第四章指令系统习题参考答案
单片机指令系统习题
单⽚机指令系统习题第四章汇编语⾔程序设计第⼀节汇编语⾔源程序的格式和伪指令(⼀)学习要求1、掌握汇编语⾔源程序格式和伪指令。
2、掌握各种伪指令功能。
（⼆）内容提要⼀：汇编语⾔源程序的格式1、语句格式汇编语⾔源程序是由汇编语句（即指令）组成的。
汇编语⾔⼀般由四部分组成。
其典型的汇编语句格式如下：标号：操作码操作数；注释START：MOV A，30H ；A←（30H）(1) 标号段标号是⽤户定义的符号地址。
(2) 操作码段操作码段是每⼀语句中不可缺少的部分，也是语句的核⼼部分，⽤于指⽰计算机进⾏何种操作，汇编程序就是根据这⼀字段⽣成⽬标代码的。
(3) 操作数段指出了参与操作的数据或存放该数据的地址。
通常有⽬的操作数和源操作数之分。
(4) 注释段为了增强程序的可读性，可在某⾏指令的后⾯⽤分号起头，加上注释，⽤以说明该条指令或该段程序的功能、作⽤，以供编程⼈员参考。
此注释内容程序汇编时CPU 不予处理，不产⽣⽬标代码。
⼆：伪指令1、定位伪指令ORG(Origin)格式：[标号：] ORG mm：16位⼆进制数，代表地址。
功能：指出汇编语⾔程序通过编译，得到的机器语⾔程序的起始地址。
2、定义字节伪指令DB（Define Byte）格式：[标号：] DB X1，X2，～XnXn：单字节⼆进制、⼗进制、⼗六进制数，或以… ?括起来的字符串，数据符号。
功能：定义程序存储器从标号开始的连续单元，⽤来存放常数、字符和表格。
3、定义字伪指令DW（Define Word）格式：[标号：] DW Y1，Y2，～YnYn：双字节⼆进制、⼗进制、⼗六进制数，或以… ?括起来的字符串，数据符号。
功能：同DB，不同的是为16位数据。
4、汇编结束命令END格式：[标号：] END功能：END是汇编语⾔源程序的汇编结束标志，在它后⾯所写的指令均不予处理。
5、等值命令EQU格式：字符名称EQU 数或汇编符号功能：将⼀个数或特定的汇编符号赋予规定的字符名称。
第4章 指令系统
存取。
二、对指令系统性能的要求三
4、兼容性：
系列机各机种之间具有相同的基本结 构和共同的基本指令集，因而指令系统是 兼容的，即各机种上基本软件可以通用。但 由于不同机种推出的时间不同，在结构和性 能上有差异，做到所有软件都完全兼容是不 可能的，只能做到“向上兼容”，即低档机 上运行的软件可以在高档机上运行。
a、CISC：70年代后，大多数计算机的指 令系统多达几百条。我们称这些计算机 为复杂指令系统计算机(CISC)。
b、RISC：但是如此庞大的指令系统难以 保证正确性，不易调试维护，造成硬件 资源浪费。为此人们又提出了便于LSI技 术实现的精简指令系统计算机（RISC） 返回
二、对指令系统性能的要求一
4.4、指令和数据的寻址方式
一、指令的寻址方式 二、操作数寻址方式
三、寻址方式举例
一、指令的寻址方式一
1、寻址方式:形成操作数有效地址或指令 有效（偏移）地址的方式。 2、寻址方式分为两类，既指令寻址方式和 数据寻址方式。 3、指令的寻址方式有两种，一种是顺序寻 址方式，另一 种是跳跃寻址方式。 4、操作数或指令在存储器中的地址：某个 操作数或某条指令存放在某个存储单元 时，其存储单元的编号就是地址。请看 图示
答案：
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例三答案：
三、低级语言与硬件结构的关系
高级语言 低级语言
Visual c++、foxpro、java
与软件结构和指令系统无关 编写的程序可在不同机器上 运行
汇编语言、二进制语言
与机器、指令系统密切相关 编写的指令系统不同，不同
机器用不同汇编语言编写程 序，机器唯一可识别的是二
指令系统习题解答
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为SP指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：〔A〕→M SP，〔SP〕- 1 →SP ，那么出栈的动作应是______。
〔B〕A 〔M SP〕→A，〔SP〕 + 1→SP ；B 〔SP〕 + 1→SP ，〔M SP〕→A ；C 〔SP〕 - 1→SP ，〔M SP〕→A ；D 〔M SP〕→A ，〔SP〕 - 1→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______。
楼第4章指令系统习题解答
楼第4章指令系统习题解答习题解答：1.什么是寻址模式？8086/8088 CPU的寻址模式是什么？答：指令的寻址方式就是指获得操作数所在地址的方法。
8086/8088cpu指令的寻址方式可分为8种，为立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址、基址变址相对寻址、隐含寻址。
2.指示源操作数和目标操作数在以下指令中的寻址方式（1）movax,[si]源操作数：寄存器寻址目的操作数：寄存器间接寻址（2）movdi,100源操作数：寄存器寻址目的操作数：立即寻址（3）mov[bx],al源操作数：寄存器间接寻址目的操作数：寄存器寻址（4）mov[bx+si],cx源操作数：基址变址寻址目的操作数：寄存器寻址（5）adddx,106h[si]源操作数：寄存器寻址目的操作数：寄存器相对寻址3.阅读以下说明（1）sti对（2）call1000h错（3）divax，dl错（4）shlal，4错（5）popax对（6）inal，[30h]错（7）inccs错（8）out40h，al对4.地址是根据已知的物理条件计算的。
