組成原理03年考前輔導(dǎo)筆記--北京郵電大學(xué)e(已修改)
2025-01-30 19:52 本頁面
【正文】 《 計(jì)算機(jī)組成原理 》 習(xí)題及解答 (第二部分） 北京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 第五章習(xí)題 分 析 題 ? 下圖所示的 CPU邏輯框圖中 ， 有兩條獨(dú)立的總線和兩個(gè)獨(dú)立的存儲器 。已知指令存儲器 IM最大容量為 16384字 （ 字長 18位 ） ， 數(shù)據(jù)存儲器 DM最大容量是 65536字 （ 字長 16位 ） 。 各寄存器均有 “ 打入 ” (Rin)“送出 ” (Rout)控制命令 ， 但圖中未標(biāo)出 。 設(shè)機(jī)器指令格式為 17 13 12 0 OP X 加法指令可寫為 “ ADD X(Ri)” ,其功能是 (AC0) + ((Ri) + X)→ AC1,其中((Ri) + X)部分通過尋址方式指向數(shù)據(jù)存儲器 DM。 現(xiàn)取 Ri為 R1。 畫出ADD指令的指令周期流程圖 ， 寫明 “ 數(shù)據(jù)通路 ” 和相應(yīng)的微操作控制信號 。 分 析 題 分 析 題 ? 解：加法指令 “ ADD X(Ri)”是一條隱含指令 ， 其中一個(gè)操作數(shù)來自 AC0.另一個(gè)操作數(shù)在數(shù)據(jù)存儲器 DM中 ， 其地址由通用寄存器的內(nèi)容 （ Ri） 加上指令格式中的 X量值決定 。 其指令周期流程圖如下圖 ， 相應(yīng)的微程序控制符號標(biāo)在框圖外面 。 AC0out, +, DDRout,AC1in PCIAR PCout, IARin IDRIR IDRout, IRin IMIDR 讀 IM, IDRin R1+IR(X)AC1 R1out, Xout, +, AC1in AC1DAR AC1out,DARin DMDDR 讀 DM, DDRin AC0+DDRAC1 分 析 題 ? 某 16位機(jī)運(yùn)算器框圖如圖所示 ， 其中 ALU為加法器 ， SA,SB為鎖存器 ， 4個(gè)通用寄存器的讀 /寫控制符號如下表所示： 分 析 題 (1)請?jiān)O(shè)計(jì)微指令格式 （ 只考慮控制字段 ） 。 (2)“ADD R0,R1”指令完成 (R0)+ (R1) ? R1的操作 ， 畫出微程序流程圖 。 分 析 題 解 : 1 2 位 1 2 位 1 1 1 1 1R RA 0 RA 1 W WA 0 A 1 LDS A LDS B LS B LS B CLR P 字段 下址字段其中 : LDSA,LDSB為鎖存器打入信號 ， CLR為 SB清零信號 LSB為 SB送原碼控制信號 LSB為 SB送反碼控制信號 R1 SB P(1) SA+SB R1 取指 R0 SA 分 析 題 ? 下圖所示為雙總線結(jié)構(gòu)機(jī)器的數(shù)據(jù)通路 ， IR為指令寄存器 ， PC為程序計(jì)數(shù)器 （ 具有自增功能 ） ， M為主存 （ 受 R/W信號控制 ） ， AR為主存地址寄存器 ， DR為數(shù)據(jù)緩沖寄存器 。 ALU由加減控制信號決定完成何種操作 。 控制信號 G控制的是一個(gè)門電路 。 另外 ， 線上標(biāo)注有控制信號 ，例如 Yi表示 Y寄存器的輸入控制信號 ， R10表示寄存器 R1的輸出控制信號 。 未標(biāo)注的線為直通線 ， 不受控制 。 ? 現(xiàn)有 “ ADD R2, R0”指令完成 (R0) + (R2) → R0的功能操作 。 請畫出該指令的指令周期流程圖 ， 并列出相應(yīng)的微程序控制信號序列 。 假設(shè)該指令的地址已放入 PC中 。 分 析 題 分 析 題 ? 解： ADD指令是加法指令 ， 參與運(yùn)算的二數(shù)放在 R0和 R2中 ， 相加結(jié)果放在 R0中 。 指令周期流程圖包括取指令階段和執(zhí)行指令階段兩部分 。每一方框表示一個(gè) CPU周期 。 其中框內(nèi)表示數(shù)據(jù)傳送路徑 ， 框外列出微操作控制信號
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