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8. 某機指令字長16位，每個操作數(shù)的地址碼為6位，設操作碼長度固定， 指令分為零地址、一地址和二地址三種格式。若零地址指令有M種， 一地址指令有N種，則二地址指令最多有幾種？若操作碼位數(shù)可變， 則二地址指令最多允許有幾種？ 解：1）若采用定長操作碼時，二地址指令格式如下： 4 6 6,此時，無論指令中有幾個地址，指令格式都不變。,設二地址指令有K種，則： K = 24 – M – N 當M=1（最小值），N=1（最小值）時，二地址指令最多有： Kmax=16-1-1=14種 2）若采用變長操作碼時，二地址指令格式仍如1）所示，但操作碼長度可隨地址碼的個數(shù)而變。 Kmax=16-1=15種（只留一種編碼作擴展標志用。）,10. 試比較基址尋址和變址尋址。 解：比較如下： 1）都可有效地擴大指令尋址范圍。 2）基址尋址時，基準地址由基址寄存器給出，地址的改變反映在位移量A的取值上； 變址尋址時，基準地址由A給出，地址的改變反映在變址值的自動修改上，變址值由變址寄存器給出。 3）基址寄存器內(nèi)容通常由系統(tǒng)程序設定，變址寄存器內(nèi)容通常由用戶設定。 4）基址尋址適用于程序的動態(tài)重定位，變址尋址適用于數(shù)組或字符串處理，適用場合不同。,11. 畫出先變址再間址及先間址再變址的尋址過程示意圖。 解：1）設形式地址為A，變址寄存器為IX，則先變址再間址尋址過程示意如下： （一重間址） EA=[(IX)+A] (IX)+1?IX,OP M A,,,IR,IX,,,,EA,操作數(shù),,+1,,ALU,,,,,,,MM,,,2）先間址再變址尋址過程示意： EA=(IX)+(A) (IX)+1?IX,OP M A,,,IR,IX,,,,操作數(shù),,+1,,ALU,,,MM,,,,,,,EA,,12. 畫出SUB @R1指令對操作數(shù)的尋址及減法過程的流程圖。設被減數(shù)和結(jié)果存于ACC中，@表示間接尋址，R1寄存器的內(nèi)容為2074H。 解： SUB @R1指令尋址及減法過程的流程圖：,?,取指令（可省）,尋址操作： 寄存器間址 EA=(R1) =2074H,EA ?MAR，讀,M(EA) ?MDR,(ACC)-(MDR) ?ACC,?,?,?A,?A,?,?,,,,（公操作）,13. 畫出執(zhí)行ADD *-5指令（*為相對尋址特征）的信息流程圖。設另一個操作數(shù)和結(jié)果存于ACC中，并假設（PC）=4000H。 解：由于本題未指定數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)，因此只能大概地排一下信息流程圖，并且流程圖中突出尋址過程的實現(xiàn)。 ADD *-5指令信息流程圖如下：,?,取指令（可?。?尋址計算： EA=(PC)-5 =4000H+FFFBH =3FFBH,EA ?MAR，讀,M(EA) ?MDR,(ACC)+(MDR) ?ACC,?,?A,?A,?,?,?,,,,（公操作）,14. 設相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占兩個字節(jié)，第一個字節(jié)是操作碼，第二個字節(jié)是相對位移量，用補碼表示。假設當前轉(zhuǎn)移指令第一字節(jié)所在的地址為2000H，且CPU每取出一個字節(jié)便自動完成（PC）+1?PC的操作。試問當執(zhí)行JMP *+8和JMP *-9指令時，操作數(shù)的地址是什么？ 解：據(jù)題意，相對尋址的轉(zhuǎn)移指令格式如下：,2000H 2001H 2002H,當執(zhí)行JMP指令時，指令第二字節(jié)的內(nèi)容不變，PC的內(nèi)容變?yōu)?002H。此時轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)內(nèi)容各為： A1= +8 = 0000 1000 = 08H A2= -9 = 1111 0111 = F7H 其有效地址各為： EA1= (PC) +8 = 2002H+0008H = 200AH EA2= (PC) –9 =2002H+FFF7H = 1FF9H,16. 