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回答下面问题

[问答题]
题目中描述的计算机，其部分指令执行过程的控制信号如下图所示。

题图a 部分指令控制信号

该机指令格式如下图所示，支持寄存器直接和寄存器间接两种寻址方式，寻址方式位分别为0 和 1，

通用寄存器R0～R3 的编号分别为 0、1、2 和 3。

题图b  指令格式

请回答下列问题。

1）该机的指令系统最多可定义多少条指令？

2）假定 inc、shl 和 sub 指令的操作码分别为 01H、02H 和 03H，则以下指令对应的机器代码 各是什么？

① inc    R1 ;    R1 + 1→R1

② shl    R2,R1 ;    (R1) << 1→R2

③ sub    R3, (R1),R2 ;   ((R1)) – (R2) → R3

3）假设寄存器 X 的输入和输出控制信号分别为 Xin 和 Xout，其值为 1 表示有效，为 0 表示 无效（例如，PCout=1 表示 PC 内容送总线）；存储器控制信号为 MEMop，用于控制存储器的读 (read）和写(write)操作。写出题图 a 中标号①～⑧处的控制信号或控制信号的取值。

4）指令“sub  R1,R3,(R2)”和“inc R1”的执行阶段至少各需要多少个时钟周期？

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王道论坛头像 王道论坛

44 ．解答：

1 ）指令操作码有 7 位，因此最多可定义 27=128 条指令。

2 ）各条指令的机器代码分别如下：

① “ inc R1 ”的机器码为： 0000001 0 01 0 00 0 00 ，即 0240H 。

②“ shl R2 ， R1 ”的机器码为： 0000010 0 10 0 01 0 00 ，即 0488H 。

③“ sub R3 ， (R1),R2 ”的机器码为： 0000011 0 11 1 01 0 10 ，即 06EAH 。

3 ）各标号处的控制信号或控制信号取值如下：

①0；②mov；③mova；④left；⑤read；⑥sub；⑦mov；⑧Srout。

【评分说明】答对两个给分。

4 ）指令“ sub R1 ， R3 ， (R2) ”的执行阶段至少包含 4 个时钟周期；指令“ inc R1 ”的执行阶段至少包含 2 个时钟周期。

编辑于 2016-12-15 18:33:12 回复(4)
盛于唐朝之末头像 盛于唐朝之末
最后一问的时钟周期怎么得出来的
发表于 2019-11-30 16:35:17 回复(0)
东秦大凯头像 东秦大凯
最后一问没有看到解释。我猜想的理解：
sub R1,R3,(R2)的执行需要的时钟周期
1.ALU部件计算寄存器间接寻址(R2)的有效地址
2.访存，取出((R2))，送入R0寄存器
3.ALU计算R3-R0的值
4.将计算结果送入R1寄存器。
所以是4个时钟周期。
inc R1就简单了
1.将操作数R1送入ALU进行运算
2.运算结果回写R1。
所以是2个时钟周期。
不知道对不对。欢迎大佬指出，纠正我的模糊概念。

发表于 2022-06-03 12:27:36 回复(2)
jyunchyou头像 jyunchyou
16位总长怎么来的
发表于 2019-08-06 14:00:51 回复(1)
essera头像 essera
好棒
发表于 2018-11-05 12:38:53 回复(0)
Sunshine暖阳头像 Sunshine暖阳

shl是逻辑左移指令，它的功能为：

（1）将一个寄存器或内存单元中的数据向左移位；

（2）将最后移出的一位写入CF中；

（3）最低位用0补充。

发表于 2018-04-25 19:52:25 回复(0)
嗯学头像 嗯学
最后一问答案是8和7吧
发表于 2017-09-09 18:20:31 回复(0)
changeShen头像 changeShen
1 ）指令操作码有 7 位，因此最多可定义 27=128 条指令。

2 ）各条指令的机器代码分别如下：

① “ inc R1 ”的机器码为： 0000001 0 01 0 00 0 00 ，即 0240H 。

②“ shl R2 ， R1 ”的机器码为： 0000010 0 10 0 01 0 00 ，即 0488H 。

③“ sub R3 ， (R1),R2 ”的机器码为： 0000011 0 11 1 01 0 10 ，即 06EAH 。

3 ）各标号处的控制信号或控制信号取值如下：

①0；②mov；③mova；④left；⑤read；⑥sub；⑦mov；⑧Srout。

【评分说明】答对两个给分。

4 ）指令“ sub R1 ， R3 ， (R2) ”的执行阶段至少包含 4 个时钟周期；指令“ inc R1 ”的执行阶段至少包含 2 个时钟周期。（来自王道论坛）

发表于 2017-08-12 21:46:25 回复(0)
艾晓米Amyfairy头像 艾晓米Amyfairy

44 ．解答：

1 ）指令操作码有 7 位，因此最多可定义 27=128 条指令。

2 ）各条指令的机器代码分别如下：

① “ inc R1 ”的机器码为： 0000001 0 01 0 00 0 00 ，即 0240H 。

②“ shl R2 ， R1 ”的机器码为： 0000010 0 10 0 01 0 00 ，即 0488H 。

③“ sub R3 ， (R1),R2 ”的机器码为： 0000011 0 11 1 01 0 10 ，即 06EAH 。

3 ）各标号处的控制信号或控制信号取值如下：

①0；②mov；③mova；④left；⑤read；⑥sub；⑦mov；⑧Srout。

【评分说明】答对两个给分。

4 ）指令“ sub R1 ， R3 ， (R2) ”的执行阶段至少包含 4 个时钟周期；指令“ inc R1 ”的执行阶段至少包含 2 个时钟周期。（来自王道论坛）

编辑于 2016-12-15 18:33:12 回复(1)
城市里的养猫者头像 城市里的养猫者

1）指令操作码有 7 位，因此最多可定义 27=128 条指令。

2）各条指令的机器代码分别如下：

①“inc R1”的机器码为：0000001 0 01 0 00 0 00，即 0240H。

②“shl R2，R1”的机器码为：0000010 0 10 0 01 0 00，即 0488H。

③“sub R3，(R1),R2”的机器码为：0000011 0 11 1 01 0 10，即 06EAH。 3）各标号处的控制信号或控制信号取值如下：

①0；②mov；③mova；④left；⑤read；⑥sub；⑦mov；⑧Srout。

4）指令“sub R1，R3，(R2)”的执行阶段至少包含 4 个时钟周期；指令“inc R1”的执行阶段至 少包含 2 个时钟周期。

发表于 2016-11-19 17:47:09 回复(0)
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上传者：城市里的养猫者
难度：
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