8.简要解释下列名词术语：

微命令，同步控制方式，指令周期，机器周期，时钟周期，时钟脉冲，指令流程，微指令，微程序，微周期，直接控制编码，分段直接译码法，分段间接译码法，增量方式，断定方式，垂直型微指令，水平型微指令。

答：微命令——构成控制信号序列的最小单位。例如打开或关闭某个控制门的电位信号，某个寄存器的打入脉冲等。

同步控制方式——同步控制方式是这样一种时序控制方式：各种操作都由统一的时序信号同步定时，它的主要特征是有固定的时钟周期划分。这意味着什么时间执行什么操作是事先安排好的。一个基本操作占用一个时钟周期（节拍），某个操作发生的时刻由相应的脉冲边沿定时。

指令周期——指令周期是从取指令、分析指令到执行完该指令所需的时间。不同的指令，其指令周期长短可以不同。

机器周期——在组合逻辑机控制器中，通常将指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段所需的时间，称为机器周期。例如，取指令周期、存储器读周期、存储器写周期等。

时钟周期——一个机器周期的操作一般需分为几步完成。因此，将一个机器周期划分为若干相等的时间段，每个时间段内完成一步基本操作，这个时间段用一个电平信号宽度对应，称为节拍或时钟周期。 指令流程——指令流程体现了计算机工作原理中一个核心内容：CPU究竟怎样执行指令流程？一般是给出一条特定的指令，以模型机CPU内部组成为背景，用寄存器传送级语句描述其读取与执行流程。 微指令——若干微命令的组合，以编码形式存放在控制存储器的一个单元中，控制实现一步操作。一条微指令的功能就是给出完成指令某步操作所需的微操作控制信号和后继微指令地址。

微程序——一条微指令包含的微命令控制实现一步（一个时钟周期）机器操作；若干条微指令组成

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一小段微程序，解释实现一条机器指令；控制存储器中的微程序能解释实现全部指令系统。 微周期——通常指从控制存储器读取一条微命令并执行相应的微操作所需的时间。

直接控制编码——是指微指令的微命令字段中的每一位都代表一个微命令。设计微指令时，选用或不选用某个微命令，只要将表示该微命令的对应位设置成1或0就可以了。

分段直接译码法——将微指令的微命令字段分成若干小段，把相斥性微命令组合在同一段中，而把相容性微命令组合在不同的段中，每个字段独立编码，每种编码代表一个微命令，且各字段编码单独定义，与其它字段无关，这被称为分段直接译码法。

分段间接译码法——是在直接译码法的基础上，进一步缩短字长的一种编码方法。在这种编码法中，一个字段的含义不仅取决于本字段编码，还兼由其它字段来解释，以便使用较少的信息位表示更多的微命令。

增量方式——与工作程序用程序计数器产生指令地址相似。在微程序控制器中，可设置一个微程序计数器μPC，在顺序执行指令时，后继微指令地址由现行微地址（即μPC的内容）加上一个增量（通常为1）来形成，遇到转移时，由微指令给出转移微地址，使微程序按新的顺序执行。 断定方式——指后继地址可由程序设计者指定，或者根据微指令所规定的测试结果直接决定后继微地址的全部或部分值。

垂直型微指令——垂直型微指令的特征是微指令较短，微指令的并行操作那里有限，一般一条微指令只能控制数据通路的一二种信息传送操作。 水平型微指令——它有如下特征：微指令较长，微指令中的微操作具有高度的并行性，微指令编码简单。优点是执行效率高，灵活性好，微程序条数较少。 9.试说明模型机中下列寄存器是作用：

通用寄存器，暂存器，IR，PC，MAR，MDR

答：通用寄存器——是一组可编程访问，具有多种功能的寄存器。本身在逻辑上只具有接收信息、存储信息和发送信息的作用，但通过编程与运算部件的配合可以实现多种功能，如可为ALU提供操作数并存放运算结果，也可用作变址寄存器、地址指针和计数器等。

暂存器——用来暂存从主存储器读出的数据以及从ALU输出端输出的运算结果。 IR——用来存放当前正在执行的一条指令。

PC——提供指令的地址，即指示程序的进程。当现行指令执行完毕后，由PC提供后继指令的地址，并送往地址寄存器MAR。

MAR——用于存放CPU访问主存或I/O接口的地址。

MDR——用于存放CPU于主存或I/O接口之间传送的数据。 10.模型机的脉冲型微命令有哪些？ 答：模型机中的脉冲型微命令有：CPR0，CPR1，CPR2，CPR3，CPIR，CPPC，CPSP，CPMDR，CPMAR，CPD，CPC，CPZ 。

11.何谓组合逻辑控制器？何谓微程序控制器？试比较它们的优缺点。

CPU通过组合逻辑电路产生微命令，相应的控制器称为组合逻辑控制器。优点：速度快。缺点：设计较凌乱，不易修改扩充，应用于快速CPU中。

CPU采用微程序控制方式来产生微命令，相应的控制器称为微程序控制器。 优点：设计比较规整，易于修改扩充。缺点：速度较组合逻辑控制器慢。 12.拟出下述指令的读取与执行流程： (1)MOV R0，R2

解：FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 R2→C ET0 C→R0 (2)MOV R1,(PC)+ 解：FT0 PC→MAR

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FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 PC→MAR ST1 M→MDR→C ST2 PC+1→Z ST3 Z→PC ET0 C→R0 (3)MOV -(SP),-(R1) 解:FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 R1-1→Z

ST1 Z→MAR , R1 ST2 M→MDR→C DT0 SP-1→Z DT2 Z→MAR ,SP ET0 C→MDR ET1 MDR→M (4)MOV (R0)+ , X(R3) 解:FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 PC→MAR

ST1 M→MDR→D , PC+1→PC ST2 D+R3→Z ST3 Z→MAR ST4 M→MDR→C DT0 R0→MAR DT1 R0+1→Z DT2 Z→R0 ET0 C→MDR ET1 MDR→M (5)MOV (R0) , (PC)+ 解: FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 PC→MAR ST1 M→MDR→C ST2 PC+1→Z ST3 Z→PC DT0 R0→MAR ET0 C→MDR ET1 MDR→M (6)MOV DI ,(SP)+ 解: FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 SP→MAR ST1 M→MDR→C ST2 SP+1→Z ST3 Z→SP

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11 DT0 PC→MAR

DT1 M→MDR→MAR，PC+1→PC ET0 C→MDR ET1 MDR→M

13.拟出下述程序的读取与执行过程： （1）ADD R0，X（R1） 解: FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 PC→MAR

ST1 M→MDR→D , PC+1→PC ST2 D+R1→Z ST3 Z→MAR ST4 M→MDR→C DTO R0→D

ET0 C ADD D→Z ET1 Z→R0 (2)SUB (R1)+,(PC)+ 解: FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 PC→MAR ST1 M→MDR→C ST2 PC+1→Z ST3 Z→PC DT0 R0→MAR DT1 M→MDR→D DT2 R0+1→Z DT3 Z→R0

ET0 C SUB D→Z ET1 Z→MDR ET2 MDR→M (3)AND (R3)+ , R0 解: FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 R0→C

DT0 R3→MAR DT1 M→MDR→D DT2 R3+1→Z DT3 Z→R3

ET0 C AND D→Z ET1 Z→MDR ET2 MDR→M (4)OR R0 , DI

解: FT0 PC→MAR

FT1 M→MDR→IR，PC+1→PC ST0 PC→MAR

ST1 M→MDR→MAR，PC+1→PC

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