计算机组成原理测验2及参考答案
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16条二地址指令 操作码 1000 0000~1000 1111 100条一地址指令 OP A1 A2
OP
A
操作码 110000000000~1100 0110 0011 当操作码的第1位=1时，第2位=1表示一地址指令
4
四． （共20分）某机指令字长16位，每个操作数的地址码长6位， 设操作码长度固定，指令分为零地址、一地址和二地址三 种格式。（ 1）若零地址指令有 M 条，一地址指令有 N条，问二 地址指令最多可能有多少条？（2）若操作码位数可变，则二地 址指令最多允许有多少条？
31条一地址指令的操作码,由111111110000～111111111110和 111111100000～111111101111给出，
留下一个码号111111111111用于把操作码扩展到A3。 16条零地址指令的操作码由 1111111111110000～1111111111111111给出。
3
三．（共20分）某指令系统字长为wk.baidu.com16位，地址码取4位，试提出 一种方案，使该指令系统有 8条三地址指令、16条二地址指令、 100条一地址指令。 用操作码扩展技术不能得到满足题目要求的解答 令操作码的第1位=0表示三地址指令
8条三地址指令
OP
A1
A2
A3
操作码 0000~0111 当操作码的第1一位=1时，第2位=0表示二地址指令
（1）如果操作码长度固定
设操作码长度= K位
则二地址指令最多可以有2K－M－N 条 （2）如果操作码长度可变
采用操作码扩展技术
基本操作码位数=16－2×6 = 4 位 当留下一个码字作为扩展标志时，二地址指令数为最多 二地址指令最多可以有24－1 = 15条
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五、 （共10分） 判断题 （请在正确的句子前写T，错误的句子前写F）
ＯＰ A1 A2
4 3
A3
0
包括1个基本操作码字段和3个地址码字段，各字段均为4位。 4位基本操作码，共有16个码位。其中0000～1110作为15条三地 址指令的操作码，1111用于把操作码扩展到A1。
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测验2参考答案 14条二地址指令操作码由11110000～11111101给出，留下2个码 号11111111和11111110用于把操作码扩展到A2。
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测验2参考答案 二．（共20分）某计算机能完成78种操作，指令字长为16位。 （1）一地址格式的指令地址码可取几位？（2）要想使指令的
寻址范围扩大到216，可采用哪些方法？
（1） 78种操作就需要有78条指令。固定长度操作码， 操作码位数= 7位 （27 = 128 > 78） 一地址格式指令的地址码的位数= 16－7 = 9位 （寻址范围为29） （2）要想使指令的寻址范围扩大到216，可采用：寄存器间接寻 址，基址寻址，相对寻址，变址寻址，等方法。 如果存储字长=16位，则用间接寻址方式也可以使指令的寻址 范围扩大到216。
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五、 （共10分） 判断题 （请在正确的句子前写T，错误的句子前写F）
（F）8．一地址指令就是单操作数指令。
（F ）9．立即寻址方式的指令的地址码就是操作数的地址。
（T）10．间接寻址方式的操作数和操作数有效地址都在 内存中。
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六、 （共10分）填空题 1．程序是指令的有序集合。程序一般是顺序执行的，指令地址 也是顺序安排的。CPU是根据 程序计数器PC 中的指令地址去取 指令的。 2．采用固定长度操作码有利于简化硬件设计，减少指令译码时 间。 固定长度操作码是指操作码的长度固定，且集中放在指令字的一 个字段内。
测验2参考答案 一、（20分）某计算机的指令字长为16位，用指令操作码扩展技 术设计指令系统，要求有零地址指令16条，一地址指令31条，两 地址指令14条及三地址指令15条。每个地址码字段为4位。 解： 要求三地址指令有15条，15<24，基本操作码字段的长度为4位。 指令格式为： 15 12 11 8 7
（F ）1．哈佛结构的计算机都有输入输出指令。
（ F）2．CPU通过输入/输出指令在磁盘上读写数据。
（ T）3．累加器的位数与机器字长相同。
（ F）4．程序计数器PC的位数与指令寄存器的位数相同。
（F ）5．型计算机的总线由地址总线、数据总线和控制总线组 成，所以是三总线结构。 （T ）6．计算机的字长与指令字长不一定相同。 （T ）7．堆栈寻址方式，操作数的位置在堆栈指示器SP中。
3．采用可变长度操作码将增加指令译码和分析的难度，使控制 器的设计复杂化。
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操作码 110000000000~1100 0110 0011 当操作码的第1位=1时，第2位=1表示一地址指令
