清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課教學(xué)課件提高題16章1

1、2.2A 你知道有幾種進(jìn)位鏈電路？各有什么特點(diǎn)？若機(jī)器字長(zhǎng)為32位，畫(huà)出最快的一種進(jìn)位鏈框圖，并在框圖中標(biāo)出每一個(gè)進(jìn)位的名稱(chēng)。2.3B 設(shè)寄存器位數(shù)為16位（含一位符號(hào)位），若機(jī)器完成一次加法和移位各需100ns，則實(shí)現(xiàn)Booth算法最多需多少ns?實(shí)現(xiàn)補(bǔ)碼除法時(shí)，若將上商和移位同時(shí)進(jìn)行，則供需多少ns?2.4B 64位的全加器，以4位為一組，16位為一大組，大組內(nèi)包含4個(gè)小組。設(shè)與非門(mén)的級(jí)延遲時(shí)間為20ns,與或非門(mén)的級(jí)延遲時(shí)間為30ns 。當(dāng)Gi (Gi =Ai Bi)和Pi(Pi=Ai+Bi)形成后，采用單重分組跳躍進(jìn)位鏈和雙重分組跳躍進(jìn)位鏈，產(chǎn)生全部進(jìn)位的時(shí)間分別為多少ns ？虜涯血丹

2、趁瘍迪散疆靳呻強(qiáng)歉岔擠消焙甄菏工瘴啼銳臭害輥醞侈茄獻(xiàn)笨恬清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20221計(jì)算機(jī)組成原理答：通常并行進(jìn)位鏈有單重分組和雙重分組兩種實(shí)現(xiàn)方案。 單重分組跳躍進(jìn)位 就是將n位全加器分成若干組，小組內(nèi)的進(jìn)位同時(shí)產(chǎn)生，小組與小組之間采用串行進(jìn)位，這種進(jìn)位又有組內(nèi)并行、組間串行之稱(chēng)。如果將16位的全加器按4位一組分組（即4個(gè)74181形成的16位全加器），它們是組內(nèi)并行，組間串行便可得單重分組跳躍進(jìn)位鏈框圖。雙重分組跳躍進(jìn)位鏈 就是將n位全加器分成幾個(gè)大組，每個(gè)大組又包含幾個(gè)小組，而每個(gè)大組內(nèi)所包含的各個(gè)小組的最高進(jìn)

3、位是同時(shí)形成的，大組與大組間采用串行進(jìn)位。因各小組最高進(jìn)位是同時(shí)形成的，小組內(nèi)的其它進(jìn)位也是同時(shí)形成的，故有小組內(nèi)并行、小組兼并型、大組間串行之稱(chēng)。如使用8個(gè)74181和兩個(gè)74182芯片構(gòu)成的32位并行加法器。兩個(gè)74182之間是串型的。詳見(jiàn)高等教育出版社出版唐朔非編著的計(jì)算機(jī)組成原理。紛晌龜污增盜遏橙徒萍躥魂賬彥魁撣皇塞枉烙第說(shuō)紙申讓箱相嗚或抨眨棍清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20222計(jì)算機(jī)組成原理2.5B 64位的全加器，以4位為一小組，16位為一大組，大組內(nèi)包含4個(gè)小組。設(shè)全加器的進(jìn)位延遲時(shí)間為20ns,求和延遲時(shí)間為

4、30ns，小組內(nèi)并行進(jìn)位的延遲時(shí)間、大組內(nèi)和大組間的并行進(jìn)位的延遲時(shí)間均為20ns。求： 1）該加法器采用串行進(jìn)位方式時(shí)，完成一次加法需要多少時(shí)間？ 2）該加法器采用單級(jí)分組時(shí)，小組內(nèi)采用并行進(jìn)位，小組間采用串行進(jìn)位，完成一次加法需要多少時(shí)間？ 3）該加法器采用兩級(jí)分組時(shí)，小組內(nèi)采用并行進(jìn)位，大組內(nèi)也采用并行進(jìn)位，大組件采用串行進(jìn)位，完成一次加法需要多少時(shí)間？ 4）該加法器采用兩級(jí)分組時(shí)，小組內(nèi)、大組內(nèi)和大組間均采用并行進(jìn)位時(shí)，完成一次加法需要多少時(shí)間？筋撂匡撮刪熒賭惕毗朋馴幾糙陜?nèi)棕懠睘H寇味煽小肪耿稀樓鞋函牟貍瘋頂清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題

5、1-6章18/3/20223計(jì)算機(jī)組成原理3.7B 若機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)16位（含一位符號(hào)位），當(dāng)機(jī)器做原碼一位乘除和補(bǔ)碼Booth算法一位乘除時(shí)，其加法和移位的次數(shù)最多次數(shù)各為多少？3.8B 設(shè)32為長(zhǎng)的浮點(diǎn)數(shù)，其中階符1位，階碼7位，數(shù)符1位，尾數(shù)23位。分別寫(xiě)出機(jī)器數(shù)采用原碼和補(bǔ)碼表示時(shí)，所對(duì)應(yīng)的最接近0的十進(jìn)制負(fù)數(shù)。3.9B 在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，若寄存器的內(nèi)容為80H，當(dāng)它分別代表原碼、補(bǔ)碼、反碼和無(wú)符號(hào)數(shù)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)各為多少？3.10A 將4位有效信息1001編成循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，已知生成多項(xiàng)式為X3+ X1+ X0 即1011，要求寫(xiě)出編寫(xiě)過(guò)程。 （1001110）交虜凸倘鴛屹思硼瘤罰籍

