計算機組成第六章習題

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上6. 4 同步測試習題及解答6. 4. 1 同步測試習題一、 填空題1、控制器由于設計方法的不同可分為 型、 型和 型控制器。2、控制器在生成各種控制信號時，必須按照一定 的進行，以使對各種操作實施時間上的控制。3、微程序控制的計算機中的控制存儲器CM是用來存放 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；一般每個小段要留出一個狀態(tài)，表示 。 5、微指令分為 和 微指令兩類， 可以同時執(zhí)行若干個微操作，所以執(zhí)行機器指令的速度比 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. 程序計數(shù)器C. 指令寄存器 D. 狀態(tài)標志寄存器 2、指令寄存器的位數(shù)取決于 。A. 存儲器的容量 B. 指令字長C. 機器字長 D. 存儲字長 3、在計算機系統(tǒng)中，表征系統(tǒng)運行狀態(tài)的部件是 。A. 程序計數(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 進行譯碼。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、下列說法中 是正確的。A. 指令周期等于機器周期 B. 指令周期小于機器周期C. 指令周期大于機器周期 D. 指令周期是機器周期的兩倍 6、同步控制是 。A. 只適用于CPU控制的方式 B. 由統(tǒng)一

3、時序信號控制的方式C. 所有指令執(zhí)行時間都相同的方式 D. 沒有統(tǒng)一時序信號控制的方式 7、異步控制常用于 。A. CPU訪問外圍設備時 B. 微程序控制器中C. CPU的內部控制中 D. 主存的內部控制中 8、微程序控制器中，控制部件向執(zhí)行部件發(fā)出的某個控制信號稱為 。A. 微程序 B. 微指令C. 微操作 D. 微命令 9、微程序控制器中，機器指令與微指令的關系是 。A. 每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行。B. 一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解決解釋執(zhí)行。C. 一段機器指令組成的程序可由一個微程序來執(zhí)行。D每一條微指令由一條機器指令來解釋執(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. 機器指令的地址碼字段B. 微指令的微地址碼字段C. 機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)行的順序控制問題，實際上是如何確定下一條微指令的地址問題。通常采用的一種方法是斷定方式。其基本思想是 。A. 用程序計數(shù)器PC來產(chǎn)生后繼微指令地址B. 用微程序計數(shù)器PC來產(chǎn)生后繼微指令地址C. 通過微指令順序控制字段由設計者指定或者由設計者指定的判斷字段控制產(chǎn)生后繼微指令地址D. 通過指令中指定一個專門字段來控制產(chǎn)生后繼微指令地址 三、判斷題 1、在馮·諾曼計算機中，指令流是由數(shù)據(jù)流驅動的。 2、執(zhí)行指令時，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間。 4、指令周期又稱為CPU周期。 5、取指周期的操作與指令的操作碼無關。 6、微指令是指控制存儲器中的一個單元的內容。 7、在微程序控制器中，微指令寄存器用來存放微程序。 8、微指令的操作控制字段采用字段編碼時，兼容的微命令應安排在同一段中。四、簡答題 1、在控制中，微操作控制信號的形成與哪些信號有關？ 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、設計題1、一CPU數(shù)據(jù)通路為雙總線結構，如圖6-24。其中，圖中連線有誤。注：ALU運算器；RAALU的輸

6、入寄存器；IR指令寄存器；PC程序計數(shù)器；R1R4;程序員可用通用寄存器；MAR存儲器地址寄存器；MDR存儲器數(shù)據(jù)寄存器。圖6-24 數(shù)據(jù)通路示意圖回答下列問題：（1）畫出修正錯誤后的連線圖，不能改變原有的雙總線結構。（2）如要實現(xiàn)直接尋址方式，如何修改？（3）描述ADDaddr , R1指令從取指令開始的實現(xiàn)過錯，指令的功能為：（R1）+（addr） addr2、某機采用微程序控制方式，微指令字長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，構成4個互拆類，各包含5個、8個、14個和3個微命令，外部條件共3個。 （1）控制存儲器的容量應為多少？ （2）設計出微指令的具體

