计算机原理考试2答案及评分标准(2)

六、设计题（10分）

某实例机采用同步控制方式，组合逻辑控制器，基本部件如图所示。

指令系统共有6条指令，8位字长，3位操作码，5位地址字段(address)。 指令符 ADD SUBTRACT STORE LOAD CLEAR 功能 加法 减法 存储 读出 清累加器 操作码 000 001 010 011 11100 指令类型 1地址指令 1地址指令 1地址指令 1地址指令 0地址指令 汇编记忆码 ADD address SUB address ST address LD address CLEAR 如该指令系统中ADD指令，ADD指令的功能为： AC:=AC + Memory(address)；

实例机的主存容量为32B，主存存取周期为4个节拍。试设计该实例机控制器的时标系统，写出指令ADD的微操作序列表，并举例说明如何实现微操作控制信号，要求画出电路图。

答：时标系统如下图： (2分) 指令周期 时标系统 取指周期 执行周期 指令ADD的微操作序列表： （6分）

节拍 IF·T0 微操作 PC送MAR 置R IF·T1 MBR送IR 清R IF·T2 IF·~T3 PC加1 清IF 置EX EX·T0 IR送MAR 置R EX·T1 EX·T2 清R 加法 说明 将程序计数器PC的内容送地址寄存器MAR 从存储器读指令 将读出的指令送指令寄存器IR 清除存储器读标志R 程序计数器加1，准备下一条指令的地址 清除IF触发器 置位EX触发器，计算机从取指转入执行周期 将指令寄存器IR的地址字段送地址寄存器MAR 置位R触发器，从存储器读加数 清除存储器读标志R 进行加法运算，累加器AC内容与存储缓冲寄存器MDR相加 EX·T3 EX·~T3 ALU送AC 清EX 置IF

加法运算结果从ALU送累加器AC 清除EX触发器 置位IF触发器，计算机从执行周期转入取指周期 例如微操作PC送MAR的表达式:

PC送MAR＝ IF·T0 ·ADD （1分）

电路图省略。 (1分)