計算機組成原理第五章中央處理器習題課-在線瀏覽
2024-11-10 15:42本頁面
【正文】 ? 控存用來存放微程序和數(shù)據(jù)。 D 1 CP 0 D 1 CP 0 D 1 CP 0 D 1 CP 0 D 1 CP 0 S R T1 T5 T3 T4 T2 CP 總清 ? 畫出組合邏輯控制器框圖，根據(jù)指令處理過程，結(jié)合有關(guān)部件說明控制器的工作原理。 ?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(jié)合有關(guān)部件說明控制器的工作原理。（也可用教材 Wilkes模型圖） PC OP ADDR 微命令控制 順序控制 … … 微地址 形成部件 IR uIR uAR CM 狀態(tài)條件 中斷系統(tǒng) 時序電路 控制臺 ? 比較組合邏輯控制器和微程序控制器的組成。 ?不同之處主要是操作控制器即微操作命令序列的形成部件不同：組合邏輯控制器的核心部件是門電路，微程序控制器的核心部件是控制存儲器 ROM。 ? 比較組合邏輯控制器和微程序控制器的 設計思想。 ?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。 ? 設有一運算器通路如下圖所示。 ?試回答： ?（ 1）指出相容性微操作和相斥性微操作； ?（ 2）采用編碼控制方式（字段直接譯碼法）設計適用于此運算器的微指令格式； ?（ 3）畫出計算（ 1/2）（ ab） → R2的微程序流程圖，試問執(zhí)行周期需要幾條微指令？ ?（ 4）按設計的微指令格式，寫出（ 3）要求的微代碼。 ?相容性微操作有以下五類： ? A選通門的任一控制信號與 B選通門的控制信號； ? B選通門的任一控制信號與 A選通門的控制信號； ? ALU的任一信號與加 1控制信號； ?寄存器的四個輸入控制信號； ?五組控制信號中組與組之間是相容的。 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 X X X X X X X X X X X X 3位 4位 1位 2位 2位 3位 001： MDR → A 010： R1 →A 011： R2 →A 100： R3 → A 001： PC → B 010： R1 →B 011： R1 →B 100： R2→B 101： R2 →B 110： R3 →B 111： R3 →B 01： + 10： 11： M 01： R 10： L 11： V 1： +1 0001： PCout 0010： PCin 0011： R1out 0100： R1in 0101： R2out 0110： R2in 0111： R3out 1000： R3in 010 101 01 01 1 0110 ? 某假想機的數(shù)據(jù)通路如圖所示。 ?它的控制存儲器容量為 128個單元，微指令要完成有條件和無條件轉(zhuǎn)移的功能。 ?（ 2）寫出取指令的各條微指令的代碼。 （ 1）斷定方式的微指令格式為： 微命令字段（控制字段） 測試字段（ P字段） 下址字段 ?由題意，控制存儲器有 128個單元，故下址字段為 7位； ?由因為條件轉(zhuǎn)移和無條件轉(zhuǎn)移及不轉(zhuǎn)移的實現(xiàn)，用直接或譯碼方法來實現(xiàn)都需要為 P字段留出 2位； ?題中要求微指令的字長不能超過 28位，如此給微命令字段留出的最多位數(shù)是 2872=19位。 ?無法用 19位直接表示 28個微命令，故考慮用直接譯碼的方法設計微命令字段，將上述分類好的微命令及 P字段按下
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