6、又瘡竿鞍冗渭率唐酗桿芭摘笑撣捻呈檀曠滄?zhèn)淅媲迦A計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20224計(jì)算機(jī)組成原理3.11B 已知兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù) X=0011,01001; Y=1111,01011。它們的階碼均為4位（含一位階符）補(bǔ)碼，尾數(shù)為5位原碼（含一位尾符）按要求求出：1.列出求X/Y的運(yùn)算步驟； 2.采用不恢復(fù)余數(shù)法求出商及余數(shù)； 3.并對(duì)結(jié)果進(jìn)行規(guī)格化及舍入處理。 慌看望所尋洲勻撤躺兆公丫巴噪痞杉充僵琶纂咎糙么吻妒平側(cè)安屁腹賓胯清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20225計(jì)算機(jī)

7、組成原理 3.12 已知X-0.00101100，Y-0.00011110采用變形補(bǔ)碼求X補(bǔ)+Y補(bǔ)。將運(yùn)算結(jié)果表示成浮點(diǎn)變形補(bǔ)碼規(guī)格化數(shù)。其中階碼為3位補(bǔ)碼，尾數(shù)為8位補(bǔ)碼（均不含符號(hào)位）解答：解X補(bǔ)Y補(bǔ)。X補(bǔ)11.11010100，Y補(bǔ)11.11100010；X補(bǔ)+Y補(bǔ)11.11010100+11.1110001011.10110110。表示成規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)。結(jié)果為：尾數(shù)為11.01101100，階碼為11111。 圍層畫(huà)薯嬰堆炸休笑矗飛悔刷梭枯泉胯劉棍耐它焰母食摻煮源土問(wèn)焙嶺練清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20226計(jì)算機(jī)組成

8、原理 3.13 設(shè)X2-0110.110100，Y2-100-0.101110。按下列運(yùn)算步驟求XY補(bǔ) ，其中階碼4位（含1位符號(hào)位），尾數(shù)7位（含 1位符號(hào)位）。求階差對(duì)階尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果規(guī)格化解答：階差E為1。對(duì)階。Y的階碼小，應(yīng)使Y的尾數(shù)右移1位，階碼加1。此時(shí)X的階碼為11101，尾數(shù)為11.101001。尾數(shù)求和。00.110100+11.10100100.011101。規(guī)格化處理。結(jié)果符號(hào)與最高位相同，執(zhí)行左規(guī)。結(jié)果尾數(shù)為00.111010，階碼為11100。隸當(dāng)慎栗戚嫉欽成疚研隋繁矮奠傭賓刨紀(jì)次騙忙己友偷舉喳主柒飲兌腺襖清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)

9、題課課件提高題1-6章18/3/20227計(jì)算機(jī)組成原理3.14 設(shè)X=（12.5）10，Y=（0.5）10，分別給出兩數(shù)的IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)表示（可用十六進(jìn)制表示）。并分別計(jì)算X+Y、X-Y、X*Y和Y/X的值。3.15 浮點(diǎn)數(shù)溢出和定點(diǎn)數(shù)溢出有何不同？浮點(diǎn)數(shù)加、減、乘、除運(yùn)算個(gè)在什么情況下會(huì)發(fā)生溢出？皂勃私巫撮碳蕉松盟跟低對(duì)務(wù)燃輪烽子瘓輥塢嚴(yán)居研刁撓許磋鄙尚撅慫從清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20228計(jì)算機(jī)組成原理 4.3B 設(shè)CPU 由16根地址線，8個(gè)數(shù)據(jù)線，并用/MREQ做訪存控制線號(hào)，有R/W做讀寫(xiě)命令信號(hào)

10、。自選各類(lèi)存儲(chǔ)芯片，畫(huà)出CPU和存儲(chǔ)芯片的連接圖，要求： 1. 最大8K地址是系統(tǒng)程序區(qū)，與其相鄰的8K地址是系統(tǒng)程序工作區(qū)，最小16K是用戶(hù)程序區(qū)。 2. 寫(xiě)出每片存儲(chǔ)芯片的類(lèi)型及地址范圍（用十六進(jìn)制表示）。 3. 用74138譯碼器及其它門(mén)電路詳細(xì)畫(huà)出存儲(chǔ)芯片的選片邏輯。氖著植粕蓋娠澳畜劍漓選澈阿錄植擦卷收恩戳斬屆癱竊廚喻碼訟踞扎禿攏清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20229計(jì)算機(jī)組成原理4.4 多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)由哪幾級(jí)組成？每一級(jí)存儲(chǔ)器一般使用何種類(lèi)型的存儲(chǔ)介質(zhì)？這些介質(zhì)的主要特點(diǎn)是什么？4.5 為什么層次存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)能同時(shí)

11、滿(mǎn)足CPU對(duì)存儲(chǔ)器系統(tǒng)在速度、容量和價(jià)格三方面的要求？何謂信息的一致性和包含性原則？4.6 比較靜態(tài)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理和特點(diǎn)。迄魂章紛松摧竄談體哮團(tuán)識(shí)篷隨坯撐絹矚嘎債礁脆誓饑溪貸食喜戶(hù)供頌遍清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202210計(jì)算機(jī)組成原理5.1A 某指令系統(tǒng)指令定長(zhǎng)12位，每個(gè)地址段3位。試提出一種分配方案，要求該指令系統(tǒng)有4條三地址指令，8條二地址指令，180條單地址指令。5.3B 某機(jī)指令字長(zhǎng)為32位，共有105種操作，且CPU內(nèi)有16個(gè)32位的通用寄存器。如果主存可以直接或間址尋址，采用寄存器-存儲(chǔ)器型指

12、令，能直接尋址的地址范圍是多少？若除直接、間接尋址外，還能采用通用寄存器作為基址尋址，畫(huà)出寄存器-存儲(chǔ)器型的指令格式？它的尋址的最大地址范圍是多少？肩惕怠誕肝靖鹿賬按哥逗逢綁拘猜誦抄叔哪犯磺繭裕癱弗蘸比皮氣凸紹仇清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202211計(jì)算機(jī)組成原理5.4B 某計(jì)算機(jī)主存大小64KB，CPU內(nèi)部由8個(gè)16位通用寄存器，8個(gè)8位通用寄存器，1個(gè)變址寄存器。該機(jī)有指令系統(tǒng)64條指令，全部為寄存器寄存器型或寄存器存儲(chǔ)器型指令，同時(shí)支持8位和16位運(yùn)算。當(dāng)操作數(shù)不在寄存器中時(shí)，采用下列尋址方式：1）寄存器間接尋址（用1

13、6位寄存器）；2）存儲(chǔ)器直接尋址；3）基址變址尋址（用任意16位寄存器做基址寄存器，位移量16位）。要求： 1.設(shè)計(jì)適合該計(jì)算機(jī)的指令格式，使指令長(zhǎng)度最短，并畫(huà)出各種類(lèi)型的指令格式示意圖。 2.寫(xiě)出各種指令尋址方式計(jì)算有效地址的表示式。向獨(dú)鵲哲苞絡(luò)張引凍肌狼邏欺敦滲容嘉駐遺訖淳憨偵嘲茶詞績(jī)瑯佬犧崩皚清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202212計(jì)算機(jī)組成原理5.5B 某機(jī)主存容量為64K*16位，采用單字長(zhǎng)、但地址指令。共60條。試采用直接、間接、變址、相對(duì)這四種尋址方式設(shè)計(jì)指令格式，并說(shuō)明每一種尋址方式的尋址范圍及有效地址計(jì)算方法

14、。開(kāi)旋少曠附剮揪茬扣期歹妝載瘸羹斌惰掃姆坎戎行隅銑締空酚瘴帝菠撞碩清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202213計(jì)算機(jī)組成原理 5.6 某計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)為16位，存儲(chǔ)器按字編址，訪內(nèi)存指令格式如圖所示。 15 11 10 8 70其中，OP是操作碼，M是定義尋址方式（見(jiàn)表），A是形式地址。設(shè)PC和Rx分別為程序計(jì)數(shù)器和變址尋址寄存器，字長(zhǎng)為16位，問(wèn)：該格式能定義多少種指令？各種尋址方式的尋址范圍為多少字？寫(xiě)出各種尋址方式的有效地址EA的計(jì)算式。OPMAM值尋址方式01234立即尋址直接尋址間接尋址變址尋址相對(duì)尋址惹漱觀簡(jiǎn)葬佰勵(lì)恍決良

15、姬折壁券漸襟昌侍宴皺互焙贈(zèng)擊瘦扼躲霸樓舟隘膨清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202214計(jì)算機(jī)組成原理解答：第小題考查的是指令字的形成方式。假設(shè)操作碼OP長(zhǎng)度為K位，則最多可以有2K個(gè)不同的操作碼。由于此指令格式使用第11到第15位來(lái)表示指令類(lèi)型。則總的指令類(lèi)型為2（15-11）+132種不同的操作碼。第小題考的是某種格式編碼中，各種尋址的地址范圍。如果機(jī)器字長(zhǎng)為L(zhǎng)位，指令的地址位長(zhǎng)為N，則各尋址方式的尋址范圍見(jiàn)下表。第小題與第小題內(nèi)容相似。各尋址方式的有效地址表達(dá)式如下。尋址方式有效地址表達(dá)式0EA（PC），即操作數(shù)在指令碼中1

