21、采用扩展操作码的重要原则是（B ）
A。操作码长度可变 B。使用频度高的指令采用短操作码 C。使用频度低的指令采用短操作码 D。满足整数边界原则 二、填空题
1.一台计算机所具有的所有机器指令的集合称为 指令系统 。 它是计算机 硬件 与 软件 的接口。
2.转移指令执行结束后，目标地址可放在任意寄存器中。 否 (是/否)。
3.补码进行算术右移的规则是： 不论数的正负，连同符号位将数右移一位，并保持符号位不变 。
4.Ｎ位操作码最多可表示 条指令
5.根据指令中地址字段的数目，指令可分为： 零地址指令、 一地址指令、 二地址指令、 三地址指令、 多地址指令。
6.在变址寄存器寻址方式中，有效地址= (变址寄存器) + (基址寄存器)*+ 地址码A。 7.使用不同寻址方式的目的是 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性。 8.程序控制类指令的功能是 控制程序执行顺序 。
9.精简指令集计算机的特点是所有频繁使用的简单指令都能在一个 机器 周期内执行完。
10、指令系统的优化表示有两个截然相反的方向 RISC 和 CISC 。 三、简答题
1、什么是指令？
解：即用二进制代码组成的指令，一条机器指令控制计算机完成一个基本操作。 2、试比较寄存器寻址和寄存器间接寻址。
解：寄存器寻址方式其操作数就在这一寄存器中；存器间接寻址其有效地址在内存中，操．．．．．．．．．．．作数也在内存中，所以后者寻找操作数较慢。
3、根据操作数所在的位置，指出其寻址方式的名称。 1）操作数在寄存器中
2）操作数的地址在寄存器中。 3）操作数在指令中
4）操作数的地址在指令中
5）操作数地址的地址在指令中
6）操作数地址为寄存器内容与位移量之和（寄存器分别为基址寄存器、变址寄存器和程序计数器）
7）操作数为栈顶元素
解：各小题对应寻址方式的名称是：
1）寄存器寻址 2）寄存器间接寻址 3）立即寻址4）直接寻址
5）存储器间接寻址 6）分别为基址寻址、变址寻址和相对寻址7）堆栈寻址 四、综合题
1、若某机要求：三地址指令4条，单地址指令255条，零地址指令16条。设指令字长为12位．每个地址码长为3位。问能否以扩展操作码为其编码?如果其中单地址指令为254条呢?说明其理由。
答：①不能用扩展码为其编码。 ∵指令字长12位，每个地址码占3位；
∴三地址指令最多是2^(12-3-3-3)=8条， 现三地址指令需4条, ∴可有4条编码作为扩展码，
∴单地址指令最多为4×2^3×2^3=2^8=256条，
5
现要求单地址指令255条，∴可有一条编码作扩展码 ∴零地址指令最多为1×2^3＝8条 不满足题目要求
∴不可能以扩展码为其编码。
2、某指令系统指令长为16位，每个操作数的地址码长6位，指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。
（1）若双操作数为15条，无操作数为64条，问单操作数最多可以有多少条？ （2）若若双操作数为15条，单操作数为62条，问无操作数最多可以有多少条？
466
解：（1）((2-15）2-x)2=64 x=63（条）
466
(2) ((2-15）2-62)2=128 (条)
3、设系统指令长16位，每个操作数的地址码长４位，共有11条三地址指令，７２条二地址指令，６４条零地址指令。问最多还有多少条一地址指令。 解：（（（（2^4-11）*2^4-72）*2^4）-X）*2^4=64 解得X=124条
第六章 CPU
一、选择题
1、 控制器的功能描述完整的是（ D）
A）产生时序信号 B) 从主存取出一条指令 C）完成指令译码
D）从主存取出一条指令、完成指令译码、产生时序信号、指挥各部件完成指令指定的操作 2、 存储微程序的存储器称为（C ）
A）主存 B) Cache C）控存 D）辅存
3、 CPU存放当前正在执行的指令并为译码部件提供信息的部件是（C ）
A）指令译码器 B) 程序计数器 C）指令寄存器 D）地址寄存器 4、 构成控制信号序列的最小单位是（C ）
A）微程序 B) 微指令 C）微命令 D）机器指令 5、 微程序控制器比硬布线控制器慢，原因是（D ） A）增加了从外存读微指令的时间。 B) 增加了从主存读微指令的时间。 C）增加了从IR中读微指令的时间。 D）增加了从控存读微指令的时间。
6、 控制器同步控制方式是指（ A ） A）由统一时序信号控制的方式。 B) 由握手信号控制的方式。 C）由中断控制的方式。 D）程序查询控制方式。
7、 指令流水线中，不同的指令在指令流水的不同功能段中可以（D ） A）顺序 B) 选择 C）循环 D）并行 9、微程序存放在( C )。
A 主存中 B 堆栈中 C 只读存储器中 D 磁盘中 10、微指令中的微地址表示（D ）
A 微操作的对象 B 存放微操作结果的地址 C 微操作数地址 D 后继微指令地址 11、在一个微指令周期中（ D）
A 只能执行一个微操作 B 能顺序执行多个微操作 C 只能执行多个互斥微操作 D 能并行执行多个微操作 12、在微程序控制中，把操作控制信号编成( A )。
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A 微命令 B 微地址 C 操作码 D 程序 13、从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为( D )。 A 时钟周期 B 机器周期 C 工作周期 D 指令周期 14、硬布线控制器指的是( A)
A.组合逻辑控制器 B.微程序控制器
