某16位计算机的主存按字节编址,存取单位为16位;采用16位定长指令字格式;CPU采用单总线结构,主要部分如下图所示。图中R0~R3为通用寄存器;T为暂存器;SR为移位寄存器,可实现直送(mov)、左移一位(left)和右移一位(right)3种操作,控制信号为SRop,SR的输出由信号SRout控制;ALU可实现直送A(mova)、A加B(add)、A减B(sub)、A与B(and)、A或B(or)、非A(not)、A加1(inc)这7种操作,控制信号为ALUop。对于此计算机的描述,其部分指令执行过程的控制信号如题44一a图所示。该机指令格式如题44一b图所示,支持寄存器直接和寄存器间接两种寻址方式,寻址方式位分别为0和1,通用寄存器R0~R3的编号分别为0、1、2和3。请回答下列问题。(1)该机的指令系统最多可定义多少条指令?(2)假定inc、shl和sub指令的操作码分别为01H、02H和03H,则以下指令对应的机器代码各是什么?①inc R1;(R1) 1→R1②shl R2,R1;R1<<1→R2③sub R3,(R1),R2;((R1))-(R2)→R3(3)假设寄存器X的输入和输出控制信号分别记为Xin和Xout,其值为1表示有效,为0表示无效(例如,PCout=1表示PC内容送总线);存储器控制信号为MEMop,用于控制存储器的读(read)和写(write)操作。写出题44一a图中标号①~⑧处的控制信号或控制信号取值。(4)指令“sub R1,R3,(R2)”和“inc R1”的执行阶段至少各需要多少个时钟周期?
某16位计算机的主存按字节编址,存取单位为16位;采用16位定长指令字格式;CPU采用单总线结构,主要部分如下图所示。图中R0~R3为通用寄存器;T为暂存器;SR为移位寄存器,可实现直送(mov)、左移一位(left)和右移一位(right)3种操作,控制信号为SRop,SR的输出由信号SRout控制;ALU可实现直送A(mova)、A加B(add)、A减B(sub)、A与B(and)、A或B(or)、非A(not)、A加1(inc)这7种操作,控制信号为ALUop。对于此计算机的描述,其部分指令执行过程的控制信号如题44一a图所示。该机指令格式如题44一b图所示,支持寄存器直接和寄存器间接两种寻址方式,寻址方式位分别为0和1,通用寄存器R0~R3的编号分别为0、1、2和3。请回答下列问题。(1)该机的指令系统最多可定义多少条指令?(2)假定inc、shl和sub指令的操作码分别为01H、02H和03H,则以下指令对应的机器代码各是什么?①inc R1;(R1) 1→R1②shl R2,R1;R1<<1→R2③sub R3,(R1),R2;((R1))-(R2)→R3(3)假设寄存器X的输入和输出控制信号分别记为Xin和Xout,其值为1表示有效,为0表示无效(例如,PCout=1表示PC内容送总线);存储器控制信号为MEMop,用于控制存储器的读(read)和写(write)操作。写出题44一a图中标号①~⑧处的控制信号或控制信号取值。(4)指令“sub R1,R3,(R2)”和“inc R1”的执行阶段至少各需要多少个时钟周期?
发布时间:2025-06-24 11:04:37