问答题
某计算机字长16位，采用16位定长指令字结构，部分数据通路结构如下图所示(见下页)，图中所有控制信号为1时表示有效、为O时表示无效，例如控制信号MDRinE为1表示允许数据从DB打入MDR，MD Rin为1表示允许数据从内总线打入MDR。假设MAR的输出一直处于使能状态。加法指令“ADD(R1)，R0”的功能为(R0)+((R1))→(R1)，即将R0中的数据与R1的内容所指主存单元的数据相加，并将结果送入R1的内容所指主存单元中保存。
【正确答案】答案一：
答案二：
有效控制信号 | 时钟 | 功能 |
C5 | MAR←(R1) | Rlout，MARin |
C6 | MDR←M(MAR) A←(R0) | MemR，MDRinE，R0out，Ain |
C7 | AC←(MDR) + (A) | MDRout，Add，ACin |
C8 | MDR←(AC) | ACout，MDRin |
C9 | M(MAR)←(MDR) | MDRoutE，MemW |
有效控制信号 | 时钟 | 功能 |
C5 | MAR←(R1) | Rlout，MARin |
C6 | MDR←M(MAR) | MemR，MDRinE |
C7 | A←(MDR) | MDRout，Ain |
C8 | AC←(A)+(R0) | R0out，MDRin |
C9 | (MDR)←(AC) | ACout，MDRin |
C10 | M(MAR)←(MDR) | MDRoutE，MemW |
【答案解析】本题目主要考查了CPU的指令周期、指令的寻址方式和数据通路等知识点。如果操作数存放在主存储器里，在指令的执行阶段，首先要根据寻址方式得到操作数的有效地址EA，并送到MAR，然后访问存储器，将操作数取出来存放在MDR，在访存的同时，可以经内总线将另一个操作数取出来暂存到ALU的寄存器A(也可采用另一种数据通路，分成两步完成，即将访存后取出的操作数暂存于MDR，然后将MDR的内容存入寄存器A中)，随后就可用寄存器MDR和A的内容完成ADD操作(或者从寄存器RO中取出另一个操作数与A的内容直接完成加法操作)。不管哪一种，得到的运算结果都是先暂存入寄存器AC，再写回到目的地址。根据题目要求，结果要写回R1所指的主存储单元中，所以运算结果先要暂存在MDR中，由MAR的内容选中存储单元后，再写回到主存储器中。