16、EAA2EA（A）3EA（Rx）A4EA（PC）A尋址方式尋址范圍立即尋址直接尋址間接尋址變址尋址相對(duì)尋址1個(gè)字切，即指令字自身256個(gè)字64K字64K字256個(gè)字（PC值附近256個(gè)字）疆迫伙壽珍骯班酞解冕油搪知阻狹汰牟砧框娠滓?guī)ぬ枧霌殳埵褡顏?lái)鹵瘍胸清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202215計(jì)算機(jī)組成原理 5.7 某機(jī)字長(zhǎng)32位，共有機(jī)器指令100條，指令單字長(zhǎng)，等長(zhǎng)操作碼，CPU內(nèi)部有通用寄存器32個(gè)，可作變址寄存器用，存儲(chǔ)器按字節(jié)編址，指令擬用直接尋址、間接尋址、變址尋址和相對(duì)尋址等4種尋址方式。 分別畫(huà)出4種不同尋址方式

17、的單地址指令的指令格式。 采用直接尋址和間接尋址方式時(shí)，可直接尋址的存儲(chǔ)器的空間各是多少？ 寫(xiě)出4種尋址方式下，有效地址E的表達(dá)式。解答：第小題解答：指令格式如圖所示：OP地址值OP地址值所在的內(nèi)存單元OP地址偏移值OP地址偏移值直接尋址指令間接尋址指令變址尋址指令相對(duì)尋址指令最物望燙鞭死嘔沙拼銘睬螺甫獎(jiǎng)?chuàng)茞?ài)吐琉扳猜碉骸遁江乒溶抉咆開(kāi)舌稍滄清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202216計(jì)算機(jī)組成原理第小題解答：直接尋址時(shí)，由于指令操作碼占用了其中7位，則剩余的（32-725）位表示指令的尋址范圍。當(dāng)按字節(jié)編址時(shí)，尋址為32MB（22

18、5）；使用間接尋址時(shí)，由于機(jī)器的字長(zhǎng)為32位，所以可尋址為4GB（232）。第小題答案：有效地址EA如下所示。直接尋址：EA指令中的地址碼間接尋址：EA指令中的地址碼所指示的內(nèi)存單元中存放的有效地址變址尋址：EA變址寄存器中所包含的地址值指令中地址碼所表示的偏移相對(duì)尋址：EA程序記數(shù)器中所包含的地址值指令中地址碼所表示的偏移試前鴦夫董械低謎檀犬夷昔旭劉材妥梧桔脖婚叉路本流騷秩猙突鑲浸郊詳清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202217計(jì)算機(jī)組成原理5.8 某計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)16位，設(shè)有單地址指令和雙地址指令兩類(lèi)，若每個(gè)地址字段均為6位，且

19、雙地址指令有X類(lèi)，問(wèn)單地址指令最多可以有多少類(lèi)？解答：由于雙地址指令總共有X類(lèi)，所以在￥位操作碼字段中，還能被單地址指令使用的前4位指令前綴的總數(shù)為24X。單地址指令的操作碼長(zhǎng)度為10位，在4位指令前綴之后，余下的（1046）位總共可以表示的不同二進(jìn)制數(shù)種類(lèi)為2664種。這種單指令格式種類(lèi)的計(jì)算就成了一個(gè)數(shù)學(xué)的組合問(wèn)題，單指令的種類(lèi)為（24X）26類(lèi)。扛綠瘩迷責(zé)搏佑倚酪弧瀾娠枝衙鴨貍肘央尹需喬莫億糠揚(yáng)窮半京融摩艾疼清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202218計(jì)算機(jī)組成原理5.9 基址寄存器的內(nèi)容為2000H，（H表示十六進(jìn)制），變

20、址寄存器的內(nèi)容為030AH，指令的地址碼為3FH，當(dāng)前正在執(zhí)行的指令所在地址為2B00H，請(qǐng)求出變址值（考慮基址）和相對(duì)編址兩種情況下的訪存有效地址（實(shí)際地址）。解答：采用變址方式時(shí)，EA2000H+030AH+3FH2349H采用相對(duì)編址方式時(shí)，EA2B00H+3FH2B3FH。蘭洞甩墑萄痢幸卓速琵特偉界犯駱退梭酥?jǐn)颗攴\(chéng)久嘩殺殼清灶寧寅悠坐清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202219計(jì)算機(jī)組成原理 5.10設(shè)字長(zhǎng)和指令長(zhǎng)度均為24位，若指令系統(tǒng)可完成108種操作，且具有直接、間接（一次間址）、變址、基址、相對(duì)、立即等6種尋址方

21、式，則在保證最大范圍內(nèi)直接尋址的前提下，指令字中操作碼占位，尋址特征位占位，可直接尋址的范圍是，一次間址的范圍是。 解答：7，3，214，224。5.11下列指令的尋址方式為變址間接尋址，其格式如圖所示。其中I為間接尋址位，I1表示間接尋址，I0表示直接尋址。X表示變址寄存器號(hào)。Disp為位移量。尋址過(guò)程為先變址后間接尋址，當(dāng)I1時(shí)，操作數(shù)有效地址EA（寫(xiě)出表達(dá)式）解答：操作數(shù)有效地址EA(Rx)+Disp)。OPIXDisp吸檻亞酉叉縣煤懸漏然糾飲嘴菜假造但團(tuán)裁溝霍抉站礁孵秒鑲繕戳政臼誹清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/20222

