发布时间 : 星期四 文章组成原理考研题目更新完毕开始阅读17f52380910ef12d2af9e7f3
算操作所需的时间作为机器周期的基本时间，其长度是均匀的，而各种指令的功能不同，因而各指令执行时所需的机器周期数是可变的。 【答案】：C
10．微地址是指微指令（ ）。 A．在主存的存储位置 B．在堆栈的存储位置 C．在磁盘的存储位置
D．在控制存储器的存储位置 【分析】：微程序控制的基本思想是：把指令执行所需要的所有控制信号存放在控制存储器中，需要时从这个存储器中读取，即把操作控制信号编成微指令，存放在控制存储器中。一条机器指令的功能通常用许多条微指令组成的序列来实现，这个微指令序列称为微程序。微指令在控制存储器中的存储位置称为微地址。 【答案】：D
2004年：
5．在微程序控制中，把操作控制信号编成（ ）。
A．微指令 B．微地址 C．操作码 D．程序 【分析】：微程序控制的基本思想是：把指令执行所需要的所有控制信号存放在控制存储器中，需要时从这个存储器中读取，即把操作控制信号编成微指令，存放在控制存储器中。一条机器指令的功能通常用许多条微指令组成的序列来实现，这个微指令序列称为微程序。微指令在控制存储器中的存储位置称为微地址。 【答案】：A
6．从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为（ ）。 A．时钟周期 B．机器周期 C．工作周期 D．指令周期 【分析】：指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间，又称CPU周期。时钟周期：计算机主频周期。 【答案】：D
2005年：
11．通常，微指令的周期对应一个（ ）。 A．指令周期 B．主频周期 C．机器周期 D．工作周期 【分析】：指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间，又称CPU周期。时钟周期：计算机主频周期。微指令周期等于读出一条微指令加上执行该微指令的所需时间。通常微指令周期与指令的机器周期相等。
【答案】：C
19．在微程序控制器中，控制存储器由 构成，用于存放 。
【分析】：CPU内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器称为控制存储器。
【答案】：只读存储器 微程序
三、改错题： 历年真题：
（2000年）9．单总线结构系统是指：各大功能部件之间用一根信号线连接。 【答案】：单总线结构系统是指各寄存器及ALU之间的数据通路只用一条总线构成。
（2002年）2．CPU只是计算机的控制器。 【分析】：计算机硬件系统是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部分组成，其中将运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称为CPU。 【答案】：CPU是由控制器和运算器组成的。
（2003年）21．硬连线方式是用时序电路产生时间控制信号，用存储逻辑电路实现各种控制功能。 【分析】：在采用组合逻辑和时钟信号相结合的硬连线控制器中，时间控制信号是由时序电路产生，而各种控制功能则是由组合逻辑电路实现。 【答案】：硬连线方式是用时序电路产生时间控制信号，用组合逻辑电路实现各种控制功能。
（2004年）21．在一条微指令中，顺序控制部分的作用是发出指挥全机工作的控制信号。 【分析】：在一条微指令中，控制字部分的作用是发出指挥全机工作的控制信号；顺序控制部分的作用是产生后继微指令的地址。 【答案】：在一条微指令中，顺序控制部分的作用是产生后继微指令的地址。
四、简答题： 历年真题：
（2000年）4．在CPU中，哪些寄存器属于控制用的指令部件？它们各起什么作用？（5分）
【答案】：
（1）程序计数器PC，提供取指地址，从而控制程序执行顺序。
（2）指令寄存器IR，存放现行指令，作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据。 （3）程序状态寄存器PS，记录程序运行结果的某些特征标志，或用来设置程序运行方式与优先级，参与形成某些微操作命令。
（2001年）1．硬连线控制器如何产生微命令？产生微命令的主要条件是哪些？ 【答案】：
硬连线控制器依靠组合逻辑电路产生命令；（1分）
