計(jì)算機(jī)組成第六章習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上6. 4 同步測(cè)試習(xí)題及解答6. 4. 1 同步測(cè)試習(xí)題一、 填空題1、控制器由于設(shè)計(jì)方法的不同可分為 型、 型和 型控制器。2、控制器在生成各種控制信號(hào)時(shí)，必須按照一定 的進(jìn)行，以使對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的控制。3、微程序控制的計(jì)算機(jī)中的控制存儲(chǔ)器CM是用來(lái)存放 的。4、在微指令的字段編碼法中，操作控制字段的分段并非是任意的，必須遵循的分段原則中包括：把 性的微命令分在同一段內(nèi)；一般每個(gè)小段要留出一個(gè)狀態(tài)，表示 。 5、微指令分為 和 微指令兩類(lèi)， 可以同時(shí)執(zhí)行若干個(gè)微操作，所以執(zhí)行機(jī)器指令的速度比 快。 二、選擇題 1、在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是 。 A.

2、 主存地址寄存器 B. 程序計(jì)數(shù)器C. 指令寄存器 D. 狀態(tài)標(biāo)志寄存器 2、指令寄存器的位數(shù)取決于 。A. 存儲(chǔ)器的容量 B. 指令字長(zhǎng)C. 機(jī)器字長(zhǎng) D. 存儲(chǔ)字長(zhǎng) 3、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的部件是 。A. 程序計(jì)數(shù)器 B. 累加寄存器C. 中斷寄存器 D. 程序狀態(tài)字 4、指令譯碼器是對(duì) 進(jìn)行譯碼。A. 整條指令 B. 指令的操作碼字段C. 指令的地址 D. 指令的操作數(shù)字段 5、下列說(shuō)法中 是正確的。A. 指令周期等于機(jī)器周期 B. 指令周期小于機(jī)器周期C. 指令周期大于機(jī)器周期 D. 指令周期是機(jī)器周期的兩倍 6、同步控制是 。A. 只適用于CPU控制的方式 B. 由統(tǒng)一

3、時(shí)序信號(hào)控制的方式C. 所有指令執(zhí)行時(shí)間都相同的方式 D. 沒(méi)有統(tǒng)一時(shí)序信號(hào)控制的方式 7、異步控制常用于 。A. CPU訪(fǎng)問(wèn)外圍設(shè)備時(shí) B. 微程序控制器中C. CPU的內(nèi)部控制中 D. 主存的內(nèi)部控制中 8、微程序控制器中，控制部件向執(zhí)行部件發(fā)出的某個(gè)控制信號(hào)稱(chēng)為 。A. 微程序 B. 微指令C. 微操作 D. 微命令 9、微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是 。A. 每一條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行。B. 一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來(lái)解決解釋執(zhí)行。C. 一段機(jī)器指令組成的程序可由一個(gè)微程序來(lái)執(zhí)行。D每一條微指令由一條機(jī)器指令來(lái)解釋執(zhí)行。10、微程序控制器中，微程序的入口地

4、址是由 形成的。A. 機(jī)器指令的地址碼字段B. 微指令的微地址碼字段C. 機(jī)器指令的操作碼字段D. 微指令的微操作碼字段 11、微指令執(zhí)行的順序控制問(wèn)題，實(shí)際上是如何確定下一條微指令的地址問(wèn)題。通常采用的一種方法是斷定方式。其基本思想是 。A. 用程序計(jì)數(shù)器PC來(lái)產(chǎn)生后繼微指令地址B. 用微程序計(jì)數(shù)器PC來(lái)產(chǎn)生后繼微指令地址C. 通過(guò)微指令順序控制字段由設(shè)計(jì)者指定或者由設(shè)計(jì)者指定的判斷字段控制產(chǎn)生后繼微指令地址D. 通過(guò)指令中指定一個(gè)專(zhuān)門(mén)字段來(lái)控制產(chǎn)生后繼微指令地址 三、判斷題 1、在馮·諾曼計(jì)算機(jī)中，指令流是由數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的。 2、執(zhí)行指令時(shí)，指令在主存中的地址存放在指令寄存器中。

5、3、指令周期是指CPU從主存中讀出一條指令的時(shí)間。 4、指令周期又稱(chēng)為CPU周期。 5、取指周期的操作與指令的操作碼無(wú)關(guān)。 6、微指令是指控制存儲(chǔ)器中的一個(gè)單元的內(nèi)容。 7、在微程序控制器中，微指令寄存器用來(lái)存放微程序。 8、微指令的操作控制字段采用字段編碼時(shí)，兼容的微命令應(yīng)安排在同一段中。四、簡(jiǎn)答題 1、在控制中，微操作控制信號(hào)的形成與哪些信號(hào)有關(guān)？ 2、微程序控制和組合邏輯控制哪一種速度更快？為什么？ 3、什么是指令周期，機(jī)器周期（CPU周期）和T周期？指令的解釋有哪3種控制方式？五、設(shè)計(jì)題1、一CPU數(shù)據(jù)通路為雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，如圖6-24。其中，圖中連線(xiàn)有誤。注：ALU運(yùn)算器；RAALU的輸