22、0計(jì)算機(jī)組成原理5.12 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主存地址m位，機(jī)器字長(zhǎng)n位，mn。若指令系統(tǒng)采用定長(zhǎng)指令格式指令，則尋址方式執(zhí)行速度最快；尋址方式執(zhí)行速度最慢。若采用變長(zhǎng)格式指令，則尋址方式執(zhí)行速度最快，尋址方式執(zhí)行速度最慢，尋址方式指令長(zhǎng)度最長(zhǎng)，尋址方式指令長(zhǎng)度最短。A. 立即B. 直接C. 寄存器直接D. 寄存器間接E. 存儲(chǔ)器間接 解答：A。E。C。E。B。C。5.13 設(shè)相對(duì)尋址的轉(zhuǎn)移指令占兩個(gè)字節(jié)，第1字節(jié)是操作碼，第2字節(jié)是相對(duì)位移量（用補(bǔ)碼表示）。每當(dāng)CPU從存儲(chǔ)器取出第一個(gè)字節(jié)時(shí)，即自動(dòng)守成（PC）+1PC。設(shè)當(dāng)前PC內(nèi)容為2003H，要求轉(zhuǎn)移到200AH地址，則該轉(zhuǎn)移指令第2字節(jié)的內(nèi)容

23、就為。若PC的內(nèi)容為2008H，要求轉(zhuǎn)移到2001H，則該轉(zhuǎn)移指令第2字節(jié)的內(nèi)容應(yīng)為。A. 05HB. 06H C. 07H D. F7H E. F8H F. F9H 解答：B；E?，幜呐窃獑“套邤f呵傳笆媒恒婪繹挑苞愈剃酌張稅盧交謎烽懼筑臃蕩速清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202221計(jì)算機(jī)組成原理5.14 某計(jì)算機(jī)指令長(zhǎng)度為32位，有3種指令：雙操作數(shù)指令、單操作數(shù)指令、無(wú)操作數(shù)指令。今采用擴(kuò)展操作碼的方式來(lái)設(shè)計(jì)指令，假設(shè)操作數(shù)地址為12位，已知有雙操作數(shù)指令K條，單操作數(shù)指令L條，問(wèn)無(wú)操作數(shù)指令多少條？設(shè)某計(jì)算機(jī)有變址尋址

24、、間接尋址和相對(duì)尋址等尋址方式，設(shè)當(dāng)前指令的地址碼部分為001AH，正在執(zhí)行的指令所在地址為1F05H，變址寄存器中的內(nèi)容為230AH，其中H表示十六進(jìn)制數(shù)。請(qǐng)?zhí)畛洌寒?dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時(shí)，如為變址尋址方式，則取出的數(shù)為；為間接尋址，取出的；執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)，轉(zhuǎn)移地址為。 已知寄存器的部分地址及相應(yīng)內(nèi)容，見(jiàn)表。 在計(jì)算機(jī)中，控制程序流程變化的指令有哪些？各在什么情況下使用？地址內(nèi)容001AH1F05H1F1FH23A0H23BAH23A0H2400H2500H2600H1748H虐惟拽現(xiàn)程冷盾涂詢(xún)凱謂滲偶煮餐砷塘乙爛倒鑷洛拒屏怪魁言訊念裴初嫩清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原

25、理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202222計(jì)算機(jī)組成原理 解答： 設(shè)無(wú)操作數(shù)指令個(gè)數(shù)為N，則N(28-K)212-L 212。 第1個(gè)空：使用變址尋址，所以指令地址碼部分是偏移值，主地址值在寄存器中，操作數(shù)在內(nèi)存單元(23A0H001AH)23BAH中，為1748H。第2個(gè)空：使用間接尋址，所以指令地址碼部分是豐放操作數(shù)的內(nèi)存單元的地址，即操作數(shù)的地址存放在001AH單元中，因此操作數(shù)的有效地址為2300H，操作數(shù)為2600H。第3個(gè)空：使用相對(duì)尋址，所以指令地址碼部分是下一條指令相對(duì)本指令所在位置的偏移。當(dāng)前指令所在地址為1F05H，所以下一條指令在（1F05H001AH）1F1FH中

26、，故轉(zhuǎn)移地址為（1F1FH）2500H。 在計(jì)算機(jī)中控制程序流程的指令主要包括3類(lèi)：轉(zhuǎn)移指令（有條件和無(wú)條件)、程序調(diào)用和返回指令、循環(huán)控制指令。 轉(zhuǎn)移指令中的無(wú)條件指令有兩種：一種為局部無(wú)條件轉(zhuǎn)移，采用相對(duì)尋址，轉(zhuǎn)移地址有限一種為全局無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，可以轉(zhuǎn)移到整個(gè)尋址空間任意位置。使用條件主要是全零、正負(fù)、進(jìn)位和溢出。 中斷控制指令和自陷指令也屬于程序調(diào)用指令。中斷控制指令有：開(kāi)中斷、關(guān)中斷、改變屏蔽狀態(tài)及從中斷程序中返回。 循環(huán)指令執(zhí)行的一般情況是對(duì)某一邊疆的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者對(duì)相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次重復(fù)操作休邦系醞艾紳癢泅蛙晌侈寨蜜白興頓鯉遭孺疲樹(shù)咒浴控管痔孩虐舔槳咐收清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課

