第五章中央处理器习题参考答案1VIP专享

1．请在括号内填入适当答案。在CPU 中： (1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器 IR）； (2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器 PC)； (3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器 ）和（数据缓冲寄存器 DR ）。 2．参见下图（课本 P166 图 5.15）的数据通路。画出存数指令"STA R1 ，(R2)"的指令周期 流程图，其含义是将寄存器 R1 的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。标出各微操作信 号序列。 解："STA R1 ，(R2)"指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示： 3．参见课本P166 图5.15 的数据通路，画出取数指令"LDA（R3），RO"的指令周期流程图， 其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0 中，标出各微操作控制信号序列。 5．如果在一个CPU 周期中要产生3 个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画出 时序产生器逻辑图。 解：节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1 = T3 =200ns ， T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。为了消除节拍脉冲上的毛刺，环 型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。根据关 系，节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的逻辑表达式如下： T1 = C1· ， T2 = ， T3 = 6．假设某机器有 80 条指令，平均每条指令由 4 条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指 令公用的。已知微指令长度为32 位，请估算控制存储器容量。 解：微指令条数为：（4-1）×80+1=241 条 取控存容量为：256×32 位=1KB 7. 某 ALU 器件使用模式控制码 M，S3，S2，S1，C 来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。 下表列出各条指令所要求的模式控制码，其中 y 为二进制变量，F 为0 或 1 任选。 试以指令码（A，B，H，D，E，F，G）为输入变量，写出控制参数M，S3，S2，S1，C 的逻 辑表达式。 解： M=G S3=H+D+F S2=1 C=H+D+(E+F)y 8．某机有 8 条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。 a-j 分别对应 10 种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8 位，请安排微指 令的控制字段格式。 解：经分析，（e ,f ,h）和（b, i, j）可分别组成两个小组或两个字段，然后进行译码，可得六个 微命令信号，剩下的a, c, d, g 四个微命令信号可进行直接控制...