級班組成原理期末復(fù)習(xí)

計算機組成原理考試題型說明一、填空題（20%）二、選擇題（10%）三、是非判斷題（10%）四、簡答題（15%）五、計算應(yīng)用題（32%）六、分析設(shè)計題（13%）計算機組成原理考試樣題講解一、填空題例1：微指令分操作控制字段和順序控制字段兩部分編碼。例2：設(shè)相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占2個字節(jié)，第一字節(jié)為操作碼，第二字節(jié)是位移量（用補碼表示），每當(dāng)CPU從存儲器取出一個字節(jié)時，即自動完成（pc）+1→pc。設(shè)當(dāng)前指令地址為3008H，要求轉(zhuǎn)移到300FH，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容應(yīng)為

05H。若當(dāng)前指令地址為300FH，要求轉(zhuǎn)移到3004H，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容為

F3H。例3：在微指令的字段編碼中，操作控制字段的分段并非是任意的，必須遵循的分段原則，其中包括：（1）把互斥性的微命令分在同一段內(nèi)，（2）一般每個小段還要留出一個狀態(tài)，表示不產(chǎn)生微命令

。例4：中斷請求的一般判優(yōu)順序是故障引發(fā)的中斷請求、DMA請求和外部設(shè)備中斷請求。例5：高速緩沖存儲器的地址映像方式有：

直接映

、

全相聯(lián)映像

、和

組相聯(lián)映像

三種。例6：DMA的數(shù)據(jù)塊傳送分為

DMA初始化

、

DMA傳送

、和

DMA后處理

階段。例7：

靜態(tài)

RAM是利用觸發(fā)器電路的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來表示信息“0”和“1”，故在不斷開電源時，可以長久保持信息；

動態(tài)

RAM利用電容器存儲的電荷來表示信息“0”和“1”，因此需要不斷進(jìn)行刷新。例8：現(xiàn)在所生產(chǎn)的存儲器芯片的容量是有限的，在字?jǐn)?shù)或字長方面與實際存儲器的要求都有很大差距，所以需要在

位數(shù)

和

字?jǐn)?shù)

兩方面進(jìn)行擴展才能滿足實際存儲器的容量要求。例9：根據(jù)目前常用的存儲介質(zhì)將存儲器分為

半導(dǎo)體存儲器

、

磁表面存儲器

和光盤存儲器三種。例10：對存儲器的要求是

存儲容量大

、

存儲速度快

、和

成本價格低

。為了解決這方面的矛盾，計算機采用多級存儲體系結(jié)構(gòu)。例11：動態(tài)半導(dǎo)體存儲器的刷新方式主要有

集中刷新

、

分散刷新

和

異步刷新

三種方式。例12：高速緩沖存儲器（CACHE）常用的替換算法有

先進(jìn)先出算法、最近最少使用算法

和隨機替換算法。例13：在數(shù)的表示范圍方面，浮點比定點

大

。在運算規(guī)則方面，浮點比定點

復(fù)雜

。在運算精度方面，浮點比定點

高

。例14：控制器按照微命令形成方法不同分為：

組合邏輯控制器和微程序控制器。例15：計算機操作與時序信號之間的關(guān)系稱為時序控制方式，時序控制方式可分為:同步控制和異步控制兩大類。例16：DMA（直接內(nèi)存訪問）方式中，DMA控制器從CPU完全接管對

總線

的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU,而直接在內(nèi)存和

I/O設(shè)備

之間進(jìn)行.例17：若浮點數(shù)的尾數(shù)用補碼表示，當(dāng)運算結(jié)果的兩位符號位和小數(shù)點后的第一位是

00.1

或

11.0

時，表明結(jié)果是規(guī)格化的數(shù)。例18：在補碼一位乘法中，如果判斷位YiYi-1=10，則下一步（但不是最后一步）的操作是將部分積加上

[-X]補

，再向

右

移一位。（設(shè)x為被乘數(shù)，y為乘數(shù)）例19：由于一個存儲器芯片的容量和位數(shù)一般不能滿足使用要求，所以通常將若干個芯片按

串聯(lián)

和

并聯(lián)

兩種方式相連接。例20：按數(shù)據(jù)傳輸格式來分，I／O接口類型可分

并行接口

和

串行接口

兩種。例21：微程序入口地址是根據(jù)

指令操作碼

通過

微地址形成電路

產(chǎn)生的。例22：某半導(dǎo)體存儲器的地址碼為16位，因此該機由地址碼計算出的主存最大容量為

64K

(或216)