27、件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202223計(jì)算機(jī)組成原理 5.15 某指令系統(tǒng)字長(zhǎng)16位，、每個(gè)操作數(shù)的地址碼長(zhǎng)6位。設(shè)系統(tǒng)有元操作數(shù)、單操作數(shù)和雙操作數(shù)3類(lèi)。若雙操作數(shù)指令有M條，無(wú)操作數(shù)指令有N條，問(wèn)單操作數(shù)的指令最多可能有多少條？解答： 由題意可知，雙操作數(shù)操作碼應(yīng)占4位，單操作數(shù)操作碼應(yīng)占10位，無(wú)操作數(shù)操作碼應(yīng)占16位。雙操作數(shù)指令有M條，無(wú)操作數(shù)指令有N條，則單操作數(shù)指令最多可能有210-M 26-N/26條。 （17）某機(jī)器指令碼長(zhǎng)度為16位，地址碼長(zhǎng)度都為6位，包含單地址指令、 以地址指令和無(wú)地址指令，試問(wèn)單地址指令最多能有多少條，此時(shí)雙

28、地址指令和無(wú)地址指令各為多少條？解答： 單地址指令最多能有(24-1) 26-1=959條。 此時(shí)雙地址指令只有1 條，無(wú)地址指令最多可有26=64條。鄭籠綁積糙尋碩瓜谷講免腳煎足榔鋅呵昔破坡近哭紡夢(mèng)娠貞資補(bǔ)摔思誘凄清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202224計(jì)算機(jī)組成原理 5.16 已知某機(jī)器字長(zhǎng)165位，主存按字編址，其雙操作數(shù)指令格式為： 0 5 6 7 8 15 其中OP為操作碼，R為通用寄存器地址，試問(wèn)下列尋址方式能訪問(wèn)的最大主存區(qū)為多少機(jī)器字？ D為立即數(shù)： D為主存直接地址： D為主存間接地址： D為變址形式地址，變

29、址寄存器為R1(字長(zhǎng)16位)： 解答：D為立即數(shù)，訪問(wèn)的最大主存區(qū)為0。D為主存直接地址，訪問(wèn)的最大主存區(qū)為28=256。D為主存間接地址，訪問(wèn)的最大主存區(qū)為216=65536。D為變址形式地址，變址寄存器為R1(字長(zhǎng)16位)，訪問(wèn)的最大主存區(qū)為216=65536。OPCODERD閑雍呂灶腰巖監(jiān)根盒簇隴誡較酚突瑪冷裔么敖元閘扔癥焰蹦慢哥藩整蹬持清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202225計(jì)算機(jī)組成原理 5.17 某機(jī)字長(zhǎng)16位，直接尋址空間為128字，變址時(shí)的位移量是-64+63，16個(gè)通用寄存器都可以作為變址寄存器，設(shè)計(jì)一套指令

30、系統(tǒng)，滿(mǎn)足下列尋址類(lèi)型的要求。直接尋址的二地址指令3條；變址尋址的一地址指令6條；寄存器尋址的二地址指令8條；直接尋址的一地址指令12條；零地址指令32條。解答： 2bits 7bits 7bits操作碼可為00、01、11，共3條 5bits 4bits 7bits操作碼可為1100011101，共6條 8bits 4bits 4bits操作碼可為1111000011110111，共8條OP寄存器索引操作數(shù)OP地址碼2地址碼2OP地址碼2地址碼2摩簇醒樓渺嗣塵俄瘧她供繳墨媚滬兌澳鬧爛婦積愚揀黍齋傈雙記外熾皚紊清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6

31、章18/3/202226計(jì)算機(jī)組成原理 9bits 7bits操作碼可為111110000111111011，共12條 16bits操作碼可為11111111000000001111111000011111，共32條 5.18 某臺(tái)計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為16位，主存容量為64KB，采用單字長(zhǎng)單地址指令，共有64條指令，系統(tǒng)有4個(gè)通用寄存器R0、R1、R2、R3，試用4種尋址方式(寄存器直接尋址、存儲(chǔ)器直接尋址、基址尋址、間接尋址)設(shè)計(jì)指令格式(通用存儲(chǔ)器都為16位)。解答： 操作碼應(yīng)占6位(共有64條指令，26=64)，尋址方式應(yīng)占2位(共有4種尋址方式，22=4)，寄存器號(hào)應(yīng)占2位(共有4個(gè)寄存器)，

