第5章习题参考答案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（IR）；(2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（AR）(3)算术逻辑运算结果通常放在（DR）和（通用寄存器）。2．参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STORl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl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：STOR1,(R2)的指令流程图及微操作信号序列如下：STOR1,(R2)(PC)→ARPC,G,AROi(M)→DRR/W=R(DR)→IRDR,G,IROi(R2)→ARR,G,AR2Oi(R1)→DRR,G,DR1Oi(DR)→MR/W=W~3．参见图5.15的数据通路，画出取数指令“LAD(R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。解：LADR3,(R0)的指令流程图及为操作信号序列如下：LAD(R3),R0(PC)→ARPC,G,AROi(M)→DRR/W=R(DR)→IRDR,G,IROi(R3)→ARR,G,AR3Oi(M)→DRR/W=R(DR)→R0DR,G,RO0i~4．假设主脉冲源频率为10MHz，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。解：5．如果在一个CPU周期中要产生3个节拍脉冲；T＝200ns，T=400ns，T=200ns，l23试画出时序产生器逻辑图。解：取节拍脉冲T、T、T的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所l23以取时钟源提供的时钟周期为200ns，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个3时钟周期，所以除了C外，还需要3个触发器——C、C、C；并令4l23TCC；TCC；TCC，由此可画出逻辑电路图如下：1121233136．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：80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条公用微指令，所以总微指令条数为80(4-1)+1=241条微指令，每条微指令32位，所以控存容量为：24132位7．某ALU器件是用模式控制码MSSSC来控制执行不同的算术运算和逻辑321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，φ为0或l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，S，S，32S，C的逻辑表达式。l指令码MSSSC321A,B00110H,D01101E0010yF0111yG1011解：由表可列如下逻辑方程M=GS=H+D+F3S=A+B+D+H+E+F+G2S=A+B+F+G1C=H+D+Ey+Fy8．某机有8条微指令I—I，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。18a—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仅限为8位，请安排微指令的控制字段格式。微指令abcdefghijI1I2I3I4I5I6I7I8解：因为有10种不同性质的微命令信号，如果采用直接表示法则需要10位控制字段，现控制字段仅限于8位，那么，为了压缩控制字段的长度，必须设法把一个微指令周期中的互斥性微命令组合在一个小组中，进行分组译码。经分析，(e,f,h)和(b,i,j)、或(d,i,j)和(e,f,h)、或(g,b,j)和(i,f,h)均是不可能同时出现的互斥信号，所以可将其通过2:4译码后输出三个微命令信号(00表示该组所有的微命令均无效)，而其余四个微命令信号用直接表示方式。因此可用下面的格式安排控制字段。efhbijacdgXXXX或：efhdijabcgXXXX或：fhibgjacdeXXXX9．微地址转移逻辑表达式如下：μA=P·IR·T8164μA=P·IR·T7154μA=P·C·T624其中μA—μA为微地址寄存器相应位，P和P为判别标志，C为进位标志，8612IR和IR为指令寄存器的相应位，T为时钟周期信号。说明上述逻辑表达式的564含义，画出微地址转