计算机组成原理与汇编(第五章).docx

5.1 简述CPU的功能 CPU的主要功能是控制计算机运行存储在主存储器中的程序，完成人们对问题的求解工作求解问题的程序由一条条的指令组成CPU的任务是控制着机器到主存中取出指令，根据指令的功能执行该指令，然后，再取出下一条指令执行，循环往复，直到执行停机指令，则停止机器的运行5.2 简述微程序控制部件的基本组成及工作原理 微程序控制部件CU通常由控制存储器、微程序计数器、微指令寄存器等部件组成 微程序控制部件控制机器工作的原理是将每条机器指令编码写成一段微程序把这些微程序存到一个控制存储器中每一段微程序包含若干条微指令，每一条微指令对应若干个微指令每个微指令通常是由一个二进制代码表示，该位为1，则表示在本条微指令中该微指令有效，若该位为0，则表示在本条微指令中该微命令无效每执行一条微指令则相应于执行指令流程中的一步操作，完成信息在数据通路中的一次流动在机器运行时，一条一条地读出这些微指令，由此产生机器运行所需要的各种微操作控制信号，使机器的各相应部件执行微操作控制信号所规定的具体操作5.4 简述微指令、微命令、微操作控制信号、微周期及微程序的概念 微指令：一条微指令是由多个微命令字段构成。

微命令：微命令是最小单位的控制信号，由微指令经过译码或不译码直接发出微操作控制信号：微操作是由相应的微命令控制实现的基本操作每个微命令均对应着相应的微操作，微操作是微命令的一个具体操作微程序：微程序是机器设计者为实现机器指令系统的功能设计的微程序在机器出厂前则已写入控存，用户不能修改其内容在机器加电开机后，则由存储在控存的微程序控制着机器完成机器指令的读取与执行5.5 简述一条机器指令的执行过程一条指令的执行，是在CPU的控制部件（CU）的控制下，按照指令中机器周期的取指周期、取数周期和执行周期的执行次序，一步步执行，以实现该指令的全部功能这一过程是顺序执行一个个确定的微操作控制信号序列的过程5.6简述时序系统中三级时序的概念三级时序组成的时序系统，即为在一个指令周期中，采用机器周期，时钟周期及时钟脉冲三级时序5.7简述指令周期的概念机器在CPU的控制下，从主存取出一条指令，并执行完该指令所需要的时间由于各种指令所实现的功能不同，因此，指令系统中各种指令的执行时间是不一样的，即各种指令的指令周期是不同的5.8 给出模型机中下列机器指令的目标代码(即为二进制代码)1）MOV AX,1234H二进制代码：操作码 d w mod reg r/m 100010 1 1 00 000 110立即数-l 立即数-h00110100 00010010十六进制表示：（8C063412）H（2）MOV AL,20H[SI]二进制代码：操作码 d w mod reg r/m 100010 1 0 01 000 100十六进制表示：(8A44)H（3）MOV 16H[DI],CX二进制代码：操作码 d w mod reg r/m100010 0 1 01 001 101位移量-l00010110十六进制表示：（894D16）H（4）ADD AX,BX二进制代码：操作码 d w mod reg r/m000000 1 0 00 000 110十六进制表示：(0206)H（5）SUB CX,[BX]二进制代码：操作码 d w mod reg r/m001010 1 1 00 001 111十六进制表示：(2B0F)H（6）AND AL,BL二进制代码：操作码 d w mod reg r/m001000 1 0 11 100 011 十六进制表示：（22E3）H（7）OR AH,BH二进制代码：操作码 d w mod reg r/m000010 1 0 11 100 111十六进制表示：（0AE7）H（8）XOR AX,5678H二进制代码：操作码 w 立即数-l 立即数-h0011010 1 01111000 01010110 十六进制表示：(356856)H5.9根据模型机数据通路结构,给出控制执行下述MOV指令的指令流程及微操作控制信号。