6、入寄存器；IR指令寄存器；PC程序計(jì)數(shù)器；R1R4;程序員可用通用寄存器；MAR存儲(chǔ)器地址寄存器；MDR存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器。圖6-24 數(shù)據(jù)通路示意圖回答下列問(wèn)題：（1）畫(huà)出修正錯(cuò)誤后的連線(xiàn)圖，不能改變?cè)械碾p總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。（2）如要實(shí)現(xiàn)直接尋址方式，如何修改？（3）描述ADDaddr , R1指令從取指令開(kāi)始的實(shí)現(xiàn)過(guò)錯(cuò)，指令的功能為：（R1）+（addr） addr2、某機(jī)采用微程序控制方式，微指令字長(zhǎng)24位，采用水平型編碼控制的微指令格式，斷定方式，共有微命令30個(gè)，構(gòu)成4個(gè)互拆類(lèi)，各包含5個(gè)、8個(gè)、14個(gè)和3個(gè)微命令，外部條件共3個(gè)。 （1）控制存儲(chǔ)器的容量應(yīng)為多少？ （2）設(shè)計(jì)出微指令的具體

7、格式。3、一個(gè)假想機(jī)的數(shù)據(jù)通路如圖6-25所示，它的控制存儲(chǔ)器容量為256個(gè)單元。ALU可完成算術(shù)加、減和邏輯與、或運(yùn)算，ALU有標(biāo)志位Z和N，微指令要完成有條件和無(wú)條件轉(zhuǎn)移功能。圖6-25 假想機(jī)的數(shù)據(jù)通路計(jì)微指令格式，使之能完成上述要求的功能，表明微指令中每一位的符號(hào)及其功能。如微指令為多個(gè)子周期？每個(gè)子周期完成什么操作？（提示：可考慮寄存器運(yùn)算微指令和訪(fǎng)問(wèn)主存微指令兩種類(lèi)型微指令，并假定在一個(gè)微指令周期內(nèi)就可以完成MDR與主存間的數(shù)據(jù)傳送。）4、一CPU數(shù)據(jù)通路為雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，如圖6-26。IR為指令寄存器；PC為程序計(jì)數(shù)器（具有自增1功能），M為主存（受R/W信號(hào)控制），MAR為主存地址

8、寄存器，MDR為主存數(shù)據(jù)寄存器，ALU由+、一控制信號(hào)決定可完成何種操作，G 控制一個(gè)門(mén)電路，除MAR 、X、Y的輸出端為直通線(xiàn)不受控之外，其余寄存器均有in 、 out 控制信號(hào)。 （1）標(biāo)出各寄存器的in 、 out控制信號(hào)。 （2）設(shè)計(jì)微指令格式，并說(shuō)明各字段意義。 （3）SUR R2, R0 指令完成（R0）（R2） R0的功能操作，寫(xiě)出該指令從取指令開(kāi)始的執(zhí)行過(guò)程。（4）寫(xiě)出取指令的各條微指令的代碼。5、某機(jī)有8條微指令I(lǐng)1I8,每條微指令所含的微命令控制信號(hào)如表6-5所示。微指令微命令信號(hào)abcdefghijI1I2I3I4I5I6I7I8 試為a、b、c、d、e、f、g、h、i、

9、j這10個(gè)微命令設(shè)計(jì)格式并安排編碼。6. 4. 2 同步測(cè)試習(xí)題解答一、填空題1、組合邏輯，存儲(chǔ)邏輯，組合邏輯和存儲(chǔ)邏輯組合。2、時(shí)序。3、微程序。4、互斥型，垂直型，水平型，垂直型。二、選擇題1、B。2、B。3、D。4、B。5、C。6、B。7、A。8、D。9、B。10、C。當(dāng)執(zhí)行完公用的取指微程序從主存中取出機(jī)器指令之后，由機(jī)器指令的操作碼字段指出各個(gè)微程序的入口地址（初始微地址）。11、C。三、判斷題1、×。在馮·諾依曼計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)流是由指令流來(lái)驅(qū)動(dòng)的。2、×。在執(zhí)行指令時(shí)，存放在指令寄存器中的是指令而不是指令的地址。3、×。指令周期是指CPU從主