個單元。例23：一個直接映像的Cache，有64個塊，主存共有4096個塊，每個塊64個字，因而在主存地址中，應(yīng)有標(biāo)記字段

6

位，Cache的容量為4096（或64×64）字。例24：指令操作碼字段表示指令的操作特性與功能

，而地址碼字段表示

操作數(shù)地址或操作數(shù)

。

二、選擇題例1：真值-1011的八位原碼是（C

）

A．00011001B．00001011C．10001011D．1110001例2：內(nèi)存單元的內(nèi)容可以是指令，也可以是數(shù)據(jù)，它們在形式上沒有差別，主要通過(C)來識別從內(nèi)存單元取的是指令還是數(shù)據(jù)。

A．指令譯碼器 B.主存單元的地址范圍

C.指令執(zhí)行的不同階段 D.時序信號例3：在定點二進(jìn)制運算器中，減法運算一般通過（D

）來實現(xiàn)。A．原碼運算的二進(jìn)制減法器

B．補碼運算的二進(jìn)制減法器C．補碼運算的十進(jìn)制加法器

D．補碼運算的二進(jìn)制加法器例4：為了縮短指令中某個地址段的位數(shù)，有效的方法是采用（B

）。A、立即尋址

B、寄存器尋址

C、間接尋址

D、變址尋址例5：脈沖型微命令的作用是（A

）。

A.用脈沖邊沿進(jìn)行操作定時

B.在該脈沖寬度時間內(nèi)進(jìn)行ALU操作

C.在該脈沖寬度時間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送

D.在該脈沖寬度時間內(nèi)打開數(shù)據(jù)傳送通路例6：下列敘述中，能反映RISC特征的有(A)。

A．設(shè)置大量通用寄存器

B．指令長度可變

C．豐富的尋址方式

D．使用微程序控制器例7：總線的數(shù)據(jù)通路寬度是指（A

）。

A．能一次并行傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)

B．可依次串行傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)

C．單位時間內(nèi)可傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)

D．可一次并行傳送的數(shù)據(jù)的最大值例8：在多級存儲體系中，“cache—主存”結(jié)構(gòu)的作用是解決（

D

）的問題。

A.主存容量不足

B.主存與輔存速度不匹配

C.輔存與CPU速度不匹配

D.主存與CPU速度不匹配例9：計算機在控制硬盤和主機之間的大批數(shù)據(jù)交換時主要采用（D

）方式。

A．通道和I/O處理器方式 B．程序直接控制方式

C．程序中斷控制方式 D．DMA方式例10：在微程序控制器中，機器指令和微程序指令的關(guān)系是（C

）。A．每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行B．一條微指令由若干條機器指令組成C．每一條機器指令由一段用微指令組成的微程序來解釋執(zhí)行D．一段微程序由一條機器指令來執(zhí)行例11：浮點加減中的對階（A

）。

A．將較小的一個階碼調(diào)整到與較大的一個階碼相同

B．將較大的一個階碼調(diào)整到與較小的一個階碼相同

C．將被加數(shù)的階碼調(diào)整到與加數(shù)的階碼相同

D．將加數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)的階碼相同例12：為了減少指令中的地址個數(shù)，可以采用（B）

A．直接尋址 B．隱含尋址

C．相對尋址 D．變址尋址例13：在計算機的層次化存儲器結(jié)構(gòu)中，虛擬存儲器是指（C）.A．將主存儲器當(dāng)作高速緩存使用

B．將高速緩存當(dāng)作主存儲器使用

C．將輔助存儲器當(dāng)作主存儲器使

D．將主存儲器當(dāng)作輔助存儲器使用例14：接口是（B

）的邏輯部件。

A．CPU與系統(tǒng)總線之間

B．系統(tǒng)總線與I/O設(shè)備之間

C．主存與I/O設(shè)備之間

D．運算器與I/O設(shè)備之間例15：動態(tài)RAM存儲信息依靠的是（D）。A．單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 B．磁場C．雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 D．電容器例16：若浮點數(shù)尾數(shù)用補碼表示，則判斷運算結(jié)果是否為規(guī)格化表示的方法是（C

）。A．階符與數(shù)符相同為規(guī)格化表示B.階符與數(shù)符相異為規(guī)格化表示C．?dāng)?shù)符與尾數(shù)小數(shù)點后第一位數(shù)字相異為規(guī)格化表示D．?dāng)?shù)符與尾數(shù)小數(shù)點后第一位數(shù)字相同為規(guī)格化表示例17：CPU可直接編程訪問的存儲器是（D）。

