寄存器 D）地址寄存器 構(gòu)成控制信號序列的最小單位是（C ）A）微程序 B) 微指令 C）微命令 D）機(jī)器指令 微程序控制器比硬布線控制器慢，原因是（D ）A）增加了從外存讀微指令的時間。B) 增加了從主存讀微指令的時間。C）增加了從IR中讀微指令的時間。D）增加了從控存讀微指令的時間。 控制器同步控制方式是指（ A ）A）由統(tǒng)一時序信號控制的方式。B) 由握手信號控制的方式。C）由中斷控制的方式。D）程序查詢控制方式。 指令流水線中，不同的指令在指令流水的不同功能段中可以（D ）A）順序 B) 選擇 C）循環(huán) D）并行微程序存放在( C )。A 主存中 B 堆棧中 C 只讀存儲器中 D 磁盤中微指令中的微地址表示（D　）A 微操作的對象 B 存放微操作結(jié)果的地址C 微操作數(shù)地址 D 后繼微指令地址1在一個微指令周期中（　D）A 只能執(zhí)行一個微操作 B 能順序執(zhí)行多個微操作C 只能執(zhí)行多個互斥微操作 D 能并行執(zhí)行多個微操作1在微程序控制中，把操作控制信號編成( A )。A 微命令 B 微地址 C 操作碼 D 程序1從一條指令的啟動到下一條指令的啟動的間隔時間稱為( D )。A 時鐘周期 B 機(jī)器周期 C 工作周期 D 指令周期1硬布線控制器指的是( A) 1在微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是（ B）。A、每條機(jī)器指令由一條微指令來執(zhí)行；B、每條機(jī)器指令由一段用微指令編程的微程序來解釋執(zhí)行；C、一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行；D、一條微指令由若干條機(jī)器指令組成；1在微程序控制器中，執(zhí)行指令微程序的首條微指令地址是怎么得到的（D ）A。程序計數(shù)器PCB。前條微指令C。uPC+1D。指令操作碼譯碼3．程序計數(shù)器PC在 B 中。? A．運(yùn)算器 B．控制器? C．存儲器 D．I/O接口4．計算機(jī)主頻的周期是指 C 。? A．指令周期 B．時鐘周期? C．CPU周期 D．存取周期5．CPU內(nèi)通用寄存器的位數(shù)取決于 B 。? A．存儲器容量 B．機(jī)器字長? C．指令的長度 D．CPU的管腳數(shù)6．以硬布線方式構(gòu)成的控制器也叫 A 。? A．組合邏輯型控制器 B．微程序控制器? C．存儲邏輯型控制器 D．運(yùn)算器7．一個節(jié)拍脈沖持續(xù)的時間長短是 C 。? A．指令周期 B．機(jī)器周期? C．時鐘周期 D．以上都不是8．直接轉(zhuǎn)移指令的功能是將指令中的地址代碼送入 C 。? A．累加器 B．地址寄存器? C．PC D．存儲器9．狀態(tài)寄存器用來存放 D 。? A．算術(shù)運(yùn)算結(jié)果 B．邏輯運(yùn)算結(jié)果? C．運(yùn)算類型 D．算術(shù)、邏輯運(yùn)算及測試指令的結(jié)果狀態(tài)10．微程序放在 C 中。? A．指令寄存器 B．RAM? C．控制存儲器 D．內(nèi)存16．與微指令的執(zhí)行周期對應(yīng)的是 C /D 。? A．指令周期 B．機(jī)器周期 C．節(jié)拍周期 D．時鐘周期二、填空題根據(jù)設(shè)計方法不同，控制器分為　　微程序控制器　　　　和　 組合邏輯控制器　　　　　　兩種。計算機(jī)在執(zhí)行程序的過程中，控制器控制程序的運(yùn)行總是處于　　取指令　　　　、分析指令和　　執(zhí)行指令　　　　的循環(huán)這中。在微程序控制器中，一條機(jī)器指令對應(yīng)于一個 微程序 ，一個微程序?qū)?yīng)若干條 微指令 ，一條微指令包含若干個 微命令 。微程序控制的核心部件是存儲微程序的　　　　　控制存儲器，它一般用　只讀存儲器　 構(gòu)成。 指令操作碼 通過 譯碼 產(chǎn)生的。6. 微程序控制器的核心部件是 CS ，它一般用 ROM 構(gòu)成。7. 一條微指令可劃分為控制字段和下址字段，微指令格式分為水平型微指令和垂直型微指令。1．目前的CPU包括 運(yùn)算器 ， 控制器 和CACHE（一級）。2．CPU中保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的寄存器為 地址寄存器 ，保存下一條指令地址的寄存器為 程序計數(shù)器（PC） 。3．CPU從主存取出一條指令并執(zhí)行該指令的時間叫 指令周期 ，它常用若干個 機(jī)器周期 來表示，而后者又包含若干個 時鐘周期 。4．在程序執(zhí)行過程中，控制器控制計算機(jī)的運(yùn)行總是處于 取指令 、分析指令和 執(zhí)行指令 的循環(huán)之中。9．任何指令的第一個周期一定是 取址周期 。10．一條機(jī)器指令的執(zhí)行可與一段微指令構(gòu)成的 微程序 相對應(yīng)，微指令可由一系列 微命令 組成。11．微程序設(shè)計技術(shù)是利用 軟件 方法設(shè)計 控制單元 的一門技術(shù)。12．在同一微周期中 不可能同時出現(xiàn) 的微命令叫互斥的微命令；在同一微周期中 可以同時出現(xiàn) 的微命令叫相容的微命令。