1）MOV AX,BX指令流程微操作控制信号FI0 PC->MARPC-IBUS,IBUS-MAR, T+1(CLK)FI1M->MDR->IR;PC+1->PCMAR-ABUS,MRD, W-B, I-DBUS, BUS-MDR,MDR-IBUS,IBUS-IR,PC+1,IBUS-PC,1->T0(CLK),1->DST(CLK)DST0PC+1->PCPC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)SRC0BX->RBL(送BX地址), RE,W-B, IBUS-RBL, T+1(CLK)EXC0RBL->AXRBL-IBUS,(送AX地址),RE,W-B, T+1(CLK)（2）MOV AL,BL指令流程微操作控制信号FI0 PC->MARPC-IBUS,IBUS-MAR, T+1(CLK)FI1M->MDR->IR;PC+1->PCMAR-ABUS,MRD, W-B, I-DBUS, BUS-MDR,MDR-IBUS,IBUS-IR,PC+1,IBUS-PC,1->T0(CLK),1->DST(CLK)DST0PC+1->PCPC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)SRC0BL->RBL(送BL地址), RE,W-B, IBUS-RBL, T+1(CLK)EXC0RBL->ALRBL-IBUS,(送AL地址) ,RE,W-B,T+1(CLK)（3）MOV AX,15A8H[SI]指令流程微操作控制信号FI0 PC->MARPC-IBUS,IBUS-MAR, T+1(CLK)FI1M->MDR->IR;PC+1->PCMAR-ABUS,MRD, W-B, I-DBUS, BUS-MDR,MDR-IBUS,IBUS-IR,PC+1,IBUS-PC,1->T0(CLK),1->DST(CLK)DST0PC+1->PCPC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)SRC0PC->MARPC-IBUS, IBUS-MAR, T+1(CLK)SRC1M->MDR->RA,PC+1->PCMAR-ABUS,MRD,W-B,I-DBUS, BUS-MDR,MDR-IBUS,IBUS-RA PC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)SRC2SI->RB,PC+1->PCRE,W-B,R-IBUS,IBUS-RB ,PC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)SRC3RA+RB->MARADDC,ALU-IBUS,IBUS-MAR, 1->T0(CLK), 1->SRC(CLK)SRC4M->MDR->RBLMAR-ABUS,MRD,W-B,BUS-MDR,I-DBUS,MDR-IBUS,IBUS-RBL, T+1(CLK)EXC0RBL->AXRBL-IBUS,(送AX地址),WE,W-B, T+1(CLK)（4）MOV 1C26H[BX][DI],0F28H指令流程微操作控制信号FI0 PC->MARPC-IBUS,IBUS-MAR, T+1(CLK)FI1M->MDR->IR;PC+1->PCMAR-ABUS,MRD, W-B, I-DBUS, BUS-MDR,MDR-IBUS,IBUS-IR,PC+1,IBUS-PC,1->T0(CLK),1->DST(CLK)DST0PC+1->PCPC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)DST1PC ->MARPC-IBUS, IBUS-MAR, T+1(CLK)DST2M->MDR->RA;PC+1 ->PCMAR-ABUS,MRD,W-B,I-DBUS, BUS-MDR,MDR-IBUS,IBUS-RA PC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)DST3BX->RB;PC+1 ->PCRE,W-B,R-IBUS,IBUS-RB ,PC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)DST4RA+RB->RBLADDC,ALU-IBUS,IBUS-RBL,T+1(CLK)DST5RBL->RARBL-IBUS,IBUS-RA,T+1(CLK)DST6DI->RBRE,W-B,R-IBUS,IBUS-RB, T+1(CLK)DST7RA+RB->MARADDC,ALU-IBUS,IBUS-MAR， 1->T0(CLK), 1->SRC(CLK)SRC0MAR->SRMAR-IBUS, IBUS-SR,T+1(CLK)SRC1PC ->MARPC-IBUS,IBUS-MAR, T+1(CLK)SRC2M->MDR->RBL;PC+1 ->PCMAR-ABUS,MRD,W-B,I-DBUS, BUS-MDR,MDR-IB,IBUS-RBL, PC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)SRC3SR->MAR ;PC+1 ->PCSR-IBUS,IBUS-MAR,PC+1 ,IBUS-PC,1->T0(CLK),1->EXC(CLK)EXC0RBL->MDRRBL-IBUS,I-DBUS,BUS-MDR, T+1(CLK)EXC1MDR->MMDR-DBUS,MWR,W-B,1->T0(CLK),1->FI(1->INT)(CLK)5.10根据模型机数据通路结构,给出控制执行下述双操作数算术逻辑运算指令的指令流程及微操作控制信号。

1）ADD BX,AX指令流程微操作控制信号FI0PC->MARPC-IBUS, IBUS-MAR, T+1(CLK)FI1M->MDR->IR;PC+1->PCMAR-ABUS,MRD,W-B,I-DBUS,BUS-MDR, MDR-IBUS,IBUS-IR,PC+1,IBUS-PC, 1->T0(CLK), 1->DST(CLK)DST0PC+1->PCPC+1 ,IBUS-PC, T+1(CLK)DST1AX->SR(送AX地址)，RE,W-B,R-IBUS,IBUS-SR,1->T0(CLK),1->SRC(CLK)SRC0BX->RB(送BX地址)，RE,W-B,R-IBUS,IBUS-RB,1->T0(CLK),1->EXC(CLK)EXC0SR->RASR-IBUS,IBUS-RA,T+1(CLK)EXC1RA ADD RB->AXADDC,ALU-IBUS, (送AX地址)，WE,W-B,1->T0(CLK),1->FI(1->INT)(CLK)5.11根据模型机数据通路结构,给出控制执行下述移位指令的指令流程及微操作控制信号1）SHL AX,1指令流程微操作控制信号FI0PC->MARPC-IBUS, IBUS-。