第5章 习题讲解a
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D28 D26D 25 D23D22 5个 微命令 3位 位 D19D18 D 15D14 D10D9 D 8D7 D0 4个 微命令 3位 位 8个 微命令 4位 位 15个 15个 微命令 4位 位 20个 20个 微命令 5位 位 条件测 试字段 2位 位 下一地址 字段 8位 位
控制存储器容量为： 控制存储器容量为： 28×29=256×29 位 容量为 ×
题11: 微程序控制器逻辑框图
指令寄存器 IR OP 状态条件 …
地址译码
百度文库
微地址寄存器
地址转移 逻辑 微命令信号 …… 微指令 寄存器 P字段 控制字段
控制存储器
转移条件4 :4位 转移条件4个:4位 控存容量512单元:下地址段9 512单元 控存容量512单元:下地址段9位 故微命令字段:48 :48- 9=35位 故微命令字段:48-4-9=35位
(1)“ADD R2，R0”指令是一条加 ， 指令是一条加 法指令， 法指令，参与运算的两个数放在 寄存器R2和 中 寄存器 和R0中，“ADD R2， ， R0”指令的详细指令周期流程图 指令的详细指令周期流程图 如图(a)所示 所示， 如图 所示，图的右边部分标 注了每一个机器周期中用到的微 操作控制信号序列。 操作控制信号序列。
R1,(R2)”指令周期流程图 题2: “STO R1,(R2)”指令周期流程图
取指
执行
• 例：CPU的数据通路如图 所示。运算器中 ～ 的数据通路如图1所示 的数据通路如图 所示。运算器中R0～ R3为通用寄存器，DR为数据缓冲寄存器，PSW 为通用寄存器， 为数据缓冲寄存器 为数据缓冲寄存器， 为通用寄存器 为状态字寄存器。 为数据存储器， 为状态字寄存器。D-cache为数据存储器，I-cache 为数据存储器 为指令存储器， 为程序计数器 具有加1功 为程序计数器（ 为指令存储器，PC为程序计数器（具有加 功 ），IR为指令寄存器 为指令寄存器。 能）， 为指令寄存器。单线箭头信号均为微操 作控制信号（电位或脉冲）， ），如 表示读出R0 作控制信号（电位或脉冲），如LR0表示读出 表示读出 寄存器， 表示写入R0寄存器 寄存器，SR0表示写入 寄存器。 表示写入 寄存器。 • 设：机器指令“LDA(R0),R3”实现的功能是：以 机器指令“LDA(R0),R3”实现的功能是 实现的功能是： （R0）的内容为数存单元地址，读出数存该单元 ）的内容为数存单元地址， 中数据至通用寄存器R3中 中数据至通用寄存器 中。请画出该取数指令周 期流程图，并在CPU周期框外写出所需的微操作 期流程图，并在 周期框外写出所需的微操作 控制信号。（一个CPU周期有 ～T4四个时钟信 。（一个 周期有T1～ 四个时钟信 控制信号。（一个 周期有 寄存器打入信号必须注明时钟序号）。 号，寄存器打入信号必须注明时钟序号）。
题13 解:
题17:
题17 解:
I1，I2有RAW相关， ， 有 相关， 相关 I3，I4有WAR相关， ， 有 相关， 相关 I5，I6有WAW相关和 ， 有 相关和RAW相关。 相关。 相关和 相关
题17 解:
I1，I2有RAW相关， ， 有 相关， 相关 I3，I4有WAR相关， ， 有 相关， 相关 I5，I6有WAW相关和 ， 有 相关和RAW相关。 相关。 相关和 相关
(2)“SUB R1，R3”指令是一条 ， 指令是一条 减法指令， 减法指令，其指令周期流程图 如图（b)所示。与ADD指令不 如图（ 所示。 指令不 所示 同的是：在执行指令阶段， 同的是：在执行指令阶段，微 操作控制信号序列有所不同
题8:
附加题: 附加题:
位机共有微操作控制信号52个 构成5个相斥类的 某32位机共有微操作控制信号 个，构成 个相斥类的 位机共有微操作控制信号 微命令组，各组分别包含了4、 、 、 和 个微命令 个微命令。 微命令组，各组分别包含了 、5、8、15和20个微命令。 已知可判断的外部条件有CY和 两个 微指令字长 两个， 字长29 已知可判断的外部条件有 和ZF两个，微指令字长 位。求： （1）给出水平型的微指令格式。 ）给出水平型的微指令格式。 容量应为多少位 （2）控制存储器的容量应为多少位？ ）控制存储器的容量应为多少位？
第5章 典型习题与解答 章
作业: 作业: 第 2、8、11、12、13、16、17题 11、12、13、16、17题
附加题： 附加题： 位机共有微操作控制信号52个 构成5个 某32位机共有微操作控制信号 个，构成 个 位机共有微操作控制信号 相斥类的微命令组，各组分别包含了4、 、 、 相斥类的微命令组，各组分别包含了 、5、8、15 个微命令。 和20个微命令。已知可判断的外部条件有 和ZF 个微命令 已知可判断的外部条件有CY和 两个，微指令字长29位 两个，微指令字长 位。求： （1）给出水平型的微指令格式。 ）给出水平型的微指令格式。 （2）控制存储器的容量应为多少位？ ）控制存储器的容量应为多少位？