A．光盤存儲器 B．虛擬存儲器

C．磁盤存儲器 D．主存儲器例18：程序計數(shù)器是指（D）。A．可存放指令的寄存器B．可存放程序狀態(tài)字的寄存器C．本身具有計數(shù)邏輯與移位邏輯的寄存器D．存放下一條指令地址的寄存器例19：在異步控制的總線傳送中（C

）。

A．所需時間固定不變

B．所需時鐘周期數(shù)一定

C．所需時間隨實際需要可變

D．時鐘周期長度視實際需要而定例20：零地址指令可選的尋址方式是（C）。

A．立即尋址 B．間接尋址

C．堆棧尋址 D．寄存器尋址例21：在集中式總線仲裁中，（

C

）方式響應(yīng)時間最快。

A．鏈?zhǔn)讲樵傿．計數(shù)器定時查詢

C．獨立請求D．以上三種相同例22：中斷屏蔽字的作用是（B

）A．暫停外設(shè)對主存的訪問B．暫停對某些中斷的響應(yīng)C．暫停對一切中斷的響應(yīng)D．暫停CPU對主存的訪問三、是非判斷題例1：減少指令中地址數(shù)目的辦法是：采用以寄存器為基礎(chǔ)的尋址方式。（

×

）例2：每條指令的第一個機器周期一定是取指周期。（√

）例3：對外設(shè)統(tǒng)一編址是指給每個外設(shè)設(shè)置一個地址碼。（×

）例4：狀態(tài)寄存器是為計算機提供判斷條件，以實現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移。（√）例5：提高并行加法器速度的關(guān)鍵是盡量加快各位的計算結(jié)果。（×

）例6：計算機內(nèi)部的除法運算可由“加減”和“左移”運算來實現(xiàn)。。（√）例7：外部中斷一旦申請中斷，便能立即得到CPU的響應(yīng)。（×

）例8：DMA方式用于傳送成組數(shù)據(jù)，所以DMA控制器申請總線使用權(quán)后，總是要等一批數(shù)據(jù)傳送完成后才釋放總線。（√）例9：在異步通信中，數(shù)據(jù)傳送所需時間由CPU決定。（×

）例10：串行接口是指：接口與總線之間串行傳送，接口與設(shè)備之間串行傳送。（×

）例11：在微程序控制方式中，由一條微指令的微操作控制字段產(chǎn)生微命令。（√）例12：總線是一組可由多個部件分時共享的傳送信息的公共線路，某一時刻允許多個部件通用過總線發(fā)送數(shù)據(jù)。（×

）例13：兩個補碼相加，只有在最高位都是1時有可能產(chǎn)生溢出。（×

）例14：相對尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于程序計數(shù)器（PC）內(nèi)容與偏移量之和。（√）例15：指令是程序設(shè)計人員與計算機系統(tǒng)溝通的媒介，微指令是計算機指令和硬件電路建立聯(lián)系的媒介。（√）例16：半導(dǎo)體ROM是非易失性的，斷電后仍然能保持記憶。（√）例17：在統(tǒng)一編址方式下，CPU訪問I/O端口時必須使用專用的I/O命令。（×

