第五章 中央控制器2015.ppt

简答题 1。计算机内部有哪两股信息在流动？它们彼此有什么关系？ 答：一股是控制信息，即操作命令，从控制器分散流向各个部件； 一股是数据信息，它受控制信息的控制，从一个部件流向另一个部件，边流动边加工处理。 简答题 2。如何区分数据信息和控制信息？ 答：指令和数据统统存放在内存中，从形 式上看，他们都是二进制编码，似乎很难 区分，但控制器完全可以区分。取指令周 期从内存中读出的信息流是指令流，他流 向控制器，由控制器解释从而发出一系列 微操作信号；而执行周期从内存读出或送 入内存的信息流是数据流，他由内存流向 运算器，或由运算器流向内存。 简答题 3。机器指令包括哪两个基本要素？微指令又包括哪两个基本要素？程序靠什么实现顺序执行？靠什么实现转移？微程序靠什么实现顺序执行和转移？ 答：机器指令包括操作码和地址码，微指 令包括微命令字段和下地址字段。程序靠 PC计数实现顺序执行，靠转移指令实现转 移。微程序中：若采用计数器法，则靠uPC 实现顺序执行，靠微转移指令实现转移；若采用下地址法，则靠下址字段和控制字段决定下一条微指令的地址，可能是顺序执行也可能是转移执行。 综合题 例1。某机采用微程序控制器，已知每一条机器指令都由8条微指令组成，该机系统采用6位定长操作码格式。 （1）控制器存储器至少应该能容纳多少条微指令？ （2）如何确定机器指令操作码与该微程序起始地址的对应关系，请给出具体方案。 解： （1）可容纳的微指令条数为26*8=512 （2）控存至少要有512个单元，所以微地址 至少为9位。可用操作码直接修改微地址的6 位，从而形成多路分支转移。可以采用的一 种方案如下： OP6 OP5 OP4 OP3 OP2 OP1 uAR8 uAR7 uAR6 uAR5 uAR4 uAR3 例2 某机采用微程序控制方式，微指令字长为24位，采用水平型微指令格式，断定方式，共有微命令30个，构成4个互斥类，各包含5个、8个、14个和3个微命令，外部条件共3个。问:控制器存储器的容量应为多少？ 解： × × ×：3位选5个互斥微命令 × × × × ：4位选8个互斥微命令 × × × × ：4位选16个互斥微命令 × × ：2位选3个互斥微命令 × × ：2位控制3个转移 × …… ×：下地址字段9位。 24-（3+4+4+2+2）=9位 故控制器存储器的容量应为512*24 选择题 1.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是___。 A.每一条机器指令由一条微指令来执行 B.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行。 C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D.一条微指令由若干机器指令组成 B 2.指令周期是指___。 A. CPU从主存取出一条指令的时间 B. CPU执行一条指令的时间 C. CPU从主存取出一条指令的时间加上执行这条指令的时间。 D. 时钟周期时间 C 3.为了确定下一条微指令的地址，通常采用断定方式，基本思想是___。 A.用程序计数器PC来产生后继微指令地址。 B.用微程序计数器μPC来产生后继微指令地址。 C.通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控制产生后继微指令地址。 D.通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址。 C 4.计算机操作的最小时间单位是______。 A. 时钟周期；B. 指令周期；C. CPU周期 A 2009年考研试题 17．下列关于RISC的叙述中，错误的是 A．RISC普遍采用微程序控制器 B．RISC大多数指令在一个时钟周期内完成 C．RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多 D．RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少 答案：A 2009年考研试题 18．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（忽略各功能段之间的缓存时间）分别为90 ns、 80 ns、70 ns和60 ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是 A．90 ns B．80 ns C．70 ns D．60 ns 答案：A 2009年考研试题 19．相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是: A．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易 B．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难 C．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易 D．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难 答案：D 2010年考研试题 12．下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是: