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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5.15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)的指令流程图及微操作信号序列如下:
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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5.15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:
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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:
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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:
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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:241?32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。 指令码 M S3 S2 S1 C 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
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