已知：SS=1000h，ES=2000h，DS=3000h，CS=4000H，BX=5000h，di=1200h，BP=2300h（1）（2）（3）（4）（5）5.将SP的初始值设置为2400h，ax=4000H，BX=3600h，然后在执行pushax指令后，SP=？，执行pushbx和popax后，SP=？答：则执行指令pushax后，sp=2400h-2=23feh,再执行pushbx和popaxMovax，[2300h]计算公式：DS×16+2300hmov[BX][di]，ax计算公式：DS×16+BX+diaddax，es:[2100h]计算公式：es×16+2100hsubdx，[BP+6]计算公式：SS×16+BP+6movax，[di]计算公式：DS×16+di后sp=23feh。
第4章指令系统层习题参考解答-汇编语言与计算机组成原理 答案
1.什么是“程序可见”的寄存器?程序可见寄存器是指在用户程序中用到的寄存器，它们由指令来指定。
2. 80x86微处理器的基本结构寄存器组包括那些寄存器？各有何用途？基本结构寄存器组按用途分为通用寄存器、专用寄存器和段寄存器3类。
通用寄存器存放操作数或用作地址指针；专用寄存器有EIP和EFLAGS，分别存放将要执行的下一条指令的偏移地址和条件码标志、控制标志和系统标志；段寄存器存放段基址或段选择子。
3．80x86微处理器标志寄存器中各标志位有什么意义?常用的7位：CF进位标志： 在进行算术运算时，如最高位(对字操作是第15位，对字节操作是第7位)产生进位或借位时，则CF置1；否则置0。
在移位类指令中，CF用来存放移出的代码(0或1)。
PF奇偶标志： 为机器中传送信息时可能产生的代码出错情况提供检验条件。
当操作结果的最低位字节中1的个数为偶数时置1，否则置0。
AF辅助进位标志： 在进行算术运算时，如低字节中低4位(第3位向第4位)产生进位或借位时，则AF置1；否则AF置0。
ZF零标志：如指令执行结果各位全为0时，则ZF置1；否则ZF置0。
SF符号标志：其值等于运算结果的最高位。
如果把指令执行结果看作带符号数，就是结果为负，SF置1；结果为正，SF置0。
OF溢出标志： 将参加算术运算的数看作带符号数，如运算结果超出补码表示数的范围N，即溢出时，则OF置1；否则OF置0。
DF方向标志： 用于串处理指令中控制处理信息的方向。
当DF位为1时，每次操作后使变址寄存器SI和DI减小；当DF位为0时，则使SI和DI增大，使串处理从低地址向高地址方向处理。
4．画出示意图，简述实模式下存储器寻址的过程。
20位物理地址如下计算(CPU中自动完成)：10H×段基址+偏移地址=物理地址5. 画出示意图，简述保护模式下(无分页机制)存储器寻址的过程。
采用对用户程序透明的机制由选择子从描述子表中选择相应的描述子，得到欲访问段的段基址、段限等有关信息，再根据偏移地址访问目标存储单元。
微机原理课后答案 (4)
微机原理课后答案第一章：计算机系统简介1.1 问题1.计算机硬件系统由哪些部分组成？2.什么是计算机软件系统？3.计算机的主要功能有哪些？1.2 答案1.计算机硬件系统由以下几部分组成：–中央处理器（CPU）–内存（Memory）–外部设备（包括输入设备和输出设备）2.计算机软件系统是指计算机系统中的各种软件程序的集合，包括系统软件和应用软件。
系统软件用于管理和控制计算机硬件系统的运行，例如操作系统、编译器、数据库管理系统等。
应用软件用于实现各种具体的应用功能，例如文字处理软件、图形设计软件、游戏等。
3.计算机的主要功能包括：–进行数据的输入、输出和存储。
–进行数据的处理和运算。
–运行各种软件程序，实现各种功能。
第二章：计算机的基本组成部分2.1 问题1.什么是计算机的存储器？2.什么是计算机的输入设备？3.什么是计算机的输出设备？2.2 答案1.计算机的存储器是指计算机中用于存储数据和程序的设备，包括主存储器和辅助存储器。
主存储器又称为内存，是计算机中用于存放程序和数据的临时存储区域，其容量相对较小但访问速度很快。
辅助存储器是用于永久性存储数据和程序的设备，例如硬盘、固态硬盘或者光盘。
2.计算机的输入设备是用于将外部数据或命令输入到计算机中的设备，常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
3.计算机的输出设备是用于将计算机处理后的结果或数据输出到外部的设备，常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
第三章：计算机的运算方法3.1 问题1.什么是计算机的算术运算？2.什么是计算机的逻辑运算？3.什么是计算机的数据转移？3.2 答案1.计算机的算术运算是指计算机对数字数据进行加、减、乘、除等运算的过程。
算术运算包括整数运算和浮点数运算。
整数运算是指对整数进行计算的过程，浮点数运算是指对带有小数部分的实数进行计算的过程。
2.计算机的逻辑运算是指计算机对逻辑数据进行与、或、非等运算的过程。
逻辑运算常用于判断和决策的场景，例如判断某个条件是否为真、执行不同的分支等。
计算机组成原理习题答案第四章.