）例18：在常用硬磁盤中，外圈磁道容量與內(nèi)圈磁道容量相同。（√）例19：主存儲器中采用雙譯碼結(jié)構(gòu)的主要目的是提高存取速度。（×

）例20：ＤＭＡ方式進(jìn)行外設(shè)與主機交換信息時，不需要向主機發(fā)出中斷請求。（×

）例21：奇偶校驗可以糾正代碼中出現(xiàn)的錯誤。（×

）例22：用微指令的分段編碼法設(shè)計微指令時，需將具有相斥性的微命令組合在同一字段內(nèi)。（√）例23：時序電路用來產(chǎn)生各種時序信號，以保證整個計算機協(xié)調(diào)地工作。（√）例1：馮諾依曼的數(shù)字電子計算機設(shè)計思想包含那些要點？答：（1）用二進(jìn)制代碼表示程序和數(shù)據(jù)；（2）計算機采用存儲程序的工作方式；（3）計算機硬件由存儲器、運算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。四、簡答題例2：什么是程序存儲工作方式？答：（1）事先編制程序；（2）事先存儲程序；（3）自動、連續(xù)地執(zhí)行程序。例3：衡量計算機性能的基本指標(biāo)有哪些？答：（1）基本字長；（2）運算速度；（3）數(shù)據(jù)通路寬度與數(shù)據(jù)傳輸率；（4）存儲容量；（5）外圍設(shè)備配置；（6）軟件配置。例4：什么是尋址方式？常見的尋址方式有哪些？答：指令中以什么方式提供操作數(shù)或操作數(shù)地址，稱為尋址方式，尋址方式是形成操作數(shù)有效地址的方法。常見尋址方式主要有：立即尋址，直接尋址，間接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址，基址尋址，變址尋址，相對尋址，堆棧尋址，隱含尋址等。例5：在設(shè)計指令系統(tǒng)時,通常應(yīng)從哪4個方面考慮?答：（1）指令系統(tǒng)的完備性，常用指令齊全，編程方便；（2）指令系統(tǒng)的高效性，程序占用內(nèi)存空間少，運行速度快。（3）指令系統(tǒng)的規(guī)整性，指令和數(shù)據(jù)使用規(guī)則統(tǒng)一簡化，易學(xué)易記；（4）指令系統(tǒng)的兼容性，同一系列的低檔計算機的程序能放到新的高檔機上直接運行。例6：微程序控制器怎么產(chǎn)生微操作控制信號？這種控制器有何優(yōu)缺點？答：微操作控制信號的產(chǎn)生：事先把微操作控制信號以代碼的形式構(gòu)成微指令，然后存放于控制存儲器中，取微指令時，其代碼直接或譯碼產(chǎn)生微操作控制信號。優(yōu)點：規(guī)整、易于修改和擴展；缺點：速度較慢。例7：畫出計算機中采用的存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，并說明不同層次的作用及對速度、容量的要求。答:（1）主存：存放需要CPU運行的程序和數(shù)據(jù)，速度較快，容量較大；（2）Cache：存放當(dāng)前訪問頻繁的內(nèi)容，即主存某些頁的內(nèi)容復(fù)制。速度最快，容量較小；（3）外存：存放需聯(lián)機保存但暫不執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)。容量很大而速度較慢。作出層次結(jié)構(gòu)圖如下：例8：組合邏輯控制方式的基本思想是什么？答：它通過組合邏輯電路產(chǎn)生微命令。產(chǎn)生微命令的輸入信號有：指令代碼(操作碼，尋址方式碼等），時序信號（工作周期、時鐘周期，工作脈沖），程序狀態(tài)（PSW中的標(biāo)志位）和外部請求等。輸出信號為微命令（電位型、脈沖型）。例9：I/O接口的基本功能有哪些？答：（1）尋址：接收CPU送來的地址碼，選擇接口中的寄存器供CPU訪問。（2）數(shù)據(jù)緩沖：實現(xiàn)主機與外設(shè)的速度匹配（3）預(yù)處理：串-并格式轉(zhuǎn)換（串口）；數(shù)據(jù)通路寬度轉(zhuǎn)換（并口）；電平轉(zhuǎn)換。（4）控制功能：傳送控制命令與狀態(tài)信息，實現(xiàn)I/O傳送控制方式。例10：常見的總線分類方法有哪幾種？相應(yīng)的可以將總線分為那幾類？答：總線的分類方法有以下幾種：按數(shù)據(jù)傳送格式分類，按時序控制方式分類，按所處的位置和功能分類，按傳送信息類型分類。

按數(shù)據(jù)傳送格式，總線可分為串行總線與并行總線。按時序控制方式，總線可分為同步總線（含同步擴展總線）與異步總線，。按所處的位置和功能，可分為CPU內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線以及各種局部總線。按傳送數(shù)據(jù)類型，可分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。例11：動態(tài)存儲器的刷新方式有哪幾種?它們的優(yōu)缺點如何?答：（1）集中式刷新方式，優(yōu)點：主存利用率高，控制簡單，缺點：形成一段較大的死區(qū)時間；（2）分散刷新方式，優(yōu)點：控制簡單，主存工作沒有長的死區(qū)時間，缺點：主存利用率低，工作速度約降低一倍；（3）異步刷新方式，優(yōu)點：對主存利用率高，工作速度快，而且沒有長的死區(qū)，缺點：控制較復(fù)雜。例12：何謂程序中斷方式？請舉出兩種具體的應(yīng)用實例？答：當(dāng)CPU接到某個隨機的中斷請求信號后，暫停執(zhí)行當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，為該隨機事件服務(wù)，服務(wù)完畢后自動返回并繼續(xù)執(zhí)行原程序，這一過程稱為中斷，采用這種方式控制I/O操作或處理隨機事件。稱為中斷方式。主要應(yīng)用于處理復(fù)雜隨機事件、控制中低速I/O；實例如：故障處理、中低速I/O控制、通信、實時處理、人機對話等。例13：主機和外設(shè)的信息交換方式有哪幾種?并簡單說明各自的特點。答：（1）程序查詢方式：CPU的操作和外圍設(shè)備的操作能夠同步，且硬件結(jié)構(gòu)比較簡單，但比較浪費CPU資源。

