28 图1所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，PC为程序计数器（具有自增功能），DM为数据存储器（受R/W信号控制），AR为地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器，ALU由加、减控制信号决定完成何种操作，控制信号G控制的是一个门电路。另外，线上标注有小圈表示有控制信号，例中yi表示y寄存器的输入控制信号，R1o为寄存器R1的输出控制信号，未标字符的线为直通线，不受控制。旁路器可视为三态门传送通路。
① “SUB R3，R0”指令完成(R0)?(R3)?R0的功能操作，画出其
指令周期流程图，并列出相应的微操作控制信号序列，假设该指令的地址已放入PC中。
② 若将“取指周期”缩短为一个CPU周期，请在图上先画出改进的数据通路，然后在画出指令周期流程图。此时SUB指令的指令周期是几个CPU周期?与第①种情况相比，减法指令速度提高几倍？ 解：ADD指令是加法指令，参与运算的二数放在R0和R2中，相加结果放在R0中。指令周期流程图图A3.3包括取指令阶段和执行指令阶段两部分。每一方框表示一个CPU周期。其中框内表示数据传送路径，框外列出微操作控制信号。，流程图见左
31 某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1，低位来的进位信号为C0，请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式： ① 串行进位方式 ② 并行进位方式
执PC→AR PCo,G R/W=1 DRo,G
取指
M→DR DR→IR R2 →Y R2o,G R0o,G +，G
R0 →X 行 解 ： （1）串行进位方式：C1 = G1 + P1 C0 其
中： G1 = A1 B1 ，P1 = A1⊕B1 R0+ R2→R0 C2 = G2 + P2 C1 G2 = A2 B2 ，P2 = A2⊕B2
C3 = G3 + P3 C2 G3 = A3 B3 , P3 = A3⊕B3 C4 = G4 + P4 C3 G4 = A4 B4 , P4 = A4⊕B4 (2) 并行进位方式：C1 = G1 + P1 C0
C2 = G2 + P2 G1 + P2 P1 C0
C3 = G3 + P3 G2 + P3 P2 G1 + P3 P2 P1 C0
C4 = G4 + P4 G3 + P4 P3 G2 + P4P3 P2 G1 + P4 P3 P2 P1 C0
其中 G1—G4 ，P1—P4 表达式与串行进位方式相同。 36 设两个浮点数N1=2×S1,N2=2×S2，其中阶码3位（移码），尾数4位，数符1位。设： j1=(-10)2,S1=(+0.1001)2 j2=(+10)2,S2=(+0.1011)2
求：N1×N2，写出运算步骤及结果，积的尾数占4位，按原码阵列乘法器计算步骤求尾数之积。
j1
j2
解：因为X+Y=2×（Sx+Sy） （Ex=Ey），所以求X+Y要经过对阶、尾数求和及规格化等步骤。
（1） 对阶：
△J=Ex－EY=（-10）（+10）（-100）则Sx右移4位，Ex+(100)2=(10)2=EY。SX右移四位后SX=0.00001001，2－2=2 所以Ex （10）2 经过舍入后SX=0001，经过对阶、舍入后，X=2×（0.0001）2 （2） 尾数求和： SX+SY 0． 0001（SX） + 0. 1011（SY） Ex 0. 1100 (SX+SY) 结果为规格化数。所以： （10）2（10）2 X+Y=2×（SX+SY）=2（0.1100）2=（11.00）2 49 刷新存储器（简称刷存）的重要性能指标是它的带宽。实际工作中，显示适配器的几个功能部分要争取刷存的带宽。 假设总带宽50％用于刷新屏幕，保留50％带宽用于其他非刷新功能。 (1)若显示工作方式采用分辨率为1024×768，颜色深度为3Byte，刷新频率为72Hz，计算刷存总带宽应为多少？ (2)为达到这样高的刷存带宽，应采取何种技术措施？ 解：(1)因为刷新所需带宽 ＝ 分辨率×每个像素点颜色深度×刷新速率 所以 1024×768×3B×72/S = 165888 KB/S = 162 MB/S 刷新总带宽应为162MB/S×100/50 = 324MB/S (2)为达到这样高的刷存带宽，可采取如下技术措施： 使用高速DRAM芯片组成刷存 刷存采用多体交叉结构 刷存至显示控制器的内部总线宽度由３２位提高到６４位，甚至１２８位 刷存采用双端口存储器，将刷新端口与更新端口分开。 50 一盘组共11片，记录面为20面，每面上外道直径为14英寸，内道直径为10英寸，分203道。数据传输绿为983040B/S，磁盘转速为3600转/分。假定每个记录块记录1024B，且系统可挂多达16台这样的磁盘，请给出适当的磁盘地址格式，并计算盘组总的存储容量。 解：设数据传输率为C,每一磁道的容量为N,磁盘转速为r,则根据公式C=N·r,可求得： N=C/r=983040÷(3600/60)=16384(字节) 扇区数=16384÷1024=16 故表示磁盘地址格式的所有参数为：台数16，记录面20，磁道数203道，扇区数16，由此可得磁盘地址格式为： 20 17 16 9 8 4 3 0 台号 柱面号 盘面号 扇区号 磁盘总存储容量为： 16×20×203×16384=1064304640（字节） 45 图1所示为传送（MOV，OP码IR0IR100）、加法（ADD，OP码IR0IR101）、取反（COM，OP码IR0IR110）、十进制加法（ADT，OP码IR0IR111）四条指令的微程序流程图，每一框表示一个CPU周期。其中rs,rd为8个通用寄存器R0～R7，每个CPU周期含4个时钟脉冲T1～T4。 ① 设微指令的微命令字段为12位，判别字段和下址字段是多少位？ 2 ② 控制存储器EPROM存储容量至少是多少？ ③ 给每条微指令分配一个确定的微地址（二进制编码表示）。 ④ 写出微地址转移逻辑表达式和转移逻辑图。 ⑤ 画出微程序控制器结构图。 解：（3）因EPROM容量为16单元，微地址寄存器4位即可，设为μA3~μA0 七条微指令地址分配如下表所示，一条微指令只占一个微地址，（可直接填写在流程图右上角和右下角） 微指令序号 当前微地址 下一微地址 1 0000 1000 2 1000 0000 3 1001 0000 4 1010 0000 5 1011 1111 6 1111 0000 7 0100 0000 （2）从流程图看出，P1处微程序出现四个分支，对应4个微地址，用OP码作为测试条件。P2处微程序出现2个分支，对应2个微地址 微地址转移逻辑表达式如下： μA2=P2×Cj×T4 μA1=P1×IR1×T4 μA0=P1×IR0×T4 其中IR1，IR0是指令类寄存器中存放操作码的触发器，T4表示某个节拍脉冲时修改微地址寄存器。 （3）画出逻辑图如图A9.5 Q Q Q Q Q Q Q Q uA3 uA2 uA1 uA0 D °D °D °D T1 CM3 CM2 CM1 CM0 ° ° ° T4 P2 P1 P1 Cj IR1 IR0