1.指令长度和机器字长有什么关系?半字长指令、单字长指令、双字长指令分别表示什么意思?解:指令长度与机器字长没有固定的关系,指令长度可以等于机器字长,也可以大于或小于机器字长。
通常,把指令长度等于机器字长的指令称为单字长指令;指令长度等于半个机器字长的指令称为半字长指令;指令长度等于两个机器字长的指令称为双字长指令。
2.零地址指令的操作数来自哪里?一地址指令中,另一个操作数的地址通常可采用什么寻址方式获得?各举一例说明。
解:双操作数的零地址指令的操作数来自堆栈的栈顶和次栈顶。
双操作数的一地址指令的另一个操作数通常可采用隐含寻址方式获得,即将另一操作数预先存放在累加器中。
例如,前述零地址和一地址的加法指令。
3.某机为定长指令字结构,指令长度16位;每个操作数的地址码长6位,指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。
若双操作数指令已有K 种,无操作数指令已有L种,问单操作数指令最多可能有多少种?上述三类指令各自允许的最大指令条数是多少?解:X =(24-K×26-jL26k双操作数指令的最大指令数:24-1。
单操作数指令的最大指令数:15×2 6-1(假设双操作数指令仅1条,为无操作数指令留出1个扩展窗口。
无操作数指令的最大指令数:216-212-26。
其中212为表示某条二地址指令占用的编码数,26为表示某条单地址指令占用的编码数。
此时双操作数和单操作数指令各仅有1条。
4.设某机为定长指令字结构,指令长度12位,每个地址码占3位,试提出一种分配方案,使该指令系统包含:4条三地址指令,8条二地址指令,180条单地址指令。
解:4条三地址指令000XXX YYY ZZZ…011XXX YYY ZZZ8条二地址指令100000XXX YYY…100111XXX YYY180条单地址指令…5.指令格式同上题,能否构成:三地址指令4条,单地址指令255条,零地址指令64条?为什么?解:三地址指令4条000XXX YYY ZZZ…011XXX YYY ZZZ单地址指令255条…只能再扩展出零地址指令8条,所以不能构成这样的指令系统。
微机原理第4章练习题及答案
微机原理第4章练习题及答案第4章 80x86指令系统一、自测练习题㈠选择题 1．MOV AX，[BX＋SI]的源操作数的物理地址是( )。
A．(DS)×16＋(BX)＋(SI) B. (ES)×16＋(BX)＋(SI) C．(SS)×10H＋(BX)＋(SI) D．(CS)×10H＋(BX)＋(SI)2．MOV AX，[BP＋Sl]的源操作数的物理地址是( )。
A．(DS)×10H＋(BP)＋(SI) A. (ES)×16＋(BP)＋(SI) C．(SS)×16＋(BP)＋(SI) D．(CS)×10H＋(BP)＋(SI) 3．MOV AX，ES：[BX＋SI]的源操作数的物理地址是( )。
A．(DS)×16＋(BX)＋SI) B．(ES)×10H＋(BX)＋(SI) C．(SS)×10H＋(BX)＋SI) D．(CS)×16＋(BX)＋(SI)4．JMP WORD PTR[DI]是( )。
A．段内间接转移B．段间间接转移C．段内直接转移D．段间直接转移5．JMP FAR PTR BlOCK(BLOCK是符号地址)是( )。
A．段内间接转移B．段间间接转移C．.段内直接转移D．段间直接转移6．INC指令不影响( )标志。
A．OF B．CF C．SF D．ZF 7．条件转移指令JNE的测试条件是( )。
A．ZF＝1 B．CF＝0 C．ZF＝0 D．CF＝1 8．下列指令中，有语法错误的是( )。
A．MOV [SI]，[DI] B．IN AL，DX C．JMP WORD PTR[BX+8] D．PUSH WORD PTR 20[BX+S1] 9．假定(SS)＝2000H，(SP)＝0100H，(AX)＝2107H，执行指令PUSH AX后，存放数据21H的物理地址是。
A．20102H B．20101H C．200FEH D．200FFH 10．对于下列程序段：AGAIN：MOV AL，[SI] MOV ES:[DI]，AL INC SI INC DI LOOP AGAIN 也可用指令完成同样的功能。
计算机系统结构 第四章(习题解答)
1. 假设一条指令的执行过程分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一段的时间分别是△t 、2△t 和3△t 。
在下列各种情况下，分别写出连续执行n 条指令所需要的时间表达式。
⑴ 顺序执行方式。
⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠。
⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠。
