第4章指令系統(tǒng)習(xí)題課(教師)

1、第四章指令系統(tǒng)第四章指令系統(tǒng)習(xí)題課習(xí)題課一一. .填空題填空題1.指令的編碼將指令分成、指令的編碼將指令分成、 、 等字段等字段. 2.計算機通常使用計算機通常使用 來指定指令的地址。來指定指令的地址。3.指令編碼中，操作碼用來指定指令編碼中，操作碼用來指定 ，n位操作碼最多位操作碼最多可以表示可以表示 條指令。條指令。4.通常指令編碼的第一個字段是通常指令編碼的第一個字段是 。5.直接尋址方式指令中，直接給出直接尋址方式指令中，直接給出 ，只需，只需 一一次就可以獲得操作數(shù)。次就可以獲得操作數(shù)?！敬鸢复鸢浮?.1.操作碼操作碼 地址碼地址碼 2.2.程序計數(shù)器程序計數(shù)器PCPC 3. 3.操

2、作類型操作類型 2 2n n 4. 4.操作碼操作碼 5.5.操作數(shù)地址操作數(shù)地址 訪問內(nèi)存訪問內(nèi)存6.6.寄存器間接尋址方式中，給出的是寄存器間接尋址方式中，給出的是 所在的寄存器號。所在的寄存器號。7.7.存儲器間接尋址方式指令中給出的是存儲器間接尋址方式指令中給出的是 所在的存儲器地所在的存儲器地址，址，CPUCPU需要訪問內(nèi)存需要訪問內(nèi)存 才能獲得操作數(shù)。才能獲得操作數(shù)。8.8.變址尋址方式中操作數(shù)的地址由變址尋址方式中操作數(shù)的地址由 與與 的和產(chǎn)生。的和產(chǎn)生。9.9.用于改變程序執(zhí)行順序的指令主要有用于改變程序執(zhí)行順序的指令主要有和和 等。等。10.10.只有操作碼而沒有地址碼的指令

3、稱為只有操作碼而沒有地址碼的指令稱為 指令。指令。 【答案答案】6.6.操作數(shù)地址操作數(shù)地址 7.7.操作數(shù)地址操作數(shù)地址 兩次兩次 8.8.變址寄存器中的內(nèi)容變址寄存器中的內(nèi)容 地址碼中地址地址碼中地址 9.9.轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)移指令 子程序調(diào)用指令子程序調(diào)用指令 10.10.零地址零地址二二. .選擇題選擇題1. 1. 先計算后再訪問內(nèi)存的尋址方式是先計算后再訪問內(nèi)存的尋址方式是 。 A.A.立即尋址立即尋址 B.B.直接尋址直接尋址 C.C.間接尋址間接尋址 D.D.變址尋址變址尋址2.2.單地址指令中為了完成兩個操作數(shù)的算術(shù)運算，除地址碼單地址指令中為了完成兩個操作數(shù)的算術(shù)運算，除地址碼指定

4、一個操作數(shù)外，另一個操作數(shù)需采用指定一個操作數(shù)外，另一個操作數(shù)需采用 。 A.A.堆棧尋址方式堆棧尋址方式 B.B.立即數(shù)尋址方式立即數(shù)尋址方式. . C. C.隱含尋址方式隱含尋址方式 D.D.間接尋址方式間接尋址方式3.3. 程序控制類指令的功能是程序控制類指令的功能是 。A.A.進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算 B.B.進(jìn)行主存與進(jìn)行主存與CPUCPU之間的數(shù)據(jù)傳送之間的數(shù)據(jù)傳送B.B.進(jìn)行進(jìn)行CPUCPU和和I/OI/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送 D.D.改變程序的執(zhí)行順序改變程序的執(zhí)行順序 4. 指令系統(tǒng)采用不同尋址方式的目的主要是指令系統(tǒng)采用不同尋址方式的目的主要是

5、。A.可真接訪問外存可真接訪問外存B.提供擴(kuò)展操作碼并降低譯碼難度提供擴(kuò)展操作碼并降低譯碼難度C.實現(xiàn)存儲程序和程序控制實現(xiàn)存儲程序和程序控制D.縮短指令長度縮短指令長度,擴(kuò)大尋址空間擴(kuò)大尋址空間,提高編程的靈活性提高編程的靈活性5. 關(guān)于二地址指令下列論述正確的是關(guān)于二地址指令下列論述正確的是 。A.二地址指令中二地址指令中,運算結(jié)果通常存放在一個地址碼所提供的運算結(jié)果通常存放在一個地址碼所提供的地址中地址中B.二地址指令中二地址指令中,指令的地址碼字段存放的一定是操作數(shù)指令的地址碼字段存放的一定是操作數(shù)C.二地址指令中二地址指令中, 指令的地址碼字段存放的一定是寄存器號指令的地址碼字段存放

6、的一定是寄存器號D. 指令的地址碼字段存放的一定是操作數(shù)地址指令的地址碼字段存放的一定是操作數(shù)地址6. 堆棧常用于堆棧常用于 。A.數(shù)據(jù)移位數(shù)據(jù)移位 B.保護(hù)程序現(xiàn)場保護(hù)程序現(xiàn)場 C.程序轉(zhuǎn)移程序轉(zhuǎn)移 D.輸入輸出輸入輸出7. 執(zhí)行中用到堆棧的指令是執(zhí)行中用到堆棧的指令是 。A.移位指令移位指令 B.乘法指令乘法指令C.子程序調(diào)用指令子程序調(diào)用指令 D.串處理指令串處理指令8. 下列指令中，下列指令中， 不能支持?jǐn)?shù)值處理。不能支持?jǐn)?shù)值處理。A.算術(shù)運算指令算術(shù)運算指令 B.移位操作類指令移位操作類指令C.字符串處理指令字符串處理指令 D.輸入輸出類指令輸入輸出類指令9. 下列指令中，下列指令中

7、， 是用戶不能使用的。是用戶不能使用的。A.堆棧操作指令堆棧操作指令 B.移位操作指令移位操作指令C.特權(quán)指令特權(quán)指令 D.字符串處理指令字符串處理指令10. 在變址寄存器尋址方式中，若變址寄存器的內(nèi)容是在變址寄存器尋址方式中，若變址寄存器的內(nèi)容是4E3C16，給出的偏移量是，給出的偏移量是6316，則它對應(yīng)的有效地址是則它對應(yīng)的有效地址是 。A.6316 B.4D9F16 C.4E3C16 D.4E9F1611. 能夠改變程序執(zhí)行順序的是能夠改變程序執(zhí)行順序的是 。A.數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令 B.移位操作類指令移位操作類指令C.輸入輸出指令輸入輸出指令 D.轉(zhuǎn)移類指令轉(zhuǎn)移類指令12. 操作

8、數(shù)地址存放在寄存器的尋址方式叫操作數(shù)地址存放在寄存器的尋址方式叫 。A.相對尋址