组合逻辑电路的输入是产生微命令的条件，主要有：① 指令代码；② 时序信号；③ 程序状态信息与标志位；④ 外部请求信号。（4分）
（2002年）3．微程序控制器怎么产生操作控制信号，这种控制器有何优缺点？ 【答案】：
操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。 优点：规整、易于修改和扩展。 缺点：速度较慢。
（2003年）26．当读取并执行一条指令时，控制器的主要功能是什么？ 【答案】：
① 从主存取指令，并计算下一条指令在主存中的地址； ② 对指令进行译码，产生相应的操作控制信号； ③ 控制指令执行的步骤和数据流动的方向。
（2004年）28．与硬连线控制器相比，微程序控制器有哪些优缺点？ 【答案】：与硬连线控制器相比，微程序控制器的优点是设计规整、易于修改和扩展。缺点是比硬连线控制器速度慢。
（2005年）28．硬连线控制器主要由哪几部分构成？它是如何产生控制信号的？ 【答案】：硬连线控制器主要由时钟源、环形脉冲发生器、控制信号编码器电路和指令译码器电路构成。硬连线控制器采用组合逻辑与时钟信号结合的方式产生控制信号。
由上可见，每年都会考本章的简答题。考试的两个重点：一个是硬连线控制器的有关知识，另一个是微程序控制器有关内容。这两方面大家一定重点掌握。
下面一些知识也要求大家了解
微程序控制器的构成：控制存储器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址转移逻辑等。
微指令控制字编码的方式：微指令编码的3种方式分别是：直接表示法、编码表示法、混合表示法。
直接表示法是将每个控制信号都作为微指令中的一个位。这种方法的特点是简单直观，其输出直接用于控制，但编码效率低。
编码表示法是将微指令进行分组编码，将不同时出现的相斥信号分在一个组中，然后将其编码成较短的代码。这种方法减少了控制存储器所需要的存储器的代码的数量，但是编码的指令代码需要译码器译码，增加了控制信号的延迟，影响CPU的工作频率。
混合表示法是把直接表示法与编码方法相结合使用，即采用部分直接表示部分编码的方法，将一些速度要求较高，或与其他控制信号都相容的控制信号以直接方式表示，而将剩余信号以编码方式。混合表示法便于综合考虑指令字长、灵活性和执行速度方面的要素。
微地址的形成方法：（微指令中顺序控制字段的编码）微地址的形成方法有三种方式：计数器方式、断定方式和结合方式。
计数器方式，又称增量方式。用微程序计数器μPC来产生指令的微地址，将微程序中的各条微指令按顺序安排在控制存储器中，后继地址由现行微地址加上一个增量形成。
断定方式，根据机器状态决定下一条微指令的地址，下一条微指令的地址包含在当前微指令的代码中。
结合方式，是将计数器方式和断定方式相结合。
中央处理器的基本功能：计算机的中央处理器（CPU）具有以下4个方面的基本功能： （1）指令控制，即对程序运行的控制；
（2）操作控制，即对指令内操作步骤的控制；
（3）数据运算，即对数据进行算术运算和逻辑运算，这是CPU的最基本功能；
（4）异常处理和中断处理，如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等。
此外，CPU还具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能
五、设计题： 历年真题：
（2000年）2．模型机数据通路如图所示，其中：MAR存储器地址寄存器，MDR存储器数据寄存器，MM主存储器，R0～R3通用寄存器，Y．Z暂存寄存器，PC程序计数器，IR指令寄存器，ID指令译码器。欲取出并执行逻辑乘指令AND R0，ADDR；指令含意是：将以ADDR为直接地址的存储单元的内容读出，并与R0内容进行逻辑乘，结果存入R0中。请和寄存器级传送形式，设计其分步流程。（7分）
【答案】：
PC→MAR PC+1→PC
DBUS→MDR，MDR→IR IR（地址段）→MAR DBUS→MDR，MDR→Y R0⊙Y→Z Z→R0
（2001年）1．（10 分）画出单总线 CPU 内部框图（寄存器级），拟出加法指令 ADD R1，（R2）的读取与执行流程。源寻址方式采用寄存器间址方式。 【答案】： PC→MAR PC+1→PC
DBUS→MDR，MDR→IR R2→MAR
DBUS→MDR，MDR→Y