答：⑴ 顺序执行方式12 ......1 2 12T ＝∑=++n1i i i i )t t t (执行分析取址＝n(△t ＋2△t ＋3△t)＝6n △t⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠12 ......1 212T ＝6△t ＋∑=+1-n 1i i i )t t (执行分析＝6△t ＋(n-1)(2△t ＋3△t)＝(5n ＋1)△t⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠12 34 ......1 2 3 41234△t2△t3△t△t2△t3△t△t2△t3△tT ＝6△t ＋∑=1-n 1i i )t (执行＝6△t ＋(n-1)(3△t)＝(3n ＋3)△t2. 一条线性流水线有4个功能段组成，每个功能段的延迟时间都相等，都为△t 。
开始5个任务，每间隔一个△t 向流水线输入一个任务，然后停顿2个△t ，如此重复。
求流水线的实际吞吐率、加速比和效率。
答：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15...1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 56 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23我们可以看出，在（7n+1）Δt 的时间内，可以输出5n 个结果，如果指令的序列足够长（n →∞），并且指令间不存在相关，那么，吞吐率可以认为满足：)n (t75t )n /17(5t )1n 7(n 5TP ∞→∆=∆+=∆+=加速比为：)n (720n /17201n 7n 20t )1n 7(t 4n 5S ∞→=+=+=∆+∆⨯=从上面的时空图很容易看出，效率为：)n (75n /1751n 7n 5t )1n 7(4t 4n 5E ∞→=+=+=∆+⨯∆⨯=3. 用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算∑==101i i A F 。
计算机组成原理第四章答案
第4章习题参考答案1．ASCII码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什么？答：不合理。
指令最好半字长或单字长，设16位比较合适。
一个字符的ASCII 是7位，如果设计主存单元字长为32位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，要多花些时间而已，不过，一条指令至少占一个单元，但只占一个单元的12位，而另20位就浪费了，这样看来就不合理，因为通常单字长指令很多，浪费也就很大了。
2．假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统共有70条指令，请设计满足要求的指令格式。
答：字长32位，指令系统共有70条指令，所以其操作码至少需要7位。
双操作数指令3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
答：该指令格式及寻址方式特点如下：(1) 单字长二XXX指令。
(2) 操作码字段OP可以指定26=64种操作。
(3) 源和目标都是通用寄存器（可分指向16个寄存器）所以是RR型指令，即两个操作数均在寄存器中。
(4) 这种指令结构常用于RR之间的数据传送及算术逻辑运算类指令。
4．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 8 7 4 3 0答：该指令格式及寻址方式特点如下：(1)双字长二XXX指令，用于访问存储器。
(2)操作码字段OP可以指定26=64种操作。
(3)RS型指令，一个操作数在通用寄存器（选择16个之一），另一个操作数在主存中。
有效XXX可通过变址寻址求得，即有效XXX等于变址寄存器（选择16个之一）内容加上位移量。
5．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
答：该指令格式及寻址方式特点如下：(1)该指令为单字长双操作数指令，源操作数和目的操作数均由寻址方式和寄存器构成，寄存器均有8个，寻址方式均有8种。
根据寻址方式的不同，指令可以是RR型、RS型、也可以是SS型；(2)因为OP为4位，所以最多可以有16种操作。
华南理工2017【计算机组成原理】随堂练习
9.设寄存器内容为11111111，若它等于+127，则机器码为（）表示。
A、原码B、补码C、反码D、移码
参考答案：D
10.8位原码能表示的不同数据有（）个。
A、15 B、16 C、255 D、256
参考答案：C
11.下列关于奇偶校验码错误的描述是（）。
A、只能发现奇数位错B、无纠错能力
参考答案：C
4.在机器数的四种表示方法中，（）对0的表示有两种形式。
A、原码和反码B、原码和补码C、反码和补码D、补码和移码
参考答案：A
5.n位定点补码表示的最大值是（）。
A、2的n次方B、2的n次方-1 C、2的n-1次方D、2的n-1次方再-1
参考答案：B
6.将用8位二进制补码表示的十进制数-121，扩展成16位二进制补码，结果用十六进制表示为（）。
参考答案：B
3.在指令格式中采用扩展码设计方案是为了（）。
A、减少指令字长度B、增加指令字长度C、保持指令字长度不变而增加指令操作的数量
D、保持指令字长度不变而增加寻址空间
参考答案：C
4.某计算机存储器按字（16位）编址，每取出一条指令后PC值自动加1，说明其指令长度是（）。
A、1个字节B、2个字节C、3个字节D、4个字节
