(1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用; (2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示); (3)一次间址的寻址范围(十进制表示); (4)相对寻址的位移量(十进制表示)。
2.一条双字长的取数指令(LDA)存于存储器的 100 和 101 单元,其中第一个字为操作码和寻址特征 M,第二个字为形式地址。假设 PC 当前值为 100,变址寄存器 XR的内容为 100,基址寄存器的内容为 200,存储器各单元的内容如下图所示。写出在下列寻址方式中,取数指令执行结束后,累加器 AC 的内容。
800 300 600 500 700 200
3.某机器采用一地址格式的指令系统,允许直接和间接寻址。机器配备有如下硬件: ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR 以及变址寄存器 RX和基址寄存器 RB,均为 16 位。
(5 分)
(1)若采用单字长指令,共能完成 105 种操作,则指令可直接寻址的范围是多少?一 次间址的寻址范围是多少?画出其指令格式并说明各字段的含义。
(2)若采用双字长指令,操作码位数及寻址方式不变,则指令可直接寻址的范围又是 多少?画出其指令格式并说明各字段的含义。
(3)若存储字长不变,可采用什么方法访问容量为 8MB 的主存?需增设那些硬件?
第八章
1. 某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为 L0,L1,L2,L3,L4,现要求优 先顺序改为 L4,L2,L3,L0,L1,写出各中断源的屏蔽字。
1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
2. 设某机有四个中断源 A、B、C、D,其硬件排队优先次序为 A > B > C > D, 现要求将中断处理次序改为 D > A > C > B。 (1)写出每个中断源对应的屏蔽字。
(2)按下图时间轴给出的四个中断源的请求时刻,画出 CPU 执行程序的轨迹。设每个中断源的中断服务程序时间均为 20?s。
答:(1)在中断处理次序改为D > A > C > B后,每个中断源新的屏蔽字如表所示。(5
分)
(2)根据新的处理次序,CPU执行程序的轨迹如图所示(5分)
第九章
1. CPU结构如下图所示,其中有一个累加寄存器AC、一个状态条件寄存器和其他4
个寄存器,各部件之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。 (1) 标明4个寄存器的名称。
(2) 简述指令从主存取出送到控制器的数据通路。
(3) 简述数据在运算器和主存之间进行存取访问的数据通路
(1)a为MDR,b为IR,c为MAR,d为PC
(2) 取指令的数据通路:PC→MAR→MM→MDR→IR (3) 数据从主存取出的数据通路(设数据地址为X)X→MAR→MM→MDR→ALU→AC 数据存入主存的数据通路(设数据地址为Y)Y →MAR,AC→MDR→MM
2. 设CPU内部结构如图9.4所示,此外还设有B、C、D、E、H、L六个寄存器,它
们各自的输入和输出端都与内部总线相通,并分别受控制信号控制(如Bi为寄存器B的输入控制;Bo为寄存器B的输出控制)。要求从取指令开始,写出完成下列指令所需的全部微操作和控制信号。 (1)ADD B,C;((B)+(C) ?B) (2)SUB A,H;((AC)-(H) ?AC)
(3)寄存器间接寻址的无条件转移指令“JMP @ B”。 (4)间接寻址的存数指令“STA @ X”。