配备大量通用寄存器 （3） 指令流水线优化 。 5．以下有关机器周期的说法正确的是__A ____。
A.机器周期也称为CPU周期 B.一个机器周期包含两个以上CPU周期；
三种寻址方式，采用译码方式，故占2位；
C. 机器周期指内存存储周期； D. 机器周期就是CPU指令周期。 剩余7位为地址码字段。故指令格式如下：
6. CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做 指令周期 ，它通常用若干 机器周期（CPU周期） 来表示，而后者有包含有若干个 时
9 8 7 6 0 钟周期（节拍脉冲） 15
7、并行技术之所以能提升效率是因为器件自身的物理性能得到了改善。
OP X D （ × ）
X8. 保存当前正在执行的指令的寄存器是 IR（指令寄存器 ） ，指示下=00一条指令地址的寄存器是 PC（程序计数器）
，直接寻址，E=D，寻址范围为128单元； 9．在计算机中，存放微指令及微程序的控制存储器隶属于 A 。
X=01，变址寻址，E=（R）+D，寻址范围为64K单元（或64K+128单元）;A．CPU B． 高速缓存 C． 内存储器 D．外存 10．在微程序控制中，机器指令和微指令的关系是 D 。
X=10，相对寻址，E=（PC）+D，寻址范围为128单元； A .每一条微指令由一条机器指令解释执行 5．某计算机字长为16位，有16位的变址寄存器RX和程序计数器PC等，B. 每一段微程序由若干条机器指令解释执行 采用单字长单地址指令，共有50条指令。试采用直接、变址、相对三种寻址方
C .每一条机器指令由一条微指令解释执行 式设计指令格式，标明各字段起止位，并分别写出上述三种寻址方式的有效地
址E的计算方法 D .每一条机器指令由一段微程序解释执
解：因为共有50条指令，所以操作码字段占6位； 11．某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间三种寻址方式，采用译码方式，故占2位； 分别为60ns、80ns、70ns和50ns，若各段的缓存时间为10ns，则该流水线的地址码字段为16-6-2=8位。故指令格式如下： 时钟周期至少是__D____。 A．80ns B． 40ns C．50ns D．90ns 15 10 9 8 7 0 12. 说明以下二组指令分别存在哪种类型的数据相关？ （1） I1 ADD R0，R1 ；（R0）+（R1）→R0
OP X D I2 MUL R1，R3 ；（R1）*（R3）→R1 （2） I3 LAD R6，MEM ；MEM→R6，MEM是存储单元
I4 ADD R6，R7 ；（R6）+（R7）→R6 X=00直接寻址，E=D
（1）WAR（或读后写）
X=01，变址寻址，E=（Rx）+D
（2）RAW（或写后读） 、WAW（或写后写）
X=10，相对寻址，E=（PC）+D
13．判断以下两组指令分别存在哪种类型的数据相关？
（1） I1 ADD R1，R2，R3 ；（R2）+（R3）→R1
1．计算机操作的最小时间单位是 A．时钟周期 。 I2 SUB R4，R1，R5 ；（R1）-（R5）→R4
（2） I3 LAD R6，MEM ；MEM→R6，MEM是存储单元 A．时钟周期 B．指令周期
I4 ADD R6，R1，R7 ；（R1）+（R7）→R6 C．CPU周期 D．微指令周期
2．微程序控制器中，一条机器指令对应于一个微程序。（ √ ） 解： （1）RAW 写后读 3．流水CPU一定是RISC机器。 （ × ） （2）WAW 写后写 4． RISC机器的三个基本要素是（1） 一个有限的简单指令集 （2） CPU解：因为共有80条指令，所以操作码字段占7位；
14．已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为2048×32（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，微指令格式如图所示：微指令采用水平型格式，顺序控制采用断定方式，操作控制字段采用字段分段直接编码，若其包含5组微命令，每组微命令个数分别为4个、 6个、8个、10个，12个。试说明微命令的分组原则，并计算微指令格式中的操作控制、判别测试和下地址三个字段各应多少位？
16．已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为2048×32（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共6个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用多路转移方式，如下图所示：
微命令字段 判别测试字段 下地址字段 ←操作控制→ ←—————— 顺序控制 ————————→
字段 1 …… 字段5 判别测试字段 下地址字段
← -----操作控制————→← -----顺序控制 —————→
14
解：1、微命令分组原则：互斥微命令放在同一组中，相容微命令放在不同组内。
2（1）因控存容量为2048单元，故下地址字段为11位 （2）控制字段为 3+3+4+4+4=18位
（3）测试字段为 32-11-18=3位 15．已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为1024×36（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用多路转移方式，如图所示： 微命令字段 判别测试字段 下地址字段
←操作控制→ ←—————— 顺序控制 ————————→
当判别测试字段分别采用直接表示和译码表示时，微指令中的三个字段分别应占多少位
解：
（1）采用直接表示方式，由于有4个转移条件，故该字段为4位； 因为控制容量为1024单元，下地址字段为10位；
微命令字段是（ 36 – 4- 10）= 22 位。 （2）采用译码方式，由于有3个转移条件，故该字段为3位； 因为控制容量为1024单元，下地址字段为10位； 微命令字段是（ 36 – 3- 10）= 23 位
要求判别测试字段采用译码方式，问微指令中的三个字段分别应为多少位？ （要求写出计算过程。）
解：由于有6个转移条件，采用译码方式，故该字段为3位； 因为控制容量为2048单元，下地址字段为11位；
微命令字段是（ 32 – 3 - 11）= 18 位。
17.某机采用微程序控制方式，微指令字长40位，采用水平型直接控制与编码控制相结合的微指令格式、断定方式，共有微命令40个，其中有10个微命令采用直接控制方式，其余30个微命令采用分段编码控制方式，其分成4个互斥类，分别包含2个、4个、8个和16个相斥微命令，可判定的外部条件有4个，请完成如下要求:
⑴设计出微指令的具体格式
⑵按此格式，估算控制存储器容量？ 解：1、微指令格式如下：
直接控制 编码控制 测试字段 下地址字段 操作控制 顺序控制 其中操作控制字段为：10+2+3+4+5=24(位) 测
试字段为：4位
下地址字段为：40-24-4=12（位）
2、因下地址字段为12位，故控存容量为4K单元或4K*40位或20KB。