计算机组成原理课后习题答案一到九章 下载本文

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