发布时间 : 星期四 文章计算机组成原理答案(第二版)更新完毕开始阅读5096b1c8640e52ea551810a6f524ccbff021cafd
PC→BUS→MAR取指周期PCo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,IRi+1R4o,IRiIRo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,YiR2o,ALUiYo, + ,ZiZo,R2i
M(MAR)→MDRMDR→BUS→IRPC+1→PC间址周期R4→BUS→Ad（IR）Ad（IR）→MARM(MAR)→MDR执行周期MDR→BUS→YR2→BUS→ALUBUS+Y→ZZ→BUS→R2 （2）SUB R1,@mem指令周期信息流程图及微操作控制信号如下：
PC→BUS→MAR取指周期PCo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,IRi+1IRo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,IRiIRo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,YiR1o,ALUiYo, - ,ZiZo,R1i
M(MAR)→MDRMDR→BUS→IRPC+1→PC间址周期Ad(IR)→BUS→MARM(MAR)→MDRMDR→Ad(IR)Ad（IR）→MARM(MAR)→MDR执行周期MDR→BUS→YR1→BUS→ALUBUS-Y→ZZ→BUS→R114. 设单总线计算机结构如图所示，其中M为主存，XR为变址寄存器，EAR为有效地址寄存器，LATCH为锁存器。假设指令地址已存于PC中，画出“LDA *D”和“SUB X,D”指令周期信息流程图，并列出相应的控制信号序列。
说明： （1）“LDA *D”指令字中*表示相对寻址，D为相对位移量。 （2）“SUB X,D”指令字中X为变址寄存器XR，D为形式地址。 （3）寄存器的输入和输出均受控制信号控制，例如，PCi表示PC的输入控制信号，MDRo表示MDR的输出控制信号。
（4）凡是需要经过总线实现寄存器之间的传送，需要在流程图中注明，如PCBusMAR，相应控制信号为PCo和MARi。 解：（1）“LDA *D”指令周期信息流程图及微操作控制信号如下：
PC→BUS→MAR取指周期PCo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,IRi+1PCo,Ad(IR)o,EARiEARo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,ACCi
M(MAR)→MDRMDR→BUS→IRPC+1→PCPC+Ad(IR)→EAR执行周期EAR→BUS→MARM(MAR)→MDRMDR→BUS→ACC（2）“SUB X,D” 指令周期信息流程图及微操作控制信号如下：
PC→BUS→MAR取指周期PCo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,IRi+1PCo,Ad(IR)o,EARiEARo,MARiMARo,1→R,MDRiMDRo,ACCiACCo,Xo,Ki=-,LATCHiLATCHo,ACCiM(MAR)→MDRMDR→BUS→IRPC+1→PCPC+Ad(IR)→EAREAR→BUS→MAR执行周期M(MAR)→MDRMDR→BUS→XACC-X→LATCHLATCH→BUS→ACC第十章
1. 假设响应中断时，要求将程序断点存在堆栈内，并且采用软件办法寻找中断服务程序的入口地址，试写出中断隐指令的微操作及节拍安排。 解：设软件查询程序首址为0号内存单元，则中断隐指令的微操作命令及节拍安排如下： T0
0 SP
T1 ，SP MAR
T2 SPW，SP+1 M（MAR） T3 PSWMAR，MDRSP
T4 1 W，SP+1MDR， M（MAR） PCEINT 由于题意中没有给出确切的数据通路结构，故上述节拍分配方案的并行性较低。PC，MDR0 MDR，1MAR 2. 写出完成下列指令的微操作及节拍安排（包括取指操作）。
（1）指令ADD R1，X完成将R1寄存器的内容和主存X单元的内容相加，结果存于R1的操作。
（2）指令ISZ X完成将主存X单元的内容增1，并根据其结果若为0，则跳过下一条指令执行。
解：设采用单总线结构的CPU数据通路如下图所示，且ALU输入端设两个暂存器C、D（见17题图）。并设采用同步控制，每周期3节拍：
busPCMARSPMDRCUIRAC地址线数据线控制线
（1）指令ADD R1，X的微操作及节拍安排如下： 取指周期：T0 PCMAR，1 R
T1 M(MAR) MDR，PC+1PC T2 MDRIR,OP(IR) ID
执行周期1：T0 Ad（IR）MAR，1R T1 M(MAR) MDR
T2 MDRD
执行周期2：T0 R1?C
T1 +
T2 ALUR1
（2）指令ISZ X的微操作及节拍安排: 取指周期同（1）:略
执行周期1: T0 Ad（IR）MAR，1R T1 M(MAR)MDR
T2 MDRC，+1ALU
执行周期2：T0 ALUMDR，1W
T1 (PC+1)·Z+ PC·ZPC
12. 能否说水平型微指令就是直接编码的微指令，为什么 解：不能说水平型微指令就是直接编码的微指令，因为符合水平型微指令特征的微指令都属
于水平型微指令，常见的有：直接编码、字段直接编码、字段间接编码，及混合编码等。直接编码的微指令只是最典型的一种。
15. 设控制存储器的容量为512×48位，微程序可在整个控存空间实现转移，而控制微程序转移的条件共有4个（采用直接控制），微指令格式如下： 解：因为控制存储器共有512*48=29*48
所以，下址字段应有9位，微指令字长48位 又因为控制微程序转移的条件有4个，4+1<=23 所以判断测试字段占3位
因此控制字段位数为：48-9-3=36 微指令格式为： 48 13 12 10 9 1 控制字段 测试字段 下址字段 21. 下表给出8条微指令I1~I8及所包含的微命令控制信号，设计微指令操作控制字段格式，要求所使用的控制位最少，而且保持微指令本身内在的并行性。
解：为使设计出的微指令操作控制字段最短，并且保持微指令本身内在的并行性，应采用混合编码法。首先找出互斥的微命令组，为便于分析，将微命令表重画如下：
由表中微命令的分布情况可看出：a、b、c、d、e微命令的并行性太高，因此不能放在同一字段中。另外，由分析可知，在2、3、4分组的互斥组中，3个一组的微命令互斥组对控制位的压缩作用最明显。因此，应尽可能多的找出3个一组的互斥组。现找出的互斥组有：cfj，dij，efh，fhi，bgj，ehj，efj……等等。
从中找出互不相重的互斥组有两个：dij，efh。则：微指令操作控制字段格式安排如下： 1 1 1 1 2 2 a b c efh dij 各字段编码分配如下： a：0 无操作，1 a微命令；
b：0 无操作，1 b微命令； c: 0 无操作,1 c微命令； g :0 无操作, 1 g微命令；
dij ：00 无操作；01 d微命令；10 i微命令；11 j微命令； efh：00 无操作；01 e微命令；10 f微命令；11 h微命令
与采用直接控制法比较：直接控制法：10个微命令需10位操作控制位；本方案中10个微命令需8位操作控制位，压缩了2位。