7、格式。3、一個假想機的數(shù)據(jù)通路如圖6-25所示，它的控制存儲器容量為256個單元。ALU可完成算術加、減和邏輯與、或運算，ALU有標志位Z和N，微指令要完成有條件和無條件轉移功能。圖6-25 假想機的數(shù)據(jù)通路計微指令格式，使之能完成上述要求的功能，表明微指令中每一位的符號及其功能。如微指令為多個子周期？每個子周期完成什么操作？（提示：可考慮寄存器運算微指令和訪問主存微指令兩種類型微指令，并假定在一個微指令周期內就可以完成MDR與主存間的數(shù)據(jù)傳送。）4、一CPU數(shù)據(jù)通路為雙總線結構，如圖6-26。IR為指令寄存器；PC為程序計數(shù)器（具有自增1功能），M為主存（受R/W信號控制），MAR為主存地址

8、寄存器，MDR為主存數(shù)據(jù)寄存器，ALU由+、一控制信號決定可完成何種操作，G 控制一個門電路，除MAR 、X、Y的輸出端為直通線不受控之外，其余寄存器均有in 、 out 控制信號。 （1）標出各寄存器的in 、 out控制信號。 （2）設計微指令格式，并說明各字段意義。 （3）SUR R2, R0 指令完成（R0）（R2） R0的功能操作，寫出該指令從取指令開始的執(zhí)行過程。（4）寫出取指令的各條微指令的代碼。5、某機有8條微指令I1I8,每條微指令所含的微命令控制信號如表6-5所示。微指令微命令信號abcdefghijI1I2I3I4I5I6I7I8 試為a、b、c、d、e、f、g、h、i、

9、j這10個微命令設計格式并安排編碼。6. 4. 2 同步測試習題解答一、填空題1、組合邏輯，存儲邏輯，組合邏輯和存儲邏輯組合。2、時序。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。當執(zhí)行完公用的取指微程序從主存中取出機器指令之后，由機器指令的操作碼字段指出各個微程序的入口地址（初始微地址）。11、C。三、判斷題1、×。在馮·諾依曼計算機中，數(shù)據(jù)流是由指令流來驅動的。2、×。在執(zhí)行指令時，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間。4、×。指令周期是由若干個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，應將互斥的微命令安排在同一段內，兼容的微命令安排在不同的段內。四、簡答題1、微操作控制信號是由指令部件提供的譯碼信號、時序部件提供的時序信號和被控制功能部件所反饋的狀態(tài)及狀態(tài)及條件信號綜合形成的。2、組合邏輯控制速度更快。因為微程序控制器使每條機器指令都轉化成為一段微程序并存入一個專門的存儲器（控制存儲器）中，微操作控制信號由微指令產(chǎn)生，增加了一級控制存

11、儲器，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間。一個指令周期劃分為若干個機器周期（CPU周期），每個機器周期完成一個基本操作。一個機器周期中又含有若干個時鐘周期（T周期），每個T周期完成一個微操作。五、設計題1、（1）修正錯誤后的連線圖如圖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。無需修改。 （3）指令ADDaddr，R1的實現(xiàn)過程。PC MAR ; 從存儲器中取指令M(MAR) MDRMDR IRPC +1 PCIRaddr MAR ; 從存儲器中取加數(shù)M(MAR) MDRMDR RAR1 MDR

12、; 從寄存器R1 中取被加數(shù)ALU MDR MDR M ；和寫回存儲器2、（1）控制存儲器的容量為256×24。因為下地址字段有8位。 （2）微指令的具體格式見圖6-28。3位4位4位2位3位8位判斷測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個微命令），第二組4位（表示8個微命令），第一組4位（表示14個微命令），第四組2位（表示3個微命令）；判斷測試條件字段3位（假設外部條件直接控制），下地址字段8位。3、微命令包括：ALU的控制4個（+、-、與或）；R0R3的in、 out信號8個；IR、PC、 C

13、、 D 的in、 out信號8個；主存的讀寫信號2個；MDR的in、 out信號2個；MAR、A 、B 的in 信號3個；若微指令采用直接控制法，操作控制字段就需要27位。另有判斷測試字段2位，下地址字段8位。微指令格式圖略。寄存器運算微指令有兩個子周期，取微指令子周期、執(zhí)行子周期；訪問主存微指令有3個子周期；取微指令子周期、訪問主子周期、執(zhí)行子周期。4、（1）假設輸入用字母 in 表示 ，輸出用字母 o 表示。 標出各寄存器的in、 out 控制信號后的雙總線結構如圖6-29所示。 （2）若微指令格式中操作控制字段采用直線控制法，則所有微命令每個一位，微指令格式圖略。 （3）SUB R2 , R0 指令的執(zhí)行過程： PC MAR M(MAR) MDRMDR IRR0 X R0 YX Y R0(4)寫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） 括號中為各條微指令對應的微命令，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