10、存中讀出指令、分析取數(shù)并執(zhí)行完成該指令的全部時(shí)間。4、×。指令周期是由若干個(gè)CPU周期組成的。5、。6、。7、×。在微程序控制器中，微指令寄存器用來(lái)存放取出的一條微指令。8、×。微指令的操作控制字段采用字段編碼時(shí)，應(yīng)將互斥的微命令安排在同一段內(nèi)，兼容的微命令安排在不同的段內(nèi)。四、簡(jiǎn)答題1、微操作控制信號(hào)是由指令部件提供的譯碼信號(hào)、時(shí)序部件提供的時(shí)序信號(hào)和被控制功能部件所反饋的狀態(tài)及狀態(tài)及條件信號(hào)綜合形成的。2、組合邏輯控制速度更快。因?yàn)槲⒊绦蚩刂破魇姑織l機(jī)器指令都轉(zhuǎn)化成為一段微程序并存入一個(gè)專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)器（控制存儲(chǔ)器）中，微操作控制信號(hào)由微指令產(chǎn)生，增加了一級(jí)控制存

11、儲(chǔ)器，所以速度慢。3、指令周期是指取指令，分析取數(shù)到執(zhí)行指令所需的全部時(shí)間。一個(gè)指令周期劃分為若干個(gè)機(jī)器周期（CPU周期），每個(gè)機(jī)器周期完成一個(gè)基本操作。一個(gè)機(jī)器周期中又含有若干個(gè)時(shí)鐘周期（T周期），每個(gè)T周期完成一個(gè)微操作。五、設(shè)計(jì)題1、（1）修正錯(cuò)誤后的連線(xiàn)圖如圖6-27所示。 （2）直接尋址方式就是指令的地址碼部分直接給主存地址，即IRaddrMAR,原圖已有此通路。無(wú)需修改。 （3）指令A(yù)DDaddr，R1的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。PC MAR ; 從存儲(chǔ)器中取指令M(MAR) MDRMDR IRPC +1 PCIRaddr MAR ; 從存儲(chǔ)器中取加數(shù)M(MAR) MDRMDR RAR1 MDR

12、; 從寄存器R1 中取被加數(shù)ALU MDR MDR M ；和寫(xiě)回存儲(chǔ)器2、（1）控制存儲(chǔ)器的容量為256×24。因?yàn)橄碌刂纷侄斡?位。 （2）微指令的具體格式見(jiàn)圖6-28。3位4位4位2位3位8位判斷測(cè)試字段下地址字段操作控制字段順序控制字段圖6-28 微指令的具體格式圖6-28中操作控制字段被分為4組，第一組3位（表示5個(gè)微命令），第二組4位（表示8個(gè)微命令），第一組4位（表示14個(gè)微命令），第四組2位（表示3個(gè)微命令）；判斷測(cè)試條件字段3位（假設(shè)外部條件直接控制），下地址字段8位。3、微命令包括：ALU的控制4個(gè)（+、-、與或）；R0R3的in、 out信號(hào)8個(gè)；IR、PC、 C

13、、 D 的in、 out信號(hào)8個(gè)；主存的讀寫(xiě)信號(hào)2個(gè)；MDR的in、 out信號(hào)2個(gè)；MAR、A 、B 的in 信號(hào)3個(gè)；若微指令采用直接控制法，操作控制字段就需要27位。另有判斷測(cè)試字段2位，下地址字段8位。微指令格式圖略。寄存器運(yùn)算微指令有兩個(gè)子周期，取微指令子周期、執(zhí)行子周期；訪(fǎng)問(wèn)主存微指令有3個(gè)子周期；取微指令子周期、訪(fǎng)問(wèn)主子周期、執(zhí)行子周期。4、（1）假設(shè)輸入用字母 in 表示 ，輸出用字母 o 表示。 標(biāo)出各寄存器的in、 out 控制信號(hào)后的雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖6-29所示。 （2）若微指令格式中操作控制字段采用直線(xiàn)控制法，則所有微命令每個(gè)一位，微指令格式圖略。 （3）SUB R2 , R0 指令的執(zhí)行過(guò)程： PC MAR M(MAR) MDRMDR IRR0 X R0 YX Y R0(4)寫(xiě)出取指令的各條微指令的代碼。PC MAR （PC0,G ,MARin） M(MAR) MDR(R)MDR IR（MDR0,G ,IRin） 括號(hào)中為各條微指令對(duì)應(yīng)的微命令，具體代碼省略。5 、從表6-5 可以得出：b、c、d、e、f、g、h、i、j分別兩兩互斥，所以