①把互斥的微命令(即不允许同时出现的微命令)划分在同一字段内，相容的(即允许同时出现)微命令划分在不同字段内。 ②字段的划分应与数据通路结构相适应。

③一般每个子字段应留出一个状态，表示本字段不发任何微命令。 ④每个子字段所定义的微命令数不宜大多，否则将使微命令译码复杂。 6.10 什么是起始微地址?什么是后继微地址?有哪几种形成方法? 6.11 试写出在微程序控制的模型机中执行下列指令的微程序流程。

（1）ADD (R0)，R1 （2）SUB X(R0)，(R1) （3）MOV (R0)＋，(R1)

6.12 右图为一CPU的结构框图。

a c 主存储器M （1）标明图中a、b、c、d四个寄存器的名称。 （2）简述取指令的操作流程。 （3）若加法指令格式与功能如下：

ALU d AC b +1

OP D 状态 寄存器 操作 控制器 其功能为：(AC)＋(D)→AC 试分析执行加法指令的操作流程。 答：（1）a：MDR b：IR c：MAR d：PC

(2) 取指令的操作流程：

6.12题图

① (PC)→MAR，Read，PC＋l→PC； 送指令地址，读主存，PC＋l

送PC

② M→MDR→IR； 取指令到IR。

（3） 设D为直接地址，则加法指令(AC)＋(D)→AC的执行过程如下：

① (PC)→MAR，Read，PC＋l→PC； 送指令地址，读主存，PC＋l

送PC

② (MDR)→IR； 取指令到IR

③ IR(D) →MAR，Read 按指令给出的直接地址访存，读取操作数

④ (AC)＋(MDR)→AC 执行加法运算，结果保存到AC

6.13 某计算机有如下部件：

ALU，移位寄存器，指令寄存器IR， 主存储器M，主存数据寄存器MDR， 主存地址寄存器MAR，通用寄存器R0~R3， 暂存器C和D。

试将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明数据流动方向。

6.14 设R1、R2、R3、R4是CPU中的通用寄存器，请使用机器周期流程框图分别表

示下列指令的执行流程。 （1）取数指令：LDA (R1)，R2

该指令是S-R型双操作数指令，R1为源操作数，R2为目的操作数 （2）存数指令：STA R3，(R4)

该指令是R-S型双操作数指令，R3为源操作数，R4为目的操作数

6.15 某计算机的运算器为三总线（B1 、B2 、B3）结构，B1和B3通过控制信号G连

通。算术逻辑部件ALU具有ADD、SUB、AND、OR、XOR等5种运算功能，其中

SUB运算时ALU输入端为B1－B2模式，移位器SH可进行直送（DM）、左移一位（SL）、右移一位（SR）3种操作。通用寄存器R0、R1、R2都有输入输出控制信号，用于控制寄存器的接收与发送，如下图所示。

B3→R0 B3→R1 DM SL SH 试分别写出实现下列功能所需的操作序列。 SR R0 R1 ADD （1）4(R0)＋(R1)→R1 SUB G AND OR XOR B3

B3→R2 R2 ALU R0→B2 R1→B2 R2→B2 B2

（2）[(R2)－(R1)]／2→R1 （3）(R0)→R2 （4）(R0)∧(R1)→R0 （5）(R2)∨(R1)→R2 （6）(R2)⊕(R0)→R0 （7）0→R0

B1←R0 B1←R1 B1←R2 B1

6.15题图

说明：∧表示与操作、∨表示或操作、⊕表示异或操作 答：（1）4(R0)＋(R1)→R1

R0→B1，R0→B2，ADD，SL，B3→R0；

R0→B1，R1→B2，ADD，DM，B3→R1 （2）[(R2)－(R1)]／2→R1

R2→B1，R1→B2，SUB，SR，B3→R1；

（3）(R0)→R2

R0→B1，R0→B2，AND，DM，B3→R2；

（4）(R0)∧(R1)→R0

R0→B1，R1→B2，AND，DM，B3→R0；

（5）(R2)∨(R1)→R2

R0→B1，R1→B2，OR，DM，B3→R2；

（6）(R2)⊕(R0)→R0

R2→B1，R0→B2，XOR，DM，B3→R0；

（7）0→R0

R0→B1，R0→B2，XOR，DM，B3→R0；

6.16 现给出8条微指令I1~I8及所涉及的微命令（如下表所示）。请设计微指令控

制字段格式，要求所使用的控制位最少，并且保持微指令自身内在的并行性。

题6.16微指令表

微指令 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 相关的微命令 a, b, c, d, e a, d, f, g b, h c c, e, g, i a, h, j c, d, h a, b, i 6.17 请按断定方式实现下图的微程序流程的顺序控制。要求：

（1）给出微指令顺序控制字段格式（假定μMAR为6位）。 （2）给出各条微指令的二进制地址并编写实现此流程的微程序。 （3）画出地址修改逻辑电路。

A

说明：图中每个方框代表一条微指令，分支点a由指令寄存器IR6IR5两位

IR6IR5=00 C

CJ=0 F

IR6IR5=01

E

B

IR6IR5=10 H

IR6IR5=11

K

a 决定，分支点b由进位标志CJ决定。 CJ=1 G

b D I 6.18 说明相关性对流水线的影响，并给出一些常用的解决方法。

J

L 6.17题图