某機主存容量為4M?16位，且存儲字長等于指令字長，若該機指令系統(tǒng)可完成108種操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、變址、基址、相對、立即等六種尋址方式，試回答： （1）畫出一地址指令格式并指出各字段的作用；,,解： （1）單字長一地址指令格式： 7 3 6,各字段的作用： OP——操作碼字段，提供至少108種指令操作碼； M——尋址方式碼字段，指出6種尋址方式； A——形式地址字段，給出尋址所需的形式地址。,16. 某機主存容量為4M?16位，且存儲字長等于指令字長，若該機指令系統(tǒng)可完成108種操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接間接、變址、基址、相對、立即等六種尋址方式，試回答： （2）該指令直接尋址的最大范圍； （3）一次間址和多次間址的尋址范圍； （4）立即數(shù)的范圍（十進制表示）； （5）相對尋址的位移量（十進制表示）；,解： （2）A為6位，該指令直接尋址的最大范圍為26=64字； （3）一次間址的尋址范圍為216=64K字； 多次間址的尋址范圍為215=32K字； （多次間址尋址時：首位為1：繼續(xù)訪問尋址，首位0：尋址結(jié)束。） （4）立即數(shù)的范圍：若采用補碼表示為1FH~20H； 十進制表示為31~ -32；無符號數(shù)為0~63； （5）相對尋址的位移量范圍在采用補碼表示時同立即數(shù)范圍。,16. 某機主存容量為4M?16位，且存儲字長等于指令字長，若該機指令系統(tǒng)可完成108種操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接間接、變址、基址、相對、立即等六種尋址方式，試回答： （6）上述六種尋址方式的指令哪一種執(zhí)行時間最短？哪一種最長？ 為什么？哪一種便于程序浮動？哪一種最適合處理數(shù)組問題？ （7）如何修改指令格式，使指令的尋址范圍可擴大到4M？ （8）為使一條轉(zhuǎn)移指令能轉(zhuǎn)移到主存的任一位置，可采取什么措施？ 簡要說明之。,解： （6）六種尋址方式中，立即尋址指令執(zhí)行時間最短，因為此時不需尋址；間接尋址指令執(zhí)行時間最長，因為尋址操作需訪存一次到多次； 相對尋址便于程序浮動，因為此時操作數(shù)位置可隨程序存儲區(qū)的變動而改變，總是相對于程序一段距離； 變址尋址最適合處理數(shù)組問題，因為此時變址值可自動修改而不需要修改程序。,16. 某機主存容量為4M?16位，且存儲字長等于指令字長，若該機指令系統(tǒng)可完成108種操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接間接、變址、基址、相對、立即等六種尋址方式，試回答： （7）如何修改指令格式，使指令的尋址范圍可擴大到4M？ （8）為使一條轉(zhuǎn)移指令能轉(zhuǎn)移到主存的任一位置，可采取什么措施？ 簡要說明之。,解：（7）為使指令尋址范圍可擴大到4M，需要有效地址22位，此時可 將單字長一地址指令的格式改為雙字長，如下圖示：,圖中，指令的第一字保持原來格式不變，形式地址A擴展到第2個字。這樣， 直接尋址時，EA=A=16+6=22位，正好可訪問4M地址空間。由于A的擴展， 變址、基址、相對、立即數(shù)等尋址方式也擴展到22位。 （8）如使一條轉(zhuǎn)移指令能轉(zhuǎn)移到主存的任一位置，可采用上述雙字長一地址 指令，通過選用合適的尋址方式完成。（如選用直接尋址就可轉(zhuǎn)移到主 存任一位置，但選用相對尋址則只能在2M范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移。） 除此之外，（7）、（8）兩題也可通過段尋址方式達到擴大尋址空間的 目的?？傊徽摬扇『畏N方式，最終得到的實際地址應是22位。,17 . 舉例說明哪幾種尋址方式在指令的執(zhí)行階段不訪問存儲器？哪幾種尋址方式在指令的執(zhí)行階段只需訪問一次存儲器？完成什么樣的指令，包括取指令在內(nèi)共訪問四次存儲器？ 解：舉例如下： 1）一地址指令在執(zhí)行階段不訪存的尋址方式有： 寄存器尋址、立即尋址。 2）一地址指令在執(zhí)行階段只訪存一次的尋址方式有： 寄存器間接尋址、直接尋址、基址尋址、變址尋址、相對尋址。,3）包括取指在內(nèi)共訪存四次的指令有： 二重間址的一地址指令； 一重間址的二地址指令，當另一操作數(shù)采用直接、基址、變址、相對、寄存器間接尋址時。,