計算機組成原理第五章中央處理器習題課(存儲版)
【正文】 形式表示 —— 請按統(tǒng)一的微指令格式列成一張表格的形式，并將（ 1）中安排的微地址體現(xiàn)為表格中每行即每條微指令在控存中的存儲地址。 ? （ 5）簡述完成指令 STA Z的數(shù)據(jù)通路（ Z為內存地址， STA功能為（ AC） → Z）。 IR PC R1 R2 R3 R4 RA M MDR MAR ALU 。 ? （ 3）簡述完成指令 LDA X的數(shù)據(jù)通路（ X為內存地址， LDA功能為（ X） → AC）。 （ 2）在該假想機中實現(xiàn)取指令的數(shù)據(jù)通路為： PC →BUS ， BUS →MAR ， PC+1 →PC ， READ M， MBR →BUS ， BUS →IR ； 結合 1中設計完成的微指令 格式，可寫出取指令的各條微指令代碼如下（設控制存儲器的 0 號單元開始存放取指令微程序代碼） —— 0011 1011 000 00 1 01 00 0000001 1001 0011 000 00 0 00 10 ******* ? 寫出用微程序設計控制器時采用斷定方式形成后繼微地址的微指令格式，說明其中順序控制字段的各段位數(shù)如何確定。圖中：SH移位器， ALU運算器可完成算術加減、邏輯與或運算， A， BALU的輸入寄存器，PC程序計數(shù)器， IR指令寄存器， SP堆棧指示器， R0~R3通用寄存器， M主存儲器， MBR主存數(shù)據(jù)緩沖寄存器，MAR主存地址緩沖寄存器。 ? —— 加上 PLA控制器如何解答。 ?解答：微程序控制器框圖如下。 ? 通用寄存器可以存放數(shù)據(jù)和地址，還可以用做指令寄存器 IR和程序計數(shù)器 PC。則指令寄存器的寬度為（ A）比特；內存數(shù)據(jù)寄存器的寬度為（ B）比特；內存地址寄存器的寬度為（ C）比特；程序計數(shù)器的寬度為（ D）比特，該寄存器能夠實現(xiàn)自動加（ E）操作。 ? 控制器主要包括（ A）、（ B）、（ C）、（ D）和（ E）。 ?二、填空題 ? 由于數(shù)據(jù)通路之間的結構關系 ,微操作可分為（①）和（ ② ）兩種。 ? 1指令寄存器的位數(shù)取決于（ ）。 ?一、選擇題 ? 廣泛應用于 IBM PC中的 Intel 8088 CPU是（ ）。 ? 同步控制是（ ）。 ? A. CPU執(zhí)行一條指令的時間； ? B. CPU從主存中取出一條指令的時間； ? C . CPU從主存中取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時間。 ? A. 用微程序計數(shù)器來產(chǎn)生后繼微指令地址； ? B. 通過指令中指定一個專門字段來產(chǎn)生后繼微指令地址； ? C. 由設計者在微指令代碼中指定，或者由設計者指定的判別測試字段控制產(chǎn)生后繼微指令地址。 ? A. 用存儲邏輯技術設計的控制器； ? B. 用組合邏輯技術設計的控制器； ? C. 用組合邏輯技術和存儲邏輯技術設計的控制器。 ? A. 算術運算結果； B .邏輯運算結果； ? C . 運算類型； D. 算術、邏輯運算及測試指令的結果狀態(tài)。 ? CPU中至少要有如下六類寄存器 ?：（ A）寄存器，（ B）計數(shù)器，（ C）寄存器，（ D）寄存器，（ E）寄存器，（ F）寄存器。 ? 1某 32位 CPU的主存物理空間為 236字節(jié)，虛擬存儲空間為 246字節(jié)，存儲器按字節(jié)編址，有半字長和單字長兩種指令格式。 ? 通用寄存器只能存放數(shù)據(jù)，不能存放地址。 ?完成一條指令經(jīng)過取指階段和執(zhí)行階段 —— 微操作命令 序列形成部件 PC OP ADDR ID 時序電路 控制臺 中斷系統(tǒng) 狀態(tài)控制條件 +1 至運算器 至存儲器 至輸入設備 至輸出設備 ? 畫出微程序控制器框圖，根據(jù)指令處理過程，結合有關部件說明控制器的工作原理。 ?微程序控制器的設計思想是采用存儲邏輯 —— ?首先根據(jù)指令系統(tǒng)，寫出對應所有機器指令的全部微操作及其節(jié)拍安排，然后列出操作時間表； ?再根據(jù)微操作的數(shù)目，經(jīng)壓縮確定微指令的控制方式、下地址形成方式、微指令格式及微指令字長，編出全部微指令的代碼即碼點，即完成了設計； ?最后將微指令的碼點注入到 ROM中，即可作為微操作的命令信號。 取指微指令 判斷 （ 1/2）（ ab） → R2 ?（ 4）根據(jù)（ 2）的微指令格式，不考慮順序控制部分，這條微指令控制字段的代碼為： ? 010101010110110 X X X
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