loading第五章
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（指令寄存器IR）； (2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC)； (3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器 ）和（数据缓冲寄存器DR ）。
2．参见下图（课本P166图5.15）的数据通路。画出存数指令\R1 ，(R2)\的指令周期
流程图，其含义是将寄存器R1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：\，(R2)\指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示：
3．参见课本P166图5.15的数据通路，画出取数指令\（R3），RO\的指令周期流程图，
其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。
5．如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画出
时序产生器逻辑图。
解：节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1 = T3 =200ns ，
T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。为了消除节拍脉冲上的毛刺，环
型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。根据关
系，节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的逻辑表达式如下：
T1 = C1·
， T2 = ， T3 =
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：微指令条数为：（4-1）×80+1=241条 取控存容量为：256×32位=1KB
7. 某ALU器件使用模式控制码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，F
为0或1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，S1，C的逻 辑表达式。
解： M=G
S3=H+D+F S2=1
C=H+D+(E+F)y
8．某机有8条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。
a-j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8位，请安排微指 令的控制字段格式。
解：经分析，（e ,f ,h）和（b, i, j）可分别组成两个小组或两个字段，然后进行译码，可得六个
微命令信号，剩下的a, c, d, g 四个微命令信号可进行直接控制，其整个控制字段组成如
下：
11.已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为 512×48(位)。微程序可在整个控
制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微
指令地址采用断定方式。请问:
（1）微指令中的三个字段分别应为多少位？
（2）画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。 解：
（l）假设判别测试字段中每一位作为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位；
又因为控存容量为512单元，所以下地址字段为9位，。微命令字段则是：
（48－4－9）= 35位。
（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如下图所示。其中微地址寄存器对应下地址
字，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令字段，后两部分组成微指令寄存器。地 址转移逻辑的输入是指令寄存器的OP码、各种状态条件以及判别测试字段所给的判别标志
（某一位为1），其输出用于控制修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移 （此例微指令的后继地址采用断定方式）。