CPU例题

例6.6  某微指令为24位字长，采用混合控制法。其中23~15

6.20

（1）下址字段为 7 位，判别测试条件 3 位，操作控制字段 22 位。 （2）参考教材 Page 231 图 6.49。

6.21

答：可以发现两个互斥组（b，c，d），（e，f，i），可以将这两个互斥组采用字段译码法进 行编码，其余的 a,g,h,j 等四个微命令采用直接表示法，具体如下图所

 

 

 

6.23

 

 

6.24

解：(1)通用寄存器(R0～R3)和 PC 程序员可见。因为采用了单总线结构，若无暂存器 T， 则 ALU 的 A、B 端口会同时获得两个相同的数据，数据通路不能正常工作。增加暂存器后 可以使 A，B 端口输入不同的数据。 (2)ALU 共有 7 种操作，故操作控制信号 ALUop 至少需要 3 位；移位寄存器有 3 种操 作，其操作控制信号 SRop 至少需要 2 位。 (3)信号 SRout 所控制的部件是三态门，用于控制移位器与总线之间数据通路的连接与 断开。 (4)端口①、②、③、⑤、⑧都是控制信号，需要连接到控制部件输出端，其他都是数 据通路。 (5)首先内总线数据需要送 MUX 的 1 号引脚，因此⑥连接⑨；另外多路选择器输出应 该连接到运算器 B 端，所以④连接⑦。 (6)因为每条指令的字节长度是 2，顺序寻址时应该实现 (PC)+2 的逻辑，所以这里 MUX 的一个输入端为 2，便于执行(PC)+2 操作。

6.25

(1)寻址方式 1 位，寄存器编号 2 位，操作码位数=16-3*(1+2)=7 位，最多可定义 2 7 =128 条指令。 (2)各条指令的机器代码分别如下： ①“inc R1”的机器码为：0000001 0 01 0 00 0 00，即 0240H。 ②“sh1 R2，R1”的机器码为：0000010 0 10 0 01 0 00，即 0488H。 ③“sub R3，(R1)，R2”的机器码为：0000011 0 11 1 01 0 10，即 06EAH。 (3)各标号处的控制信号或控制信号取值如下： ①0；②mov；③mova；④left；⑤read；⑥sub；⑦mov；⑧SRout。 (4)指令“sub R1，R3，(R2)”的执行阶段至少包含 4 个时钟周期； 指令“inc R1”的执行阶段至少包含 2 个时钟周期

标签：R1,R2,R3,操作控制,指令,信号,例题,CPU
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