计组作业7控制器1

作业7

1【单选题】

冯·诺伊曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是 A、指令操作码的译码结果 B、指令和数据的寻址方式 C、指令周期的不同阶段

D、指令和数据所在的存储单元 2【单选题】

微程序控制器中，机器指令和微指令之间的关系是（ ）。 A、两者之间一一对应

B、每一条机器指令对应着一段用多条微指令组成的微程序 C、一条微指令对应着一段用多条指令组成的程序 D、两者之间没有任何关系 3【单选题】

微程序控制器的速度比硬布线控制器的速度慢，主要是因为（ ）。 A、增加了从磁盘存储器读取微指令的时间 B、增加了从主存读取微指令的时间

C、增加了从指令寄存器读取微指令的时间 D、增加了从控制存储器读取微指令的时间 4【单选题】

下面关于组合逻辑控制器时序信号的功能，错误的是（ ）。 A、CPU周期可分为取指令周期，取操作数周期和执行周期三种。 B、一个节拍脉冲可以包含一个或多个节拍周期。

C、节拍周期是完成CPU内部一些最基本操作所需的时间。

D、节拍脉冲通常作为寄存器的时钟脉冲与节拍周期相配合完成一次数据传输。 5【单选题】

以下有关微程序控制的叙述中正确的是

I. 每一条机器指令由一条微指令来执行

II. 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 III. 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 IV. 一条微指令可包含若干个微命令

A、仅I、II B、仅I、III C、仅II、III D、仅II、IV 6【填空题】

某16位计算机主存按字编址，存取单位为16位；采用16位定长指令格式；CPU采用单总线结构，主要部分如下图所示。图中R0~R3为通用寄存器；T为暂存器；SR为移位寄存器，可实现直送(mov)、左移一位(left)、右移一位(right)3种操作，控制信号为SRop，SR的输出由信号SRout控制；ALU可实现直送A(mova)、A加B(add)、A减B(sub)、A与B(and)、A或B(or)、非A(not)、A加1(inc)7种操作，控制信号为ALUop。

假定寄存器X的输入和输出控制信号分别为Xin和Xout，其值为1表示有效，为0表示无效（例如，PCout=1 表示PC内容送总线）；存储器控制信号为MEMop，用于控制存储器的读(read)和写(write)操作。该计算机的部分指令执行过程的控制信号如下图所示。

写

出数据通路图中标号①~⑧处的控制信号或控制信号的取值（大小写要和题目中完全一致）。 指令“SUB R1,R3,(R2)”的执行阶段至少需要多少个时钟周期（第9空）？“INC R1”的执行阶段至少需要多少个时钟周期（第10空）？提示：先将指令执行过程写出，然后分析至少需要多少个时钟周期。 7【填空题】 【2015下A卷】某16位计算机的数据通路如图所示，主存储器按字编址。有一条指令 ADD R0, (R1) 存放在主存地址为0030H的内存单元中。假设当前寄存器R0的内容为A900H， R1的内容为0100H，主存0100H单元的内容为3500H。假设计算机开始运行这条指令，试问： （1）取指令结束时，(PC) = _______H（用16进制表示，下同）， (AR) = _______H。 （2）取源操作数结束时， (TR) = _______H。

（3）取目的操作数结束时，(AR) = _______H，(DR) = ______H，(A) = _______H。

（4）指令执行结束时，(AR) = ______H，(SHIFTER)=_______H，(DR)=_______H；内存单元(0100H)=______H。

（5）指令执行结束时，PSW中的4个标志位SZOC=____B（填写4位二进制数）。

8【填空题】

【2016上A卷】某计算机的数据通路如图，GRS 是通用寄存器组，TR 暂存源操作数。图中 Xce 和 Xoe 分别是寄存器的输入和输出控制信号；RD将主存的指定地址单元的内容读出，同时也是MDR的输入控制信号。

假设

某指令的微操作序列如下： IF（取指令）

T0 ② ，MARce T1 RD

T2 MDRoe， ③ ，PC+1 T3 1→SOF SOF（取源操作数） T0 PCoe，MARce T1 RD

T2 MDRoe，TRce，PC+1 T3 1→DOF

DOF（取目的操作数） T0 GRSoe，MARce T1 RD

T2 MDRoe，Ace T3 1→EXE EXE（执行）

T0 TRoe, SUB, SVce, PSWce T1 Soe, MDRce T2 WR T3 END

（1）图中虚线框代表的元件（即控制信号PCoe、DRoe、Soe、TRoe、GRSoe 所控制的逻辑

元件）的名称是_____。

（2）题目中取指令阶段留空了两个微操作，根据数据通路图写出这两个微操作的符号： ②_______，③________。

（3）根据给出的微操作序列，该指令源操作数的寻址方式的中文名称是_________；目的操作数的寻址方式的中文名称是_______。（直接寻址、间接寻址、立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址）

（4）如果目的操作数的寻址方式改为直接寻址，试根据数据通路图补充完整下面的取目的操作数阶段的微操作序列。（使用图上的符号，包括大小写也要与图上符号完全一致） DOF（取目的操作数） T0 PCoe，_____ T1 RD

T2 MDRoe，_____，PC+1 T3 _____

T4 _____，Ace T5 1->EXE 9【填空题】

【2016下A卷】某计算机字长16位，采用16位定长指令字结构，部分数据通路结构如图所示，图中所有控制信号为1时表示有效、为0时表示无效，例如控制信号MDRinE为1表示允许数据从DB打入MDR，MDRin为1表示允许数据从内总线打入MDR。假设MAR的输出一直处于使能状态。加法指令“ADD (R1)，R0”逗号后的源操作数是寄存器寻址，逗号前的目的操作数是寄存器间接寻址。（如果看不到图，可看教材习题7.19图）

下表给出了

上述指令取指令和译码阶段每个节拍（时钟周期）的功能和有效控制信号，其中M(MAR)表示以MAR内容为地址的主存单元，请按表中C1~C4节拍的描述方式完成表中填空（注意符号大小写要和图中完全一致）。

假设该计算机采用微程序的控制方式，按照字段直接编码方式对微命令进行编码；取指令阶段的3条微指令编码如下。

根据微命令的相斥性、相容性，按照微指令编码的分段原则，完成下表的的微指令编码方案，以符合上面的取指令阶段的3条微指令编码。

根据上述微指令编码方案，一共有______个控存单元。

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