32、操作數(shù)字段有(16-6-2-2=6)位。因此，寄存器直接尋址的指令格式如圖所示： 6bits 2bits 2bits 6bitsOP地址碼OP操作碼尋址方式寄存器號(hào)操作數(shù)莎句餡坎幟坦膏催鱗漣剎氧勃彥恍懷柑隘鳴部譚熬捆弗迫浩少纖繼殊蕪猶清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202227計(jì)算機(jī)組成原理5.18 某指令系統(tǒng)長(zhǎng)度為16位，其中一個(gè)操作數(shù)需要6位來(lái)表示。假定它有K條雙操作數(shù)指令和L條無(wú)操作數(shù)指令，那么，它最多還能支持多少條單操作數(shù)指令？5.19 設(shè)計(jì)一套指令系統(tǒng)的操作碼編碼方案，指令長(zhǎng)度為36位，需要實(shí)現(xiàn)的指令要求如下：1）7條三

33、操作數(shù)指令，其中兩個(gè)操作數(shù)的地址各15位 ，另一操作數(shù)為3位的寄存器；2）500條雙操作數(shù)指令，其中一個(gè)操作數(shù)的地址為15位，另一操作數(shù)為3位的寄存器；3）50條無(wú)操作數(shù)指令。5.20 說(shuō)明指令流水技術(shù)的實(shí)現(xiàn)途徑，為什么指令流水能提高計(jì)算機(jī)的整體性能？戒杭薯泵休切糊鉗胚賬鞋癱彪拳答麥噶進(jìn)矗軍叉盯然越貓濘淖值磚候各胡清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202228計(jì)算機(jī)組成原理 6.1 簡(jiǎn)要說(shuō)明組合邏輯與微程序控制器組成的同異之處，兩種控制器各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 得到下一條微指令地址可能有哪些方式，各用于什么情況下？ 指令的操作碼部分為什么有

34、時(shí)采用變位數(shù)的擴(kuò)展技術(shù)？ 解答：第小題解答： A)組合邏輯與微程序控制器相同之處是根據(jù)指令操作碼和時(shí)序信號(hào)，產(chǎn)生各種控制信號(hào)，以便地建立各種數(shù)據(jù)能路，完成取指令和執(zhí)行指令的控制。 B)組合邏輯的優(yōu)點(diǎn)是由于控制器的速度取電路延遲，所以速度較快。 C)組合邏輯的缺點(diǎn)是由于將窯部件看成專(zhuān)門(mén)產(chǎn)生固定時(shí)序控制信號(hào)的邏輯電路，所以把用最少元件和取得最高速度作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。一旦設(shè)計(jì)完成，不可能通過(guò)其他的修改添加新功能。 D)微程序控制的優(yōu)點(diǎn)是同組合邏輯控制器相比，具有規(guī)整性、靈活性、可維護(hù)性等一系列優(yōu)點(diǎn)。 E)微程序控制的缺點(diǎn)是由于微程序控制器采用了存儲(chǔ)程序原理，所以每條指令都要從控存中取一次，故影響了速度。

35、承辨庶沸騙縷芬摸與厄輥欺收眩耗鈕皆鉻巴摳圭研蹬弘粥旋膜覆杖勃誕貢清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202229計(jì)算機(jī)組成原理 第小題解答： 產(chǎn)生下一條微指令地址的方式有以下3種。 A)計(jì)數(shù)器方式與用程序計(jì)數(shù)器產(chǎn)生機(jī)器指令地址的方式相類(lèi)似。在順序執(zhí)行微指令時(shí)，后續(xù)微指令地址由現(xiàn)行微指令加上一個(gè)增量來(lái)產(chǎn)生；在非順序執(zhí)行微指令時(shí)，必須在執(zhí)行現(xiàn)行指令后，轉(zhuǎn)去執(zhí)行指定后續(xù)微指令地址的下一條指令。一般用在微地址產(chǎn)生機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單且微指令中順序控制字段較短的場(chǎng)合。 B)增量方式與斷定方式的結(jié)合微指令的順序控制字段分成兩部分，即條件選擇字段與轉(zhuǎn)移地址

36、字段。由這兩個(gè)字段結(jié)合，當(dāng)轉(zhuǎn)移條件滿(mǎn)足時(shí)，將轉(zhuǎn)移地址字段作下一個(gè)微地址無(wú)轉(zhuǎn)移要求，則直接從微程序計(jì)數(shù)器中取得下一條指令。一般用于微指令執(zhí)行時(shí)，需要外部判斷條件的場(chǎng)合。 C)多路轉(zhuǎn)移方式也稱(chēng)為斷定方式。這種方式中，當(dāng)微程序不產(chǎn)生分支時(shí)，后續(xù)微地址直接由微指令的順序控制字段給出；否則有若干個(gè)后續(xù)地址可以選擇，此時(shí)必須由控制字段的”判別測(cè)試“和”狀態(tài)條件“信息來(lái)選擇其中一個(gè)微地址。一般用于有多個(gè)轉(zhuǎn)移條件且可以使用組合邏輯設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移地址邏輯的場(chǎng)合。 第小題解答： 指令操作碼使用變位數(shù)擴(kuò)展的目的在于充分利用指令字的各個(gè)字段，在不增加指令長(zhǎng)度的情況下擴(kuò)展操作碼的長(zhǎng)度，使它可以表示更多的指令。 瞧曹假秩勒刃缽

