计算机组成原理[袁春风]chap6homework.ppt

1,第6章 中央处理器组织作业,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,2,第一次作业,(1) 名词解释： 指令周期 间接子周期 指令流水线 先行控制 数据相关 CISC RISC (2) 简答题： 影响指令流水线的几个因素是什么？ 是否是流水段越多，指令执行越快?为什么？,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,3,第2次作业（2001/12/4）,1名词解释 微操作 微操作信号 微操作信号形成部件 指令部件 时序部件 节拍 指令周期 机器周期 PLA 组合逻辑设计 什么是时序系统？为什么需要时序系统？ 指令和数据都存放在内存，如何识别从内存存储器取出来的是指令还是数据？ 微操作信号有哪些条件决定？,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,4,第三次作业,1请说明水平型微指令和垂直型微指令的基本思想和 优缺点。 2微程序控制器容量为102448，微程序可以实现 整个空间的转移，控制微程序转移的条件共有6个， 微指令采用水平格式，微地址由下地址字段确定。 请设计微指令的格式，各字段应为多少位？为什么？,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,5,第三次作业,3. 给定运算部件和微指令格式如 下图所示。微指令的五位代码 为“1”时分别执行下列传送动作， 为“0”时不送： a.寄存器A的内容送半加器； b.寄存器B的内容送半加器； c.寄存器C的内容送半加器； d.寄存器C的内容送寄存器A； e.寄存器C的内容送寄存器B。 规定每条微指令执行结束前，半加器结果自动送入寄存器C。请编写一个微程序使A、B两个寄存器的内容互换。,微指令格式：a b c d e,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,6,第2次作业解答,1名词解释 微操作 微操作信号 微操作信号形成部件 指令部件 时序部件 节拍 指令周期 机器周期 PLA 组合逻辑设计 参考答案（略） 什么是时序系统？为什么需要时序系统？ 参考答案（略） 指令和数据都存放在内存，如何识别从内存存储器取出来的是指令还是数据？ 参考答案：不是靠形式来区分，而是由时序控制的。取指周期取来的总是指令。 4. 微操作信号有哪些条件决定？ 参考答案（略）,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,7,补充说明：,某计算机内部采用单总线，共有16个通用寄存器，要实现ADD #I,Rn指令，这条指令的功能是：将立即数I与寄存器Rn的内容相加，并把和数送入Rn中去，指令格式如下： 双字节指令： 试设计这条指令的指令 流程图和操作时序图。 提示: FETCH:(PC)=IR,(PC)+1=PC SOF:(Rn)=BR DOF: (PC)=Y,(PC)+1=PC EXE:(BR)+(Y)=Rn,7 6 5 4 3 2 1 0,操作码,Rn,立即数I,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,8,第3次作业解答,1请说明水平型微指令和垂直型微指令的基本思想和 优缺点。 参考答案（略） 2微程序控制器容量为102448，微程序可以实现整 个空间的转移，控制微程序转移的条件共有6个， 微指令采用水平格式，微地址由下地址字段确定。 请设计微指令的格式，各字段应为多少位？为什么？ 参考答案：转移地址或下址字段位数：10（1024=210） 转移控制字段位数：3位（236+1=7） 单分支： 多分支：,微操作码字段,下址字段,转移地址字段,47 13 12 10 9 0,转移控制,000,47 13 12 10 9 0,微操作码字段,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,9,4.习题集第六章第17题 参考答案：注意两点 半加器的功能：实现两个输入的半加和送C。 在每条微指令执行结束前，半加器结果自动送C。 A和B两个寄存器互换的微程序如下: 11000 ABC 01110 CA ,CBC 10101 CB ,CAC 00010 CA 曾经有过的错误： 10000 AC 01001 BC CB 00010 CA 11000 ABC 10100 ACC 11010 CA ,ABC 01100 CBC 00001 CB,第3次作业解答,南京大学计算机系多媒体研究所 袁春风,10,3. 习题集第六章第16题 I1:a b c d e I2:a d f g I3:b h I4:c I5:c e g i I6:a h j I7:a d h I8:a b i 参考答案： 要充分考虑并行性，因而至少要分5个字段，使I1中的a b c d e分别分在不同的字段内；