指令系统习题解答

指令系统习题解答公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
指令系统习题解答
一、选择题
1、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于______。

（C）
A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）
B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）
C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）
D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）
2、用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。

（C）
A 直接
B 间接
C 寄存器直接
D 寄存器间接
3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用______。

（C）
A 堆栈寻址方式
B 立即寻址方式
C 隐含寻址方式
D 间接寻址方式
4、寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。

（B）
A. 通用寄存器
B. 主存单元
C. 程序计数器
D. 堆栈
5、程序控制类指令的功能是______。

（D）
A 进行算术运算和逻辑运算
B 进行主存与CPU之间的数据传送
C 进行CPU和I / O设备之间的数据传送
D 改变程序执行顺序
为SP指示器的6、堆栈寻址方式中，设A为通用寄存器，SP为堆栈指示器，M
SP
栈顶单元，如果操作的动作是：（A）→M
，（SP）- 1 →SP ，那么出栈的动
SP
作应是______。

（B）
A （M
）→A，（SP） + 1→SP ；
SP
）→A ；
B （SP） + 1→SP ，（M
SP
）→A ；
C （SP） - 1→SP ，（M
SP
D （M
）→A ，（SP） - 1→SP ；
SP
7．指令周期是指______。

（C）
A CPU从主存取出一条指令的时间；
B CPU执行一条指令的时间；
C CPU从主存取出一条指令加上CPU执行这条指令的时间；
D 时钟周期时间；
8、指令系统采用不同寻址方式的目的是______。

（B）
A 实现存贮程序和程序控制；
B 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性；
C 可直接访问外存；
D 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度
9、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式，采用跳跃寻址方式，可以实现
______。

（D）
A 堆栈寻址
B 程序的条件转移
C 程序的无条件转移
D 程序的条件转移或无条件转移
10、算术右移指令执行的操作是______。

（Ｂ）
A 符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；
B 符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；
C 进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位；
D 符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位
11、二地址指令中，操作数的物理位置可安排在______。

（B）
A 栈顶和次栈顶
B 两个主存单元
C 一个主存单元和一个寄存器
D 两个寄存器
13、位操作类指令的功能是______。

（C）
A.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测（0或
1）
B.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置（0或
1）
C.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置
D.进行移位操作
14、以下四种类型指令中，执行时间最长的是______。

（C）
型指令型指令型指令 D.程序控制指令
二、填空题
1、寻址方式按操作数的位置不同，多使用和型,前者比后者执
行速度快。

（A.物理）
2、一个较完善的指令系统应包含A. ______类指令，B. ______类指令，C.
______类指令，程序控制类指令，I/O类指令，字符串类指令，系统控制类指令。

（A.数据传送 B.算术运算 C.逻辑运算）
3、形式指令地址的方式，称为方式，有B. ______寻址和C. ______寻址。

（A.指令寻址 B.顺序 C.跳跃）
4、指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，它的A. ______和B. ______
不仅影响到机器的硬件结构，而且也影响到C. ______。

（A.格式 B. 功能 C. 系统软件）
5、RISC指令系统的最大特点是：A. ______少；B. ______固定;C. ______种类少。

只有取数 / 存数指令访问存储器。

（A.指令条数 B.指令长度 C.指令格
式和寻址方式）
6、指令操作码字段表征指令的，而地址码字段指示。

微小型机多采用混合方式
的指令格式。

（A.操作特征与功能 B.操作数的地址 C二地址、单地址、零地
址）
7、指令格式中，地址码字段是通过来体现的，因为通过某种方式的变换，可以
给出地址。

常用的指令格式有零地址指令、单地址指令、三种.（A.寻址方式
B.操作数有效
C.二地址指令）
8、堆栈是一种特殊的寻址方式,它采用原理.按结构不同,分为和存储器堆栈.（A.数据 B.先进后出 C.寄存器）
9、设D为指令中的形式地址，I为基址寄存器，PC为程序计数器。

若有效地址
E = （PC）
+ D，则为寻址方式；若E = （I）+ D ，则为；若为相对间接寻址方式，则有效地址为（A.相对 B.基值 = （（PC） + D ））
10、条件转移指令、无条件转移指令、转子指令、返主指令、中断返回指令等
都是A______指令。

这类指令在指令格式中所表示的地址，表示要转移的是
B______而不是C______（A程序控制 B．下一条指令的地址 C．操作数的
地址）
11、指令格式是指令用A______表示的结构形式，通常由B______字段和
C______字段组成。

（A．二进制代码 B．操作码 C．地址码）
三、应用题
1、（11分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。

31 26 22 18 17 16 15 0
解：（1）操作码字段为6位，可指定 26 = 64种操作，即64条指令。

（2）单字长（32）二地址指令。

（3）一个操作数在原寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄
存器内容 + 偏移量决定），所以是RS型指令。

