唐朔飞《计算机组成原理》课后习题详解(控制单元的设计)【圣才出品】
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10.2课后习题详解
1．假设响应中断时，要求将程序断点存在堆栈内，并且采用软件方法寻找中断服务程序的入口地址，试写出中断隐指令的微操作及节拍安排。
答：设软件查询程序的首址为0号内存单元，则中断隐指令的微操作及节拍安排如表10-1所示。
表10-1
2．写出完成下列指令的微操作及节拍安排（包括取指操作）。
（1）指令“ADD R1,X”完成将R1寄存器的内容和主存X单元的内容相加结果存于R1的操作。
（2）指令“ISZ X”完成将主存X单元的内容增1，并根据其结果若为0，则跳过下一条指令执行。
答：（1）指令“ADD R1,X”的微操作及节拍安排如表10-2所示。
取指周期：
表10-2（a）
执行周期：
表10-2（b）
（2）指令“ISZ X”的微操作及节拍安排如表10-3所示。取指周期：
表10-3（a）
执行周期1：
表10-3（b）
执行周期2：
表10-3（c）
3．按序写出如表10-4所示程序所需的全部微操作命令及节拍安排。
表10-4
答：（1）LDA 306指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-5所示。取指周期：
表10-5（a）
执行周期：
表10-5（b）
（2）ADD 307指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-6所示。取指周期：
表10-6（a）
执行周期：
表10-6（b）
（3）BAN 304指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-7所示。取指周期：
表10-7（a）
执行周期：（设N为结果为负标志）
表10-7（b）
（4）STA 305指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-8所示。取指周期：
表10-8（a）
执行周期：
表10-8（b）
（5）STP指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-9所示。
取指周期：
表10-9（a）
执行周期：
表10-9（b）
4．在单总线结构的计算机中，用该总线连接了指令寄存器IR、程序计数器PC、存储
器地址寄存器MAR、存储器数据寄存器MDR、通用寄存器R0～R7的输入和输出端。ALU 的两个输入端分别与总线和寄存器Y的输出端相连，ALU的输出端与寄存器2的输入端相连。Y的输入端与总线连接，2的输出端与总线连接该机有下列指令：
ADD R1,R2,R3;//(R2)+(R3)→R1
JMP *K;//(PC)+(K-1)→PC
LOAD R1,mem;//(mem)→R1
STORE mem,R2;//R2→mem
写出控制器执行上述指令的微操作及节拍安排。
答：（1）四条指令的取值周期的微操作命令及节拍安排如表10-10所示。
表10-10
（2）四条指令执行周期的微操作命令及节拍安排如表10-11所示。
①“ADD R1,R2,R3”指令
表10-11（a）
②“JMP *K”指令
表10-11（b）