8.假设机器字长为16位，主存容量为128K字节，指令长度为16位或32位，共有128条指令。请设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对数、相对、基址、间接、变址六种寻址方式。
9现在要设计一个新处理机，但机器字长尚悬而味觉，有两种方案等待选择：一种是指令字长16位，另一种指令字长24位。该处理机的硬件特色是：有两个基址寄存器（20）位；有两个通用寄存器组，每组包括16个寄存器。请问：
（1）16位字长的指令和24字长的指令各有什么优缺点？那种方案好？ （2）若选用24位的指令字长，基地址寄存器还有保留的必要吗？ 10.指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式的特点。 11指令格式如下所示，其中OP为操作码字段，是分析格式的特点。 12一台处理机具有如下指令字格式：
1位 3位 3位 X OP 寄存器 地址
13RISC机中一些指令没有选入指令系统，但他们很重要，请使用指令集中的另外一条指令来替代它们。表5-15左半部分列出了6条指令功能，请在表的右半部分填入SPARC机的替
代指令及实现方法。
14假设以下各条指令在执行前均存放在地址为500的单元中，存储器按字节编制，字地址为偶数。每条指令执行前（R0）=100，（100）=200，（200）=500，（604）=200，MOV(OP)=1001(二进制)。MOV指令的功能是将源操作数传到目的地址，指令格式地址如下：
第6章 中央处理器
一、选择题
1、Intel C 是一个具有16位数据总线的32位CPU。
A．80286 B．80386DX C．80386SX D．80486DX2 2、在CPU中，跟踪后继指令地址的寄存器是 B 。
A．指令寄存器 B．程序计数器 C．地址寄存器 D．状态条件寄存器 3、状态寄存器用来存放 D 。
A．算术运算结果 B．逻辑运算结果 C．运算类型 D．算术、逻辑运算及测试指令来执行
4、在微程序控制器中，机器指令和微指令的关系是 C 。 A．每一条机器指令由一条微指令来执行 B．一条微指令由若干条机器指令组成
C．每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行 D．一段微程序由一条机器指令来执行 5、计算机主频的周期是指 B 。
A．指令周期 B．时钟周期 C．CPU周期 D．存取周期 6、一节拍脉冲持续的时间长短是 C 。
A．指令周期 B．机器周期 C．时钟周期 D．以上都不对 7、以硬连线方式构成的控制器也称为 A 。
A．组合逻辑型控制器 B．微程序控制器 C．存储逻辑型控制器 D．运算器 8、微程序存放在 A 中。
A．控制存储器 B．RAM C．指令寄存器 D．内存储器
9、微指令格式分为水平型和垂直型，水平型微指令的位数 B ，用它编写的微程序 D 。
A．较少 B．较多 C．较长 D．较短 二、简答题
1.问程序控制器有何特点？
答：微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。与组合逻辑控制器比较，微程序控制器具有规整性、可扩展性等优点，是一种用软件方法来设计硬件的技术。它可实现复杂指令的操作控制，且极具灵活性，可方便的增加和修改指令。 2.控制器的控制方式解决什么问题？有哪几种基本控制方式？
答：计算机的基本工作由指令控制。指令的操作不仅涉及CPU内部，还涉及内存和I/O接口。另外，指令的繁简程度不同，所需要的执行时间也有很大差异。如何根据具体情况实施不同的控制，就是控制方式所要解决的问题。控制器有三种控制方式：同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。
3.什么是指令周期、机器周期（CPU周期）和时钟周期？指令的解释有哪3种控制方式？ 答：指令周期是指取出并执行一条指令的时间。CPU周期也称为机器周期，通常指从内存读取一个指令字的最短时间。时钟周期又称节拍周期，是处理操作的最基本单位。指令周期包含若干个CPU周期，而一个CPU周期又包含若干个时钟周期。指令的解释有组合逻辑型、存储逻辑型和结合型3种控制方式。 三、综合体
２．若某机主频为200MHZ，每个指令周期平均为2.5个cpu周期，每个cpu周期包括两个主频周期，问：
（１）该机平均指令执行速度为多少MIPS?
主频为200MHZ，主频周期=1/200MHZ=0.005μs 一条指令执行周期为：2*2.5*1/200=0.025μs 平均指令执行速度=1/0.025=40MIPS （２）若主频不变，但每条指令平均包括5个cpu周期，每个cpu周期又包含4个主频周期，平均每条指令执行速度为多少MIPS?
每条指令包括5个CPU周期，每个CPU周期包含4个主频周期，一条指令执行时间为：4*5*0.005μs=0.1μs
平均指令执行速度= 1/0.5=10MIPS ３． （１）略 （２）
PC→MAR M→MDR MDR→IR PC+1→PC PC→BUS,BUS→MAR R MDR→BUS,BUS→IR +1PC MOVR0,R1 MOV(R0),R1 MOVR0,(R1) R0→BUS R0→BUS R1→MAR R0→MDR MDR→M BUS→R1 BUS→MAR M→MDR MDR→R1 R MDR→BUS,BUS→R1 R1→BUS, BUS→MAR R0→BUS,BUS→MDR R
三条MOV指令操作流程图