控制存储器容量为： 控制存储器容量为： 28×29=256×29 位 容量为 ×
题11: 微程序控制器逻辑框图
指令寄存器 IR OP 状态条件 …
地址译码
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微地址寄存器
地址转移 逻辑 微命令信号 …… 微指令 寄存器 P字段 控制字段
控制存储器
转移条件4 :4位 转移条件4个:4位 控存容量512单元:下地址段9 512单元 控存容量512单元:下地址段9位 故微命令字段:48 :48- 9=35位 故微命令字段:48-4-9=35位
(1)“ADD R2，R0”指令是一条加 ， 指令是一条加 法指令， 法指令，参与运算的两个数放在 寄存器R2和 中 寄存器 和R0中，“ADD R2， ， R0”指令的详细指令周期流程图 指令的详细指令周期流程图 如图(a)所示 所示， 如图 所示，图的右边部分标 注了每一个机器周期中用到的微 操作控制信号序列。 操作控制信号序列。
R1,(R2)”指令周期流程图 题2: “STO R1,(R2)”指令周期流程图
取指
执行
• 例：CPU的数据通路如图 所示。运算器中 ～ 的数据通路如图1所示 的数据通路如图 所示。运算器中R0～ R3为通用寄存器，DR为数据缓冲寄存器，PSW 为通用寄存器， 为数据缓冲寄存器 为数据缓冲寄存器， 为通用寄存器 为状态字寄存器。 为数据存储器， 为状态字寄存器。D-cache为数据存储器，I-cache 为数据存储器 为指令存储器， 为程序计数器 具有加1功 为程序计数器（ 为指令存储器，PC为程序计数器（具有加 功 ），IR为指令寄存器 为指令寄存器。 能）， 为指令寄存器。单线箭头信号均为微操 作控制信号（电位或脉冲）， ），如 表示读出R0 作控制信号（电位或脉冲），如LR0表示读出 表示读出 寄存器， 表示写入R0寄存器 寄存器，SR0表示写入 寄存器。 表示写入 寄存器。 • 设：机器指令“LDA(R0),R3”实现的功能是：以 机器指令“LDA(R0),R3”实现的功能是 实现的功能是： （R0）的内容为数存单元地址，读出数存该单元 ）的内容为数存单元地址， 中数据至通用寄存器R3中 中数据至通用寄存器 中。请画出该取数指令周 期流程图，并在CPU周期框外写出所需的微操作 期流程图，并在 周期框外写出所需的微操作 控制信号。（一个CPU周期有 ～T4四个时钟信 。（一个 周期有T1～ 四个时钟信 控制信号。（一个 周期有 寄存器打入信号必须注明时钟序号）。 号，寄存器打入信号必须注明时钟序号）。
题13 解:
题17:
题17 解:
I1，I2有RAW相关， ， 有 相关， 相关 I3，I4有WAR相关， ， 有 相关， 相关 I5，I6有WAW相关和 ， 有 相关和RAW相关。 相关。 相关和 相关
题17 解:
I1，I2有RAW相关， ， 有 相关， 相关 I3，I4有WAR相关， ， 有 相关， 相关 I5，I6有WAW相关和 ， 有 相关和RAW相关。 相关。 相关和 相关
(2)“SUB R1，R3”指令是一条 ， 指令是一条 减法指令， 减法指令，其指令周期流程图 如图（b)所示。与ADD指令不 如图（ 所示。 指令不 所示 同的是：在执行指令阶段， 同的是：在执行指令阶段，微 操作控制信号序列有所不同
题8:
附加题: 附加题:
位机共有微操作控制信号52个 构成5个相斥类的 某32位机共有微操作控制信号 个，构成 个相斥类的 位机共有微操作控制信号 微命令组，各组分别包含了4、 、 、 和 个微命令 个微命令。 微命令组，各组分别包含了 、5、8、15和20个微命令。 已知可判断的外部条件有CY和 两个 微指令字长 两个， 字长29 已知可判断的外部条件有 和ZF两个，微指令字长 位。求： （1）给出水平型的微指令格式。 ）给出水平型的微指令格式。 容量应为多少位 （2）控制存储器的容量应为多少位？ ）控制存储器的容量应为多少位？
第5章 典型习题与解答 章
作业: 作业: 第 2、8、11、12、13、16、17题 11、12、13、16、17题
附加题： 附加题： 位机共有微操作控制信号52个 构成5个 某32位机共有微操作控制信号 个，构成 个 位机共有微操作控制信号 相斥类的微命令组，各组分别包含了4、 、 、 相斥类的微命令组，各组分别包含了 、5、8、15 个微命令。 和20个微命令。已知可判断的外部条件有 和ZF 个微命令 已知可判断的外部条件有CY和 两个，微指令字长29位 两个，微指令字长 位。求： （1）给出水平型的微指令格式。 ）给出水平型的微指令格式。 （2）控制存储器的容量应为多少位？ ）控制存储器的容量应为多少位？