C.可编程逻辑部件控制器 D.一种新型控制器
15、在微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（ B）。 A、每条机器指令由一条微指令来执行；
B、每条机器指令由一段用微指令编程的微程序来解释执行； C、一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行； D、一条微指令由若干条机器指令组成；
16、在微程序控制器中，执行指令微程序的首条微指令地址是怎么得到的（D ） A。程序计数器PC B。前条微指令 C。uPC+1 D。指令操作码译码 3．程序计数器PC在 B 中。
? A．运算器 B．控制器 ? C．存储器 D．I/O接口 4．计算机主频的周期是指 C 。
? A．指令周期 B．时钟周期 ? C．CPU周期 D．存取周期 5．CPU内通用寄存器的位数取决于 B 。 ? A．存储器容量 B．机器字长 ? C．指令的长度 D．CPU的管脚数 6．以硬布线方式构成的控制器也叫 A 。 ? A．组合逻辑型控制器 B．微程序控制器 ? C．存储逻辑型控制器 D．运算器
7．一个节拍脉冲持续的时间长短是 C 。 ?A．指令周期 B．机器周期 ?C．时钟周期 D．以上都不是
8．直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入 C 。 ?A．累加器 B．地址寄存器 ?C．PC D．存储器 9．状态寄存器用来存放 D 。
?A．算术运算结果 B．逻辑运算结果
?C．运算类型 D．算术、逻辑运算及测试指令的结果状态 10．微程序放在 C 中。
?A．指令寄存器 B．RAM ?C．控制存储器 D．内存 16．与微指令的执行周期对应的是 C /D 。 ? A．指令周期 B．机器周期 C．节拍周期 D．时钟周期 二、填空题
1、根据设计方法不同，控制器分为 微程序控制器 和 组合逻辑控制器 两种。
2、计算机在执行程序的过程中，控制器控制程序的运行总是处于 取指令 、分析指令和 执行指令 的循环这中。
3、在微程序控制器中，一条机器指令对应于一个 微程序 ，一个微程序对应若干
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条 微指令 ，一条微指令包含若干个 微命令 。
4、微程序控制的核心部件是存储微程序的 控制存储器，它一般用 只读存储器 构成。
5.微程序入口地址是根据 指令操作码 通过 译码 产生的。
6.微程序控制器的核心部件是 CS ，它一般用 ROM 构成。
7.一条微指令可划分为控制字段和下址字段，微指令格式分为水平型微指令和垂直型微指令。
1．目前的CPU包括 运算器 ， 控制器 和CACHE（一级）。
2．CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器为 地址寄存器 ，保存下一条指令地址的寄存器为 程序计数器（PC） 。
3．CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫 指令周期 ，它常用若干个---- 机器周期 来表示，而后者又包含若干个 时钟周期 。
4．在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于 取指令 、分析指令和 执行指令 的循环之中。
9．任何指令的第一个周期一定是 取址周期 。
10．一条机器指令的执行可与一段微指令构成的 微程序 相对应，微指令可由一系列 微命令 组成。
11．微程序设计技术是利用 软件 方法设计 控制单元 的一门技术。 12．在同一微周期中 不可能同时出现 的微命令叫互斥的微命令；在同一微周期中 可以同时出现 的微命令叫相容的微命令。显然， 相容的微命令 不能放在一起译码。 三、简答题
1、简述控制器的组成和功能。
控制器的功能 ：控制程序的执行， 1．取指令 2．分析指令 3．执行指令 4．控制程序和数据的输入与结果输出5．对异常情况和某些请求的处理。
控制器的组成：程序计数器（PC）即指令地址寄存器，存放即将要执行的下一条指令地址。有两种途径来形成指令地址，其一是顺序执行的情况，通过程序计数器加“1”形成下一条指令地址（如存储器按字节编址，而指令长度为4个字节，则加“4”）。其二是由转移类指令形成转移地址送往PC。．指令寄存器（IR）存放当前正在执行的指令。 指令译码器或操作码译码器对指令寄存器中的操作码进行分析解释，产生相应的控制信号。脉冲源及启停线路、时序控制信号形成部件。
2、什么是微指令？什么是微程序？指令、微程序、微指令三者的关系是什么？
微指令：在微程序控制的计算机中，将由同时发出的控制信号所执行的一组微操作称为微指令，将一条指令分成若干条微指令，按次序执行这些微指令，就可以实现指令的功能。组成微指令的微操作又称微命令，即微操作的控制信号。
微程序：计算机的程序由指令序列构成，而计算机每条指令的功能均由微指令序列解释完成，这些微指令序列的集合就叫做微程序。 微周期：执行一条微指令所需的时间。
3、简要说明下列部件在计算机的取指周期和执行周期中的作用。 1） 程序计数器PC 2） 指令寄存器IR
3） 算术逻辑运算部件ALU 4） 存储器数据寄存器MDR 5） 存储器地址寄存器MAR
解：1）程序计数器PC：存放指令地址
2）指令寄存器IR：存放当前指令
3）算术逻辑运算部件ALU：进行算逻运算
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