（2）程序中斷方式：CPU和外圍設(shè)備能夠并行操作。一般適用于隨機出現(xiàn)的服務(wù)，且一旦提出中斷要求應(yīng)立即進(jìn)行響應(yīng)，節(jié)省了CPU的時間開銷，但硬件結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜一些

（3）直接內(nèi)存訪問（DMA）方式：數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU，數(shù)據(jù)傳送速度很高，傳送速率僅受到內(nèi)存訪問時間的限制。需要更多的硬件，適用于內(nèi)存和高速外設(shè)之間大批量數(shù)據(jù)交換的場合。

（4）通道方式：可以實現(xiàn)對外設(shè)的統(tǒng)一管理和外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送，大大提高了CPU的工作效率。

（5）外圍處理機（IOP）方式：是通道方式的進(jìn)一步發(fā)展，基本上獨立于主機工作，結(jié)構(gòu)更接近一般處理機。例14：總線集中式仲裁有哪幾種方式?并說明各自的優(yōu)缺點。答：（1）鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑和ㄟ^接口的優(yōu)先級排隊電路來決定設(shè)備的優(yōu)先級。結(jié)構(gòu)簡單，易于擴充，但是對詢問鏈的電路故障很敏感，而且優(yōu)先級低的設(shè)備可能長期不能使用總線。

（2）計數(shù)器定時查詢方式：可以通過改變計數(shù)起始值來靈活改變設(shè)備的優(yōu)先級，但需增加線數(shù)。

（3）獨立請求方式：響應(yīng)時間快，對優(yōu)先次序的控制相當(dāng)靈活，但需增加線數(shù)。五、計算應(yīng)用題例1：將十進(jìn)制數(shù)-21和-0.375化成二進(jìn)制數(shù)，再寫出各自的原碼、補碼、反碼表示（符號位和數(shù)值位共8位）。

二進(jìn)制數(shù)原碼補碼反碼

解-21：-10101100101011110101111101010-0.375-0.0111.01100001.10100001.1001111例2、用變形補碼進(jìn)行加減運算，并判斷結(jié)果是否溢出？是何種溢出？(1)X=0.10010，Y=-0.10011，計算X-Y(2)X=-0.10111，Y=0.10011，計算X+Y解：（1）[x]補=00.10010[y]補=11.01101[-y]補=00.10011[x-y]補=[x]補+[-y]補=00.10010+00.10011=01.00101

因為雙符號位不同，發(fā)生了正溢。（2）[x]補=11.01001[y]補=00.10011[x+y]補=[x]補+[y]補=11.01001+00.10011=11.11100，無溢出。

x+y=－0.00100例3：用補碼一位乘法計算X×Y=？，X=－0.1011Y=0.1101寫出規(guī)范的運算過程。解：A=00.0000，B=[X]補=11.0101，

-B=[-X]補=00.1011，C=[Y]補=0.1101

練習(xí)1:用補碼一位乘法（比較法）計算X×Y。已知X=－0.1101，Y=0.1011。要求寫出規(guī)范的運算過程。例4：用邏輯代數(shù)的公式化簡法證明下列等式。證明如下：練習(xí)2：用邏輯代數(shù)的公式化簡法證明下列等式。例5：將4位有效信息1001編成循環(huán)校驗碼（CRC碼），選擇生成多項式為1011（即：），寫編碼過程。解：（1）編碼方法（2）編碼后的校驗碼為：練習(xí)3：將4位有效信息1100編成循環(huán)校驗碼（CRC碼），選擇生成多項式為1011（即：），寫編碼過程。例6：已知X=25*(9/16)Y=24*(-11/16)請按浮點數(shù)運算規(guī)則,計算:X+Y=?其浮點數(shù)的階碼和尾數(shù)用變形補碼表示，存放格式如下：階符（2位）階碼（3位）尾符（2位）尾碼（6位）假定：舍入方法采用“0舍1入法”。解：[X]浮=00,10100.100100[Y]浮=00,10011.010100[EX-EY]補=00,101+11,100=00,001EX-EY=+1,則y的尾數(shù)向右移一位，階碼相應(yīng)加1，對階結(jié)果：