A、原码B、补码和移码C、补码D、补码和反码
参考答案：B
2.二进制数-101101B的补码是（）。
A、11001011B B、11010011B C、11010110B D、11110111B
参考答案：B
3.在补码表示的机器中若寄存器A中存放数9EH，经过一次（）运算它可以变为CFH。
A、算术左移B、逻辑左移C、算术右移D、逻辑右移
计算机系统结构第四章(习题解答)
1. 假设一条指令的执行过程分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一段的时间分别是△t 、2△t 和3△t 。
在下列各种情况下，分别写出连续执行n 条指令所需要的时间表达式。
⑴ 顺序执行方式。
⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠。
⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠。
答：⑴ 顺序执行方式12 ......1 2 12T ＝∑=++n1i i i i )t t t (执行分析取址＝n(△t ＋2△t ＋3△t)＝6n △t⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠12 ......1 212T ＝6△t ＋∑=+1-n 1i i i )t t (执行分析＝6△t ＋(n-1)(2△t ＋3△t)＝(5n ＋1)△t⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠12 34 ......1 2 3 41234△t2△t3△t△t2△t3△t△t2△t3△tT ＝6△t ＋∑=1-n 1i i )t (执行＝6△t ＋(n-1)(3△t)＝(3n ＋3)△t2. 一条线性流水线有4个功能段组成，每个功能段的延迟时间都相等，都为△t 。
开始5个任务，每间隔一个△t 向流水线输入一个任务，然后停顿2个△t ，如此重复。
求流水线的实际吞吐率、加速比和效率。
答：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15...1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 56 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23我们可以看出，在（7n+1）Δt 的时间内，可以输出5n 个结果，如果指令的序列足够长（n →∞），并且指令间不存在相关，那么，吞吐率可以认为满足：)n (t75t )n /17(5t )1n 7(n 5TP ∞→∆=∆+=∆+=加速比为：)n (720n /17201n 7n 20t )1n 7(t 4n 5S ∞→=+=+=∆+∆⨯=从上面的时空图很容易看出，效率为：)n (75n /1751n 7n 5t )1n 7(4t 4n 5E ∞→=+=+=∆+⨯∆⨯=3. 用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算∑==101i i A F 。
机电控制与PLC应用第四章.答案
LD 0.01 DIFU 100.02 DIFD 100.03
微分指令的输出脉冲宽度为一个扫描周期。
指令应用场合： 1 利用DIFU和DIFD指令的操作位作为某指令的执行条件，使某条指 令只在DIFU的执行条件由OFF变为ON、或DIFD 的 执 行 条 件 由 OFF变为 ON时执行一次； 2 利用DIFU和DIFD指令产生脉冲信号。
0.00 100.0 100.1 2.00 100.2
在程序中不同的线圈可以同条件并联输出。
梯形图 0.00
100.00
时序图（动作示意图） 0.00 100.00
0.02
100.00
0.02 100.00
3、AND 和 AND NOT 指令
格式D NOT N.B
N.B
AND(And): 逻辑与 AND NOT(And inverse): 逻辑与非
梯形图等效变换例
图(a ) 等效变换前程序段 LD
LD
AND
0.03
ORLD OUT
100.01
0.01
图(a ) 等效变换后程序段
LD
0.02
0.02
AND
0.03
OR
0.01
OUT
100.01
图(b) 等效变换前程序 段 LD
LD
OR
ANDLD OUT
100.01
0.01 0.02 0.03
图(b) 等效变换后程序
序设计的语言
区域
LD/LD NOT的位操作数
CIO（I/O继电器等） 0000.00～6143.15
1. 记述方式 助记符号式 内部辅助继电器
LD 0.00
保持继电器
数控编程常用指令答案
第四章数控编程常用指令答案一、选择题1、ISO标准规定增量尺寸方式的指令为( B )。
A) G90 B) G91 C) G92 D)G932、沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是 B 指令，刀具偏在工件轮廓的右边是( C ) 指令。
A) G40 B) G41 C) G423、刀具长度正补偿是( A ) 指令，负补偿是( B ) 指令，取消补偿是( C ) 指令。
