计算机组成原理课件 第6章习题.pptVIP

* 第6章 中央处理器 部分习题解答 6．14 CPU结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。要求： （1）标明图中a，b，c，d四个寄存器的名称。 （2）简述指令从主存取到控制器的数据通路。 （3）简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。 +1 主存储器M AC a c b d ALU 状态寄存器 微操作控制器 解： 程序计数器PC有自动加1的功能，所以d是程序计数器PC。 寄存器b是指令寄存器IR。因为寄存器b的输入来自存储器，输出到微操作控制器，所以，寄存器b的内容应该是指令。 寄存器a是存储器数据寄存器MDR。因为，数据总线是双向的，而且寄存器a在存储器和ALU、AC之间传送信息。 寄存器c是存储器地址寄存器MAR。因为，CPU的地址是单方向输出的，而寄存器c是单方向输出到存储器。另外，寄存器c的内容来自程序计数器PC（指令地址），指令寄存器IR（操作数地址）和存储器数据寄存器MDR（间接地址或经过地址计算后的地址）。 （1）标明图中a，b，c，d四个寄存器的名称。 （2）简述指令从主存取到控制器的数据通路。 （3）简述数据在运算器和主存之间进行存取访问的数据通路。 （3）数据从主存读出，首先送入存储器数据寄存器MDR，然后送入累加器AC。即 解： 要把累加器AC中的数据写入主存，要经过存储器数据寄存器MDR。即 AC→MDR→M M→MDR→AC （2）指令从主存取出，先进入存储器数据寄存器MDR，接着送入指令寄存器IR。在对IR中的指令译码后，被控制器执行。即 M→MDR→IR 6．19 某计算机采用微程序控制方式，其控制存储器的容量为 512×48位。微程序可在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件有4个。微指令采用水平型格式。后继微指令地址采用断定方式。微指令格式如图所示： 微命令字段 判别测试 下址字段 顺序控制 操作控制 ① 微指令中的三个字段分别应为多少位？ 解： ① 根据控制存储器的容量为512×48位 ，可知 微指令字长为48位，控制存储器有512个字，所以， 下址字段长度应该为9位。 如果判别测试字段采用直接控制法，应该为4位。 微命令字段的长度= 48—9—4 = 35位 ② 画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图 操作码 指令寄存器IR 地址码 控制存储器 指令译码 微指令寄存器 微命令字段 判别测试 下址字段 转移 逻辑 μPC +1 6．20 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表所示。a~j分别代表10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的操作控制字段为8位，请安排微指令的操作控制字段格式。并将全部微指令代码化。 微命令 微指 令 a b c d e f g h i j I1 √ √ √ √ √ I2 √ √ √ √ I3 √ √ I4 √ I5 √ √ √ √ I6 √ √ √ I7 √ √ √ I8 √ √ √ *