某16位计算机的主存按字节编码,存取单位为16位;采用16位定长指令字格式;CPU采用单总线结构,主要部分如下图所示。图中R0~R3为通用寄存器;T为暂存器;SR为移位寄存器,可实现直送(mov)、左移一位(left)和右移一位(dght)3种操作,控制信号为SRop,SR的输出由信号SRout控制;ALU可实现直送A(mova)、A加B(add)、A减B(sub)、A与B(and)、A或B(or)、非A(not)、A加1(inc)7种操作,控制信号为ALUop。
问答题 图中哪些寄存器是程序员可见的?为何要设置暂存器T?
【正确答案】正确答案:程序员可见寄存器为通用寄存器(RD~R3)和PC。因为采用了单总线结构,因此,若无暂存器T,则ALU的A、B端口会同时获得两个相同的数据,使数据通路不能正常工作。
【答案解析】
问答题 控制信号ALUop和SRop的位数至少各是多少?
【正确答案】正确答案:ALU共有7种操作,故其操作控制信号ALUop至少需要3位;移位寄存器有3种操作,其操作控制信号SRop至少需要2位。
【答案解析】
问答题 控制信号SRout所控制部件的名称或作用是什么?
【正确答案】正确答案:信号SRout所控制的部件是一个三态门,用于控制移位器与总线之间数据通路的连接与断开。
【答案解析】
问答题 端点①~⑨中,哪些端点须连接到控制部件的输出端?
【正确答案】正确答案:端口①、②、③、⑤、⑧须连接到控制部件输出端。
【答案解析】
问答题 为完善单总线数据通路,需要在端点①~⑨中相应的端点之间添加必要的连线。写出连线的起点和终点,以正确表示数据的流动方向。
【正确答案】正确答案:连线1,⑥→⑨;连线2,⑦→④。
【答案解析】
问答题 为什么二路选择器MUX的一个输入端是2?
【正确答案】正确答案:因为每条指令的长度为16位,按字节编址,所以每条指令占用2个内存单元,顺序执行时,下条指令地址为(PC)+2。MUX的一个输入端为2,可便于执行(PC)+2操作。
【答案解析】