[Y]

浮′=00,10111.101010尾數(shù)相加[MX+MY’]補=

00.100100+11.101010=00.001110，[x+y]補

=00,101;00.001110(尾數(shù)出現(xiàn)“00.0”，需左規(guī))。規(guī)格化處理,左規(guī)2位:即尾數(shù)左移二位,同時階碼減2

[X+Y]浮=00,01100.111000最終結(jié)果

:X+Y=23*(+0.111000)練習(xí)4：已知X=2-4*(11/16)Y=2-3*(13/16)請按浮點數(shù)運算規(guī)則,計算:X+Y=?其浮點數(shù)的階碼和尾數(shù)用變形補碼表示，存放格式如下：假定：舍入方法采用“0舍1入法”。階符（2位）階碼（3位）尾符（2位）尾碼（6位）解：[X]浮=11,10000.101100[Y]浮=11,10100.110100[EX-EY]補=11,100+00,011=11,111EX-EY=-1對階結(jié)果：

[X]

浮′=11,10100.010110尾數(shù)相加[MX+MY]補=00.010110+00.110100=01.001010，[x+y]浮=11,10101.001010(尾數(shù)出現(xiàn)“01.0”，表示溢出)（尾數(shù)溢出,需右規(guī)一位

,即尾數(shù)右移一位,同時階碼加1

）因此:[X+Y]浮=11,11000.100101最終結(jié)果X+Y=2-2*(+0.100101)例7：某計算機的字長為16位,存儲器按字編址,存儲器訪問指令格式如下:

其中OP是操作碼，Mode為尋址方式：0立即尋址、1直接尋址、2間接尋址、3變址尋址、4相對尋址，ADD為形式地址。設(shè)PC和Rx分別為程序計數(shù)器和變址寄存器，字長為16位。問:1.該格式能定義多少種指令?2.各種尋址方式的尋址范圍為多少字?3.寫出各種尋址方式的有效地址EA的計算式。OP(5位)Mode(3位)ADD(8位)解：（1）因為操作碼字段長度為5位（K位），因此能定義25=32種（2K種）操作；（2）根據(jù)不同尋址方式的特點，尋址方式M尋址范圍如下所示：

0

1個字,即指令字

1

256個字（2M字,M=8）

2

64k字（2N字,N=16）

3

64k字（2N字,N=16）

4

256個字(PC值附近256個字)（2M字，M=8）（設(shè)機器字長為N位，指令的地址位長M位）；（3）各種尋址方式有效地址的計算：

1

EA=Add

2

EA=(Add)

3

EA=(Rx)+Add

4

EA=(PC)+Add其中：Add為形式地址。練習(xí)5：某機主存容量為4M×16位，且存儲字長等于指令字長，若該機的指令系統(tǒng)具備120種操作。操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、立即、相對四種尋址方式。（1）畫出一地址指令格式并指出各字段的作用；（2）該指令直接尋址的最大范圍；（3）一次間址的尋址范圍；（4）相對尋址的尋址范圍。解：（1）指令字長16位，操作碼為7位，尋址特征位2位，地址碼7位；（2）27；（3）216；（4）-64~+63。六、分析設(shè)計題例1：用74181和74182芯片構(gòu)成一個16位ALU，采用組間并行進(jìn)位鏈結(jié)構(gòu)。畫出邏輯圖，并注明輸入、輸出信號。解：練習(xí)6：用74181構(gòu)成一個16位ALU，采用組間串行進(jìn)位鏈結(jié)構(gòu)。畫出邏輯圖，并注明輸入、輸出信號。解：例2：用1K×4位/片的SRAM芯片構(gòu)成一個4K×8位的存儲器，地址總線A15～A0（低），雙向數(shù)據(jù)總線D7～D0，讀寫控制信號，為片選輸入信號。請畫出芯片級邏輯框圖，注明各種信號線，寫出各片選信號邏輯式。解：

（1）計算芯片數(shù)

擴展位數(shù)：用兩片1K×4位的存儲芯片擴展容量至1K×8位；

擴展單元數(shù)：用4組1K×8位將容量擴展至4K×8位；

故共需2×4=8片1K×4位的存儲芯片。

（2）地址分配

因為：212=4K，所以存儲器需要12位