A) G43 B) G44 C) G494、在铣削工件时，若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为( B )。
A) 顺铣 B) 逆铣C) 横铣 D) 纵铣5、圆弧插补指令G03 X Y R 中，X、Y后的值表示圆弧的( B )。
A) 起点坐标值 B)终点坐标值C)圆心坐标相对于起点的值6、G00指令与下列的( C ) 指令不是同一组的。
A) G01 B) G02，G03 C) G047、下列G指令中( C ) 是非模态指令。
A) G00 B) G01 C) G048、G17、G18、G19指令可用来选择( C ) 的平面。
A) 曲线插补B) 直线插补 C)刀具半径补偿9、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是 ( B )。
A)F 代码 B)G 代码 C)T 代码10、辅助功能中表示无条件程序暂停的指令是 ( A )。
A) M00 B) M01 C) M02 D) M3011 、执行下列程序后，累计暂停进给时间是 ( A )。
N1 G91 G00 X120.0 Y80.0N2 G43 Z-32.0 H01N3 G01 Z-21.0 F120N4 G04 P1000N5 G00 Z21.0N6 X30.0 Y-50.0N7 G01 Z-41.0 F120N8 G04 X2.0N9 G49 G00 Z55.0N10 M02A) 3 秒B) 2 秒C)1002 秒D) 1.002 秒12、G00的指令移动速度值是( A )。
A) 机床参数指定B)数控程序指定C)操作面板指定13、圆弧插补段程序中，若采用圆弧半径Ｒ编程时，从起始点到终点存在两条圆弧线段，当( D ) 时，用－Ｒ表示圆弧半径。
第4章 指令系统(课后更新new)
按操作数的寻址方式可分为RR型、RS型、SS型三种。
三地址指令
OP
A1
A2
A3
功能： (A1) OP (A2) A3 多地址指令（如四地址）
2012年6月7日星期四
14
两地址指令的分类
存储器-存储器（SS）型指令 A1、A2均为存储单元； 这类指令的执行需要多次访存。
OP
根据操作数的物 理位置分。
8 位操作码
A1 0000 1111 0000
0000
A2 A1
32条一地址指令
12 位操作码
A1 0000
16条零地址指令 1111
16 位操作码
2012年6月7日星期四
此指令系统共具有75条指令，还可扩展指令。 19
【例1】某机指令字长32位，一个操作数地址为12位， 有双地址码、单地址码、零地址码3种格式的指令。 若采用扩展操作码的方式来设计指令，已知双地址码指 令K条，单地址码指令L条，问零地址码指令有多少条？
4. 使用较多的通用寄存器，减少访存；
5. 控制器以组合逻辑控制为主； 6. 采用优化编译技术；
2012年6月7日星期四 8
4.1.2
指令系统性能的要求
试使用此标准 衡量8086指令 系统和TEC-XP 指令系统。
完备性 常用指令齐全，编程方便；
有效性 程序占用内存少，运行速度快； 规整性 指令和数据的使用规则统一，易学易记； 规整性包括以下三方面的要求：
对称性：所有的指令都可使用各种寻址方式；
匀齐性：一种操作性质的指令可以支持各种数据类型；
指令格式和数据长度的一致性：方便处理和存取；
兼容性
同一系列的低档计算机的程序能够在新的高档计算机上运行。
《计算机原理学习指导》第四章指令系统综合练习题参考答案
《计算机原理学习指导》第四章指令系统综合练习题参考答案一、填空题1 、一个完善的指令系统应满足以下4个方面的要求，它们是：完备性、有效性、规整性和兼容性。
2、一条完整的指令是由操作码和地址码（操作数）两部分信息组成的。
3 、指令中的地址码字段包括源操作数的地址和操作结果数的地址（目的操作数的地址），前者用语指明操作数的存放处，后者用语存放运算的结果。
4 、指令格式按地址码部分的地址个数可以分为零地址指令格式、一地址指令格式、二地址指令格式和三地址指令格式。
5、常见的操作码方法有定长操作码和扩展操作码。
6、逻辑运算指令包括逻辑乘（与）、逻辑加（或）、逻辑非（求反）和异或（按位加）等操作。
二、单项选择题1、直接、间接、立即这 3 种寻址方式指令的执行速度有快到慢的排序是（ C ）A ．直接、立即、间接B．直接、间接、立即C ．立即、直接、间接D．立即、间接、直接2、指令系统中采用不同寻址方式的目的是（B）A ．实现存储程序和程序控制B．缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C ．可以直接访问外存D．提高扩展操作码的可能并降低指令译码难度3、一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，另一个数常采用（ 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、对某个寄存器中操作数的寻址方式称为（C）寻址方式A ．直接B ．间接C ．寄存器直接D．寄存器间接5、寄存器间接寻址方式中，操作数在（B）A ．通用寄存器 B．主存单元C．程序计数器 D ．外存6、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（ C ）A ．