顯然， 相容的微命令 不能放在一起譯碼。三、簡答題簡述控制器的組成和功能。 控制器的功能 ：控制程序的執(zhí)行， 1．取指令 2．分析指令 3．執(zhí)行指令4． 控制程序和數(shù)據(jù)的輸入與結(jié)果輸出5．對異常情況和某些請求的處理?？刂破鞯慕M成：程序計數(shù)器（PC）即指令地址寄存器，存放即將要執(zhí)行的下一條指令地址。有兩種途徑來形成指令地址，其一是順序執(zhí)行的情況，通過程序計數(shù)器加“1”形成下一條指令地址（如存儲器按字節(jié)編址，而指令長度為4個字節(jié)，則加“4”）。其二是由轉(zhuǎn)移類指令形成轉(zhuǎn)移地址送往PC。．指令寄存器（IR）存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令。 指令譯碼器或操作碼譯碼器對指令寄存器中的操作碼進(jìn)行分析解釋，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號。脈沖源及啟停線路、時序控制信號形成部件。什么是微指令？什么是微程序？指令、微程序、微指令三者的關(guān)系是什么？ 微指令：在微程序控制的計算機(jī)中，將由同時發(fā)出的控制信號所執(zhí)行的一組微操作稱為微指令，將一條指令分成若干條微指令，按次序執(zhí)行這些微指令，就可以實(shí)現(xiàn)指令的功能。組成微指令的微操作又稱微命令，即微操作的控制信號。 微程序：計算機(jī)的程序由指令序列構(gòu)成，而計算機(jī)每條指令的功能均由微指令序列解釋完成，這些微指令序列的集合就叫做微程序。 微周期：執(zhí)行一條微指令所需的時間。簡要說明下列部件在計算機(jī)的取指周期和執(zhí)行周期中的作用。1） 程序計數(shù)器PC2） 指令寄存器IR3） 算術(shù)邏輯運(yùn)算部件ALU4） 存儲器數(shù)據(jù)寄存器MDR5） 存儲器地址寄存器MAR解：1）程序計數(shù)器PC：存放指令地址2）指令寄存器IR：存放當(dāng)前指令3）算術(shù)邏輯運(yùn)算部件ALU：進(jìn)行算邏運(yùn)算4）存儲器數(shù)據(jù)寄存器MDR：存放寫入到內(nèi)存或從內(nèi)存讀出的數(shù)據(jù)或指令5）存儲器地址寄存器MAR：存放寫入到內(nèi)存或從內(nèi)存讀出的數(shù)據(jù)或指令的地址簡述微程序控制的基本原理。判斷題。T，也不需將目的操作數(shù)存放到內(nèi)存，因此這類指令的執(zhí)行不需地址寄存器參與。F（這類指令不訪存, 即不從內(nèi)存中取操作數(shù)。它一般需要兩個CPU周期, 即取指譯碼周期和執(zhí)行周期。第1個CPU周期為取指、譯碼周期CPU要完成以下三個操作：●從內(nèi)存中取出指令；●指令（PC）指針加1；●對指令操作碼進(jìn)行譯碼并執(zhí)行該指令的操作。第2個CPU周期為執(zhí)行周期， ）。T賴關(guān)系，這種關(guān)系影響指令的執(zhí)行。T, 最大的優(yōu)點(diǎn)是提高了指令的執(zhí)行速度。F、EPROM或閃存實(shí)現(xiàn)。F成所需的時間。T, 它比主存儲器速度快。T，機(jī)器的速度就最快。F(因?yàn)樗俣冗€與字長有關(guān))補(bǔ)充216。 CPU每取出并執(zhí)行一條指令，都要完成一系列的操作，這一系列操作所需的時間通常叫做一個指令周期。指令周期是取出并執(zhí)行一條指令的時間216。 機(jī)器周期：（CPU周期）完成一個基本操作所需要的時間稱為機(jī)器周期。（CPU訪問一次內(nèi)存所需要的時間）。機(jī)器周期是指cpu主頻的倒數(shù)216。 一個CPU周期時間包含有若干個時鐘周期，也稱為振蕩周期，定義為時鐘脈沖的倒數(shù)。在一個時鐘周期內(nèi)，CPU僅完成一個最基本的動作 。時鐘周期（通常稱為節(jié)拍脈沖或T周期）是處理操作的最基本單位216。 時鐘周期是最小單位，機(jī)器周期需要1個或多個時鐘周期，指令周期需要1個或多個機(jī)器周期216。 指令執(zhí)行過程：取指、計算地址、取操作數(shù)、運(yùn)算送結(jié)果。216。 四種典型指令分析：非訪內(nèi)指令（這類指令不訪存, 即不從內(nèi)存中取操作數(shù)。它一般需要兩個CPU周期, 即取指譯碼周期和執(zhí)行周期）、直接訪內(nèi)指令（這類指令是直接訪問內(nèi)存, 即直接從內(nèi)存中取操作數(shù)。一般需要三個CPU周期）、間接訪內(nèi)指令（需要四個CPU周期）、程序控制指令（這類指令的功能是改變指令執(zhí)行的順序, 其指令周期也由兩個CPU周期組成）結(jié)論：任何一條指令的第一個周期都應(yīng)該是取指周期。216。 控制存儲器(CS)：用來存放微程序的存儲器，該存儲器主要存放控制命令（信號）與下一條執(zhí)行的微指令地址(簡稱為下址)。 一般計算機(jī)指令系統(tǒng)是固定的，所以實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)的微程序也是固定的，于是控制存儲器可以用只讀存儲