问答题
将图5．27所示的CPU结构用硬联线控制器实现。
【正确答案】正确答案：(1)由给定的硬件结构，每条指令的取指和执行过程如图5．28所示的流程图。现需设计每条指令的工作时序。
假设每次访问存储器需占用一个节拍电位W时间，其余微操作均可在一个节拍电位时间内完成。为简便起见，假定只考虑节拍电位信号作为时序控制信号，而未考虑节拍脉冲信号。 由图5．28给出的操作流程图可以看出，每条指令的取指周期都相同，需占用3个节拍电位时间。3条需要访存的指令ADD，STA和LDA的执行周期也需占用3个节拍电位时间，而无需访存的3条指令COM，JMP和JPZ的执行周期只需1个节拍电位时间。因此，按照最长的指令周期考虑，每条指令需占用6个节拍电位时间。节拍电位发生器用模6时序计数／译码器实现。 硬联线控制器的结构如图5．29所示。 (2)在图5．28中，每个微操作方框的左边给出了每个微操作控制信号需被激活的节拍电位W
i
。据此可以得到每个微操作电位控制信号的逻辑表达式： C
1
=W
6
．ADD C
7
=W
4
(LDA+STA+ADD) C
2
=W
4
．COM C
8
=W
4
(JMP+JPZ) C
3
=W
2
+W
5
(LDA+STA+ADD) C
9
=W
3
C
4
=W
6
．STA C
10
=W
1
C
5
=W
5
．STA C
11
=W
3
C
6
=W
6
．LDA
假设每次访问存储器需占用一个节拍电位W时间，其余微操作均可在一个节拍电位时间内完成。为简便起见，假定只考虑节拍电位信号作为时序控制信号，而未考虑节拍脉冲信号。 由图5．28给出的操作流程图可以看出，每条指令的取指周期都相同，需占用3个节拍电位时间。3条需要访存的指令ADD，STA和LDA的执行周期也需占用3个节拍电位时间，而无需访存的3条指令COM，JMP和JPZ的执行周期只需1个节拍电位时间。因此，按照最长的指令周期考虑，每条指令需占用6个节拍电位时间。节拍电位发生器用模6时序计数／译码器实现。 硬联线控制器的结构如图5．29所示。 (2)在图5．28中，每个微操作方框的左边给出了每个微操作控制信号需被激活的节拍电位W
i
。据此可以得到每个微操作电位控制信号的逻辑表达式： C
1
=W
6
．ADD C
7
=W
4
(LDA+STA+ADD) C
2
=W
4
．COM C
8
=W
4
(JMP+JPZ) C
3
=W
2
+W
5
(LDA+STA+ADD) C
9
=W
3
C
4
=W
6
．STA C
10
=W
1
C
5
=W
5
．STA C
11
=W
3
C
6
=W
6
．LDA
【答案解析】