计算机组成原理第5章习题参考答案

第5章习题参考答案

1．请在括号内填入适当答案。在CPU中：

(1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（ IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（ AR ）

(3)算术逻辑运算结果通常放在（ DR ）和（ 通用寄存器 ）。

2．参见图的数据通路。画出存数指令“STO Rl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。

解：

STO R1, (R2)的指令流程图及为操作信号序列如下：

STO R1, (R2)(PC)→ARPCO, G, ARiR/W=RDRO, G, IRi(M)→DR(DR)→IR(R2)→AR(R1)→DR(DR)→MR2O, G, ARiR1O, G, DRiR/W=W~

3．参见图的数据通路，画出取数指令“LAD (R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。 解：

LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下：

LAD (R3), R0(PC)→AR(M)→DR(DR)→IRPCO, G, ARiR/W=RDRO, G, IRi(R3)→AR(M)→DR(DR)→R0R3O, G, ARiR/W=RDRO, G, R0i~

4．假设主脉冲源频率为10MHz，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解：

5．如果在一个CPU周期中要产生3个节拍脉冲；Tl＝200ns，T2=400ns，T3=200ns，试画出时序产生器逻辑图。

解：取节拍脉冲Tl、T2、T3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C4外，还需要3个触发器——Cl、C2、C3；并令

T1?C1?C2；T1?C2?C3；T3?C1C3，由此可画出逻辑电路图如下：

6．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。

解：80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条公用微指令，所以总微指令条数为80 (4-1)+1=241条微指令，每条微指令32位，所以控存容量为：24132位 7．某ALU器件是用模式控制码M S3 S2 S1 C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。下表列出各条指令所要求的模式控制码，其中y为二进制变量，φ为0或l任选。

试以指令码(A，B，H，D，E，F，G)为输入变量，写出控制参数M，S3，S2，Sl，C的逻辑表达式。 M S3 S2 S1 C 指令码 A, B 0 0 1 1 0 H, D 0 1 1 0 1 E 0 0 1 0 y F 0 1 1 1 y G 1 0 1 1 解：

由表可列如下逻辑方程 M=G