《计算机组成原理》课程习题答案 - 秦磊华2011-9-8

《计算机组成原理》习题答案 （秦磊华）

(5)对微命令进行同步控制，并送数据通路的相关控制点。 硬布线控制器设计方法： 1)分析指令执行的数据通路，列出每条指令在所有寻址方式下的执行操作流程和每一步所需要的控制信号；

2)对指令的操作流程进行细化，将每条指令的每个微操作分配到具体的机器周期的各个时间节拍信号上，即对操作控制信号进行同步控制。

3)对每一个控制信号进行逻辑综合，得到每个控制信号的逻辑表达式。 4)最后采用逻辑门或PLA或ROM实现逻辑表达式的功能，各控制信号送数据通路的相关控制点。

6.3 微地址转移逻辑表达式如下： μA0 = P2·IR4·T4 μA1 = P2·IR5·T4 μA2 = P3·(C+Z)·T4

其中，μA2—μA0为微地址寄存器相应位，P2和P3为判别标志，C为进位标志，Z为零标志，IR5和IR4为指令寄存器的相应位，T4为时钟周期信号。说明上述逻辑表达式的含义，画出微地址转移逻辑图。 本题略

6.4 已知某机采用微程序控制方式，控存容量为128*32位。微程序可在整个控存中实现转移，控制微程序转移的条件共3个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式。请问；

(1) 微指令的三个字段分别应为多少位?

(2) 画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。

解答：（1）分别是：控制字段23位；测试字段2位；下址字段7位；

（2）

指令寄存器IR 状态条件 OP …

地址转 微命令 微地址 移逻辑 寄存器(μAR) 控制 …… 存储器 微命令

P字段 控制字段 下址字段 寄存器

第 49 页 共 70 页

《计算机组成原理》习题答案 （秦磊华）

6.5 某微程序包含5条微指令,每条微指令发出的操作控制信号如表6.25所示，试对这些微指令进行编码，要求微指令的控制字段最短且能保持微指令应有的并行性。

表6.25 微指令及其对应的微操作控制信号

微指令 微操作控制信号 a,c,e,g a,d,f,h,j a,d,e a,b,i a,d,f,j ?I1 ?I2 ?I3 ?I4 ?I5

答：由题可得下表：

微指令 微操作控制信号 a √ √ √ √ √ b c √ d √ √ √ e √ √ f √ √ g √ h √ i j √ √ ?I1 ?I2 ?I3 ?I4 ?I5 √ √ 由微命令的编码方法可知，采用字段直接译码法可以有效缩短微指令的长度，为此，先找出互斥性的微命令。

从表中可以发现两个互斥组(b,c,d) , (e,f,i)(或其它可能存在的互斥组)，这两个互斥组采用字段直接译码法，其余的a,g,h,j等四个微命令采用直接表示方。

b c d e f i a ghj

译码器 译码器

2位 2位 P字段 下址字段 ... . 操作控制 顺序控制

6.6某CPU的结构如图6.37所示，其中AC为累加器，条件状态寄存器保存指令执行过程中的状态。a,b,c,d为四个寄存器。图中箭头表示信息传送的方向。完成下列个题： (1)根据CPU的功能和结构标明图中四个寄存器的名称；

(2)简述指令LDA X 的数据通路，其中 X为主存地址，指令的功能是将主存X单元的内容送入AC中。

第 50 页 共 70 页