计算机组成原理微程序控制器设计与指令执行分析.pdfVIP

1、（本题7分）某机采用微程序控制器，其微程序控制器有18种微操作命令（采用直接控，即水平型微指

令），有8个转移控制状态（采用译码形式），微指令格式中的下址字段7位。该机机器指令系统采用4位定长操作

码，平均每条指令由7条微指令组成。问：

（1）该微指令的格式中，操作控制字段和判别测试字段各有几位？控存的容量（字数×字长）？（4分）

（2）该机指令系统共有多少条指令？需要多少容量的控存？上述的控存是否合适？（3分）

操作控制字段判别测试字段下址字段

44.（13分）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图所示。图中所有控制信号为1

时表示有效、为0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，MDRin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。

数据通路结构

下表给出了上述指令取值和译码阶段每个节拍（时钟周期）的功能和有效控制信号，请按表中描

述方式用表格列出指令执行阶段每个节拍的功能和有效控制信号。

功能和控制信号

1.(Thisquestionisworth7points)Acertainmachineusesamicro-programmedcontroller.Itsmicro-programmedcontrollerhas18kindsof

micro-operationcommands(usingdirectcontrolmethod,thatis,horizontalmicro-instructions),8transfercontrolstates(usingdecodingform),andthe

loweraddressfieldinthemicro-instructionformathas7bits.Themachineinstructionsystemusesa4-bitfixed-lengthoperationcode,andeach

instructionconsistsofanaverageof7microinstructions.ask:

1)Intheformatofthismicroinstruction,howmanyoperationcontrolfieldsanddiscriminationtestfieldsarethere?Whatisthecapacityofthecontrol

（

memory(numberofwords×wordlength)?(4points)

2)Howmanyinstructionsdoesthemachine’scommandsystemhave?Howmuchcapacityofcontrolmemoryisrequired?Is

（

theabovecontrolmemoryappropriate?(3points)

Operationcontroldiscriminanttest下址字段

fields