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四． （共20分）某机指令字长16位，每个操作数的地址码长6位， 设操作码长度固定，指令分为零地址、一地址和二地址三 种格式。（ 1）若零地址指令有 M 条，一地址指令有 N条，问二 地址指令最多可能有多少条？（2）若操作码位数可变，则二地 址指令最多允许有多少条？
31条一地址指令的操作码,由111111110000～111111111110和 111111100000～111111101111给出，
留下一个码号111111111111用于把操作码扩展到A3。 16条零地址指令的操作码由 1111111111110000～1111111111111111给出。
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三．（共20分）某指令系统字长为wk.baidu.com16位，地址码取4位，试提出 一种方案，使该指令系统有 8条三地址指令、16条二地址指令、 100条一地址指令。 用操作码扩展技术不能得到满足题目要求的解答 令操作码的第1位=0表示三地址指令
8条三地址指令
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操作码 0000~0111 当操作码的第1一位=1时，第2位=0表示二地址指令
（1）如果操作码长度固定
设操作码长度= K位
则二地址指令最多可以有2K－M－N 条 （2）如果操作码长度可变
采用操作码扩展技术
基本操作码位数=16－2×6 = 4 位 当留下一个码字作为扩展标志时，二地址指令数为最多 二地址指令最多可以有24－1 = 15条
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五、 （共10分） 判断题 （请在正确的句子前写T，错误的句子前写F）
ＯＰ A1 A2
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包括1个基本操作码字段和3个地址码字段，各字段均为4位。 4位基本操作码，共有16个码位。其中0000～1110作为15条三地 址指令的操作码，1111用于把操作码扩展到A1。
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测验2参考答案 14条二地址指令操作码由11110000～11111101给出，留下2个码 号11111111和11111110用于把操作码扩展到A2。
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测验2参考答案 二．（共20分）某计算机能完成78种操作，指令字长为16位。 （1）一地址格式的指令地址码可取几位？（2）要想使指令的
寻址范围扩大到216，可采用哪些方法？
（1） 78种操作就需要有78条指令。固定长度操作码， 操作码位数= 7位 （27 = 128 > 78） 一地址格式指令的地址码的位数= 16－7 = 9位 （寻址范围为29） （2）要想使指令的寻址范围扩大到216，可采用：寄存器间接寻 址，基址寻址，相对寻址，变址寻址，等方法。 如果存储字长=16位，则用间接寻址方式也可以使指令的寻址 范围扩大到216。
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五、 （共10分） 判断题 （请在正确的句子前写T，错误的句子前写F）
（F）8．一地址指令就是单操作数指令。
（F ）9．立即寻址方式的指令的地址码就是操作数的地址。
（T）10．间接寻址方式的操作数和操作数有效地址都在 内存中。
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六、 （共10分）填空题 1．程序是指令的有序集合。程序一般是顺序执行的，指令地址 也是顺序安排的。CPU是根据 程序计数器PC 中的指令地址去取 指令的。 2．采用固定长度操作码有利于简化硬件设计，减少指令译码时 间。 固定长度操作码是指操作码的长度固定，且集中放在指令字的一 个字段内。
测验2参考答案 一、（20分）某计算机的指令字长为16位，用指令操作码扩展技 术设计指令系统，要求有零地址指令16条，一地址指令31条，两 地址指令14条及三地址指令15条。每个地址码字段为4位。 解： 要求三地址指令有15条，15<24，基本操作码字段的长度为4位。 指令格式为： 15 12 11 8 7
（F ）1．哈佛结构的计算机都有输入输出指令。
（ F）2．CPU通过输入/输出指令在磁盘上读写数据。
（ T）3．累加器的位数与机器字长相同。
（ F）4．程序计数器PC的位数与指令寄存器的位数相同。
（F ）5．型计算机的总线由地址总线、数据总线和控制总线组 成，所以是三总线结构。 （T ）6．计算机的字长与指令字长不一定相同。 （T ）7．堆栈寻址方式，操作数的位置在堆栈指示器SP中。
3．采用可变长度操作码将增加指令译码和分析的难度，使控制 器的设计复杂化。
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