1樓：喵小採
第7章習題指導
一、假設指令字長為16位，運算元的地址碼為6位，指令有零地址、一地址、二地址三種格式。
解答：根據運算元地址碼為6位，則二地址指令中操作碼的位數為16 – 6 – 6 = 4。這4位操作碼可有24=16種操作。
由於操作碼固定，則除去了零地址指令p種，一地址指令q種，剩下二地址指令最多有16 – p – q種。
解答：採用擴充套件操作碼技術，操作碼位數可變，則二地址、一地址和零地址的操作碼長度分別為4位、10位和16位。可見二地址指令操作碼每減少一種，就可多構成26種一地址指令操作碼；一地址指令操作碼每減少一種，就可多構成26種零地址指令操作碼。
因二地址指令有x種，則一地址指令最多有24 x×26種。設一地址指令有m種，則零地址指令最多有24 x×26 m()[()]×26種。根據題中給出零地址指令有y種，即y=(24 x)×26 m×26，則一地址指令 m=24 x×26 y×26。
二、設相對定址的轉移指令佔3個位元組，第一位元組為操作碼，第
二、三位元組為相對位移量（補碼錶示），而且資料在儲存器中採用以低位元組地址為字地址的存放方式。每當cpu從儲存器取出一個位元組時，即自動完成 (pc) + 1 → pc。
1、若pc當前值為240（十進位制），要求轉移到290（十進位制），則轉移指令的第
二、三位元組的機器**是：
解答：pc當前值為240，該指令取出後pc值為243，要求轉移到290，即相對位移量為290 –243 = ()47，轉換成補碼為2fh。由於資料在儲存器中採用以低位元組地址為字地址的存放方式，故該轉移指令的第二位元組為2fh，第三位元組為00h。
2、若pc當前值為240（十進位制），要求轉移到200（十進位制），則轉移指令的第
二、三位元組的機器**是：
解答：pc當前值為240，該指令取出後pc值為243，要求轉移到200，即相對位移量為200 – 243= – 43，轉換成補碼為d5h，由於資料在儲存器中採用以低位元組地址為字地址的存放方式，故該轉移指令的第二位元組為d5h，第三位元組為ffh。
三、設某機共能完成110種操作，cpu有8個通用暫存器（16位），主存容量為4m字，採用暫存器 儲存器型指令。
解答：欲使指令可直接訪問4m字儲存器的任一單元，採用暫存器 儲存器型指令，該機指令應包括22位的地址碼、3位暫存器編號和7位操作碼，即指令字長取22 + 3 + 7 =32位，指令格式為7322a。
2、若在上述設計的指令字中設定一定址特徵位x，且x = 1表示某個暫存器作基址暫存器，畫出指令格式。試問基址定址可否訪問主存的任一單元，為什麼，如不能，提出一種方案，使其可訪問主存的任一位置：
可將rb暫存器內容左移6位，低位補0，形成22位基地址，然後與形式地址相加，所得的有效地址即可訪問4m字儲存器的任一單元。
3、若主存容量擴大到4g字，且儲存字長等於指令字長，則在不改變上述硬體結構的前提下，可採用什麼方法使指令可訪問儲存器的任一位置：
四、某機主存容量為4m×16位，且儲存字長等於指令字長，若該機指令系統能完成97種操作，操作碼位數固定，且具有直接、間接、變址、基址、相對、立即等六種定址方式。
2、該指令直接定址的最大範圍：
解答：直接定址的最大範圍為26 = 64。
五、設某機配有基址暫存器和變址暫存器，採用一地址格式的指令系統，允許直接和間接定址，且指令字長、機器字長和儲存字長均為16位。
1、若採用單字長指令，共能完成105種操作，則指令可直接定址的範圍是多少。一次間址的定址範圍是多少，畫出其指令格式並說明各欄位的含義：
在單字長指令中，根據能完成105種操作，取操作碼7位。因允許直接和間接定址，且有基址暫存器和變址暫存器，故取2位定址特徵位，其指令格式為：727 其中op為操作碼，可完成105種操作.
m為定址特徵，可反映四種定址方式；ad為形式地址。 這種指令格式可直接定址27 = 128，一次間址的定址範圍是216 = 65536。
2、若儲存字長不變，可採用什麼方法直接訪問容量為16mb的主存：
容量為16mb的儲存器，正好與儲存字長為16位的8m儲存器容量相等，即16mb=8m×16位。欲使指令直接訪問16mb 的主存，可採用雙字長指令。
其操作碼和定址特徵位均不變，其格式為7 2 7 ad1ad2，其中形式地址為ad1∥ad2，7+16=23位。223=8m，即可直接訪問主存的任一位置。
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第7章指令系統
例7.1假設指令字長為16位，運算元的地址碼為6位，指令有零地址、一地址、二地址三種格式。（1）設操作碼固定，若零地址指令有p種，一地址指令有q種，則二地址指令最多有幾種？
（2）採用擴充套件操作碼技術，若二地址指令有x種，零地址指令有y種，則一地址指令最多有幾種？解:（1）根據運算元地址碼為6位，則二地址指令中操作碼的位數為16–6–6=4。
這4位操作碼可有24=16種操作。由於操作碼固定，則除去了零地址指令p種，一地址指令q種，剩下二地址指令最多有16–p–q種。（2）採用擴充套件操作碼技術，操作碼位數可變，則二地址、一地址和零地址的操作碼長度分別為4位、10位和16位。
可見二地址指令操作碼每減少一種，就可多構成26種一地址指令操作碼；一地址指令操作碼每減少一種，就可多構成26種零地址指令操作碼。因二地址指令有x種，則一地址指令最多有24x×26種。設一地址指令有m種，則零地址指令最多有24x×26m()
[()]6
×26種。
根據題中給出零地址指令有y種，即
y=24x
[()×2
m]×2
6則一地址指令m=24x×26y×26例7.2設相對定址的轉移指令佔3個位元組，第一位元組為操作碼，第
二、三位元組為相對位移量（補碼錶示），而且資料在儲存器中採用以低位元組地址為字地址的存放方式。每當cpu從儲存器取出一個字
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