基址寄存器内容加上偏移量B．堆栈指示器内容加上偏移量C ．变址寄存器内容加上偏移量D．程序计数器内容加上偏移量7、扩展操作码是（D）A ．操作码字段中用来进行指令分类的代码B．指令格式中不同字段设置的操作码C．操作码字段外用来操作字段的代码D．一种指令优化技术，即让操作码的长度随地址数的变化而变化8 A 、下面关于汇编语言的叙述中，不恰当的是（ D ）．对程序员的训练要求来说，需要硬件知识B．汇编语言对机器的依赖性强C．用汇编语言编写程序的难度比高级语言大D．用汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢9 A 、能够改变程序执行顺序的是（ D ）．数据传送类指令B．移位操作类指令 C ．输入 /输出类指令 D ．条件 /无条件转移类指令10 、以下的（ D ）不能支持数值处理A ．算术运算类指令B．移位操作类指令C．字符串处理类指令D．输入/ 输出类指令三、名词解释题1 、指令：计算机能够识别和执行的操作命令2 、指令系统：一台计算机或一个计算机系统能够执行的各种指令的集合3 、指令字：一条完整的指令称为一个指令字4 、操作码：表示操作的性质及功能5 、地址码：表示指令的操作对象，指出操作数的地址6 、指令字长：等于地址码长度加上操作码长度7、定长操作码：让操作码的长度固定且集中放在指令字的一个字段中8、扩展操作码：操作码的长度可变且分散地放在不同的字段中9、寻址方式：指确定本条指令的地址及下一条要执行的指令地址的方法10、汇编语言：一种面向机器的程序设计语言，用助记符形式表示，属于低级程序设计语言11、机器语言：一种能被机器识别和执行的语言，用二进制数“0”和“1”形式表示12、 RISC ：精简指令系统计算机13： CISC ：复杂指令系统计算机，指具有大量指令的计算机系统四、简答题1、计算机指令中一般包含哪些字段？分别是什么含义？答：计算机指令中一般包含地址码和操作码两部分，地址码表示指令的操作对象，指出操作数的地址，操作码表示操作的性能及功能。
第4章指令系统(考研组成原理)
4.1.2习题精选一、单项选择题1．以下有关指令系统的说法中错误的是( )。
A．指令系统是一台机器硬件能执行的指令全体B．任何程序运行前都要先转化为机器语言程序C．指令系统是计算机软件、硬件的界面D．指令系统和机器语言是无关的2．在CPU执行指令的过程中，指令的地址由( )给出。
A．程序计数器PC B．指令的地址码手段C．操作系统D．程序员3．下列一地址运算类指令的叙述中，正确的是( )A．仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供B．可能有一个操作数，也可能有两个操作数C．一定有两个操作数，其中一个操作数是隐含的D．指令的地址码字段存放的一定是操作码4．运算型指令的寻址与转移型指令的寻址不同点在于( )。
A．前者取操作数．后者决定程序转移地址B．后者取操作数，前者决定程序转移地址C．前者是短指令，后者是长指令D．前者是长指令，后者是短指令5．程序控制类指令的功能是( )。
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．改变程序执行的顺序6．下列哪种指令不属于程序控制指令( )。
A．无条件转移指令B．条件转移指令C．中断隐指令D．循环指令7．下列哪种指令用户不准使用( )。
A．循环指令B．转换指令C．特权指令D．条件转移指令8．零地址的运算类指令存指令格式中不给出操作数的地址，参加的两个操作数来自( )。
A．累加器和寄存器B．累加器和暂存器C．堆栈的栈顶和次栈顶单元D．堆栈的栈顶单元和暂存器注意：堆栈指令的访问次数，取决于采用的是软堆栈还是硬堆栈。
如果是软堆栈（堆栈区由内存实现），对于双目运算，需要访问4次内存：取指、取源数1、取源数2、存结果；如果是硬堆栈（堆栈区由寄存器实现），则只需在取指令时访问一次内存。
9．以下叙述错误的是( )。
A．为了充分利用存储空问，指令的K度通常为字节的整数倍B．单地址指令是固定长度的指令C．单字长指令可加快取指令的速度D．单地址指令可能有一个操作数，也可能有两个操作数10．单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明一个操作数外，另一个数采用( )方式。
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1．ASCll 码是7位，如果设计主存单元字长为32 位，指令字长为12位，是否合理？为什么？
解：指令字长设计为12 位不是很合理。
主存单元字长为32 位，一个存储单元可存放4 个ASCII 码，余下4 位可作为ASCII 码的校验位（每个ASCII 码带一位校验位），这样设计还是合理的。
但是，设计指令字长为12 位就不合理了，12 位的指令码存放在字长32 位的主存单元中，造成19 位不能用而浪费了存储空间。
2. 假设某计算机指令长度为20 位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，每个操作数地址规定用6 位表示。
问：
若操作码字段固定为8位，现已设计岀m条双操作数指令，n条无操作数指令，在此情况下，这
台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令？
解：这台计算机最多可以设计岀256-m-n 条单操作数指令
3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
解：指令格式及寻址方式特点如下：
①单字长二地址指令；
②操作码OP 可指定=64 条指令；
③RR 型指令，两个操作数均在寄存器中，源和目标都是通用寄存器（可分别指定16 个寄存器
之一）；
④这种指令格式常用于算术逻辑类指令。
4 ．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
解：指令格式及寻址方式特点如下：
①双字长二地址指令；
②操作码OP 可指定=64 条指令；
③RS 型指令，两个操作数一个在寄存器中（16 个寄存器之一），另一个在存储器中；
④有效地址通过变址求得：E= （变址寄存器）± D ，变址寄存器可有16 个。
5 ．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
解：指令格式及寻址方式特点如下：
①单字长二地址指令；
②操作码OP 可指定=16 条指令；
③有8个通用寄存器，支持8 种寻址方式；
④可以是RR 型指令、SS 型指令、RS 型指令、
6 ．一种单地址指令格式如下所示，其中I 为间接特征，X 为寻址模式，D 为形式地址。
I，X，
D组成该指令的操作数有效地址E。
设R为变址寄存器，R1为基值寄存器，PC为程序计数器，
请在下表中第一列位置填入适当的寻址方式名称。
解：①直接寻址
②相对寻址
③变址寻址
④基址寻址
⑤间接寻址
⑥基址间址寻址
7 ．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40 条指令，试采用直接、立即、变址、相对四种寻址方式设计指令格式。
解：40 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：
8 ．某机字长为 32 位，主存容量为 1M ，单字长指令 ,有 50 种操作码 ,采用页面寻址、立即、直 接等寻址方式。
CPU 中有PC , IR , AR, DR 和16个通用寄存器，页面寻址可用
PC 高位部分
与形式地址部分拼接成有效地址。
问：
（ 1 ）指令格式如何安排？ （2）主存能划分成多少页面？每页多少单元？
（ 3 ）能否增加其他寻址方式？ 解: （1 ）依题意 ,指令字长 32 位，主存 1M 字，需 20 位地址 A19-A0 。
50 种操作码，需 6 位 OP ，指令
寻址方式 Mode 为 2 位，指定寄存器 Rn 需 4 位。
设有单地址指令、双地址指令和零 地址指
令，现只讨论前二种指令。
单地址指令的格式为：X= 0 0 直接寻址
有效地址 E=D （直接寻址为 256 个存储单元） X= 0 1 立即寻址
D 字段为操作数 X= 1 0 变址寻址
有效地址 E= （R X ）＋ D （可寻址 64K 个存储单元） X= 1 1 相对寻址
有效地址 E=（PC ）＋ D （可寻址 64K 个存储单元） 其中 R X 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， 移量 D 可 正可负。
寻址模式定义如下：
位
Mode=00 时为立即寻址方式，指令的23 －0 位为立即数；
Mode=01 时为直接寻址方式，指令的19 －0 位为有效地址。
双地址指令的格式为：
Mode1=01 时为寄存器直接寻址方式，操作数S=(Rn) ；
Mode1=11 时为寄存器间址寻址方式, 有效地址E=(Rn)
Mode2=00 时为立即寻址方式，指令的13-0 位为立即数；
Mode2=01 时为页面寻址方式；
Mode2=10 时为变址寻址方式，E=(Rn)+D ；
Mode2=11 时为变址间址寻址方式, E=((Rn)+D) 。
2 ）由于页面寻址方式时，D 为14 位，所以页面大小应为
=16K字，则1M字可分为
=64个页面。
可由PC的高6位指出页面号。
（3 ）能增加其它寻址方式，例上述间址方式、变址间址寻址方式。
14. 从以下有关RISC 的描述中，选择正确答案。
A. 采用RISC 技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。
B. 为了实现兼容，新设计的RISC ，是从原来CISC 系统的指令系统中挑选一部分实现的。
C ．RISC 的主要目标是减少指令数，提高指令执行效率。
D ．RISC 设有乘、除法指令和浮点运算指令。
解：C
15. 根据操作数所在位置，指出其寻址方式（填空）：
（1 ）操作数在寄存器中，为（A）寻址方式。
2）操作数地址在寄存器，为（B ）寻址方式。
（3 ）操作数在指令中，为（C）寻址方式。
（4）操作数地址（主存）在指令中，为（ D ）寻址方式
（5）操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和可以是（ E , F , G）寻址方式。
解：A :寄存器直接;
D ：直接；B ：寄存器间接;
E ：相对;
C ：立即;
F ：基值;
G ：变址。