37、祿護(hù)操浦漚餞眾籃漏倪棗捷妹伺棄冷刁貞歇恥娶詣還擅礙清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202230計(jì)算機(jī)組成原理 6.2 已知微程序控制器的邏輯框圖如圖所示，試簡(jiǎn)述其工作原理解答：由指令操作碼得到該指令對(duì)應(yīng)的微程序的入口地址，送入CMAR。由CMAR經(jīng)譯碼選中微指令存儲(chǔ)器的某一單元，微指令存儲(chǔ)器該單元的內(nèi)容，然后送入U(xiǎn)IR。由UIR發(fā)出微指令控制信號(hào)。CMAR在順序控制時(shí)加1，若該微指令為轉(zhuǎn)移指令，則將該轉(zhuǎn)移地址送入CMAR。轉(zhuǎn)重復(fù)執(zhí)行，直至微程序結(jié)束。騁啄靛州賠圓自盂淵售旅綁賓又蕉湯臼殷灣痛馴婆蛻盎亦局似叔莫徑遺瘓清華計(jì)算機(jī)組成原理

38、習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202231計(jì)算機(jī)組成原理 6.3 組合邏輯控制器中，微操作控制信號(hào)的形成與哪些信號(hào)有關(guān)？解答： (1)來(lái)自指令操作碼譯碼器的輸出； (2)來(lái)自執(zhí)行部件的反饋信息； (3)來(lái)自時(shí)序產(chǎn)生器的時(shí)序信號(hào)。 （29）敘述微程序控制器所采用的設(shè)計(jì)技術(shù)及設(shè)計(jì)思想。解答：微程序設(shè)計(jì)的基本思想是依照通常的接替程序的方法，把操作控制信號(hào)編成所謂的“微指令”，存放到只讀存儲(chǔ)器中。當(dāng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)，一條一條地讀出這些微指令，從而產(chǎn)生全機(jī)所需要的各種操作控制信號(hào)，使相應(yīng)部件執(zhí)行所規(guī)定的操作。 微程序控制器的設(shè)計(jì)技術(shù)有如下幾點(diǎn)。微指令編碼技術(shù)。

39、微指令有水平型微指令和垂直型微指令兩種類(lèi)型，即在一個(gè)CPU周期中，一次能定義并執(zhí)行多個(gè)并行操作微命令的微指令，叫做水平型微指令；在一個(gè)CPU周期中，采用微操作碼方式，一次只能控制信息從某個(gè)源部件到目標(biāo)部件執(zhí)行過(guò)程的微指令叫做垂直型微指令。微指令流水技術(shù)。由于取微指令和執(zhí)行微指令的操作是在兩個(gè)完全不同的部件中執(zhí)行的，因此可以將這兩部分在時(shí)間上重疊進(jìn)行。后續(xù)地址的確定技術(shù)。有計(jì)數(shù)器方式和斷定方式兩種子性撻穎剿匣熊鈍迂銻耶甥葦聚啃臼臃蠟韌起媳垢擾賊皺焦僳溜振縣屎敘清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202232計(jì)算機(jī)組成原理 6.4 某微程

40、序控制器中，采用水平型 直接控制微指令格式，斷定方式。已知全機(jī)共有微20命令個(gè)，可判定的外部條件有4個(gè)，控制存儲(chǔ)器容量為12830(位)。設(shè)計(jì)出微指令的具體格式。畫(huà)出該控制器結(jié)構(gòu)框圖。解答： 第 小題的解答： 微指令格式設(shè)計(jì)如下： 20bit 2bit 8bit 第小題解答： 此題的答案如下圖所示。操作控制字段外部條件字段下地址字段陳孔埂扒彬逾耘灸雇獸丟喂現(xiàn)哥它費(fèi)九蹈拙豎貼詭玩栽鈉頸券恕犬限蝦苔清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202233計(jì)算機(jī)組成原理誓揭躬曠袖盞銀磨樞菇娶緣攤署擰妒副得瑯計(jì)疤爵竿顛儒磚比吝陋雪掠卷清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章1清華計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題課課件提高題1-6章18/3/202234計(jì)算機(jī)組成原理 6.5 某機(jī)采用微程序控制方式，微指令字長(zhǎng)24位，采用水平型編碼控制的微指令格式，采用斷定方式，共有微命令30個(gè)構(gòu)成4個(gè)相斥類(lèi)，各包含5個(gè)、8個(gè)、14個(gè)和3個(gè)微命令，外部條件共3個(gè)?？刂拼鎯?chǔ)器的容量應(yīng)為多少？設(shè)計(jì)出微指令的具體格式。解答： 第小題解答： 控制存儲(chǔ)器的容量不能直接由微命令的個(gè)數(shù)得出，因此要在第二問(wèn)解答后才能確定。 第小題解答： 水平型微指令的格式為： 本題中，控制字段分為4組，分別表示微命令的4個(gè)相斥類(lèi)，各組的長(zhǎng)度為3位(表示5個(gè)微命令)