（4）这种指令结构用于访问存储器。

2、（11分）某计算机字长16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，共有64条指令，试采用四种寻址方式（立即、直接、基值、相对）设计指令格式。

解：64条指令需占用操作码字段（OP）6位，这样指令余下长度为10位。

为了覆盖主存64K字的地址空间，设寻址模式（X）2位，形式地址（D）8
位，其指令格式如下：
15 10 9 8 7 0
寻址模式定义如下：
X= 0 0 直接寻址有效地址 E=D（256单元）
X= 0 1 间接寻址有效地址 E= (D）（64K）
X= 1 0 变址寻址有效地址 E= (R)＋D （64K）
X= 1 1 相对寻址有效地址 E=（PC）＋D （64K）
其中R为变址寄存器（16位），PC为程序计数器（16位），在变址和相对寻址时，位移量D可正可负。

3、（11分）假设机器字长16位，主存容量为128K字节，指令字长度为16位或32位，共有128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。

解：由已知条件，机器字长16位，主存容量128KB / 2 = 64KB字，因此MAR = 18位，共128条指令，故OP字段占7位。

采用单字长和双字长两种指令格式，其中单字长指令用于算术逻辑和I / O类指令，双字长用于访问主存的指令。

寻址方式由寻址模式X定义如下：
X = 000 直接寻址 E = D（64K）
X = 001 立即数 D = 操作数
X = 010 相对寻址 E = PC + D PC = 16位
X = 011 基值寻址 E = R
b + D ，R
b
=16 位
X = 100 间接寻址 E = （D）
X = 101 变址寻址 E = R
X + D ，R
X
= 10位
4、（11分）指令格式如下所示，其中OP 为操作码，试分析指令格式特点。

18 12 10 9 5 4
解：
（1）单字长二地址指令。

（2）操作码字段OP可以指定27=128条指令。

（3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器（可分别指定32个），所以是RR型指令，两个操作数均存在寄存器中。

（4）这种指令结构常用于算术逻辑类指令。

5、（11分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。

15 10 7 4 3 0
解：（1）双字长二地址指令，用于访问存储器。

（2）操作码字段OP为6位，可以指定26 = 64种操作。

（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由
基值寄存器
和位移量决定），所以是RS型指令。

6、（11分）指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

15 10 9 5 4 0
解：指令格式及寻址方式特点如下：
（1）二地址指令。

（2）操作码OP可指定26=64条指令。

（3）源和目标都是通用寄存器（可分别指定32个寄存器），所以是RR型指令，两个操作数均在寄存器中
（4）这种指令格式常用于算术逻辑类指令
7、（11分）某16机机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有20位基值寄存器，16个16位通用寄存器。

指令汇编格式中的S（源），D（目标）都是通用寄存器，M是主存中的一个单元。

三种指令的操作码分别是MOV（OP）
=（A）
H ，STA（OP）=（1B）
H
，LDA（OP）=（3C）
H。

MOV是传送指令，STA为写
数指令，LDA为读数指令如图
图20。

1
要求：（1）分析三种指令的指令格式与寻址方式特点。

（2）CPU完成哪一种操作所花的时间最短哪一种操作所花时间最长第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗
（3）下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作其中如果有编码不正确，如何改正才能成为合法指令
○1（F0F1）
H （3CD2）
H
○2（2856）
H
○3（6DC6）
H ○4（1C2）
H
解：（1）第一种指令是单字长二地址指令，RR型；第二种指令是双字长二地址指令，RS型，其中S采用基址寻址或变址寻址，R由源寄存器决定；第三种也是双字长二地址指令，RS型，R由目标寄存器决定，S由20位地址（直接寻址）决定。

（2）处理机完成第一种指令所花的时间最短，因为RR型指令，不需要访问存储器。

第二种指令所花的时间最长，因为RS型指令，需要访问存储器。

同时要进行寻址方式的变换运算（基址或变址），这也需要时间。

第二指令的执行时间不会等于第三种指令，因为第三种指令虽然也访问存储器，但节省了求有效地址运算的时间开销。

（3）根据以知条件：MOV（OP）=00010101，STA（OP）=011011，LDA（OP）=111100，将指令的十六进制格式转换为二进制代码且比较后可知：
○1（F0F1）
H （3CD2）
H
指令代表LDA指令，编码正确，其含义是把主存
（13CD2）
H
地址单元的内容取至15号寄存器。

○2（2856）
H
代表MOV指令，编码正确，含义是把5号源寄存器的内容传送
至6目标寄存器。

○3（6DC6）
H
是单字长指令，一定是MOV指令，但编码错误，可改正为
（28D6）
H。

○4（1C2）
H
是单字长指令，代表MOV指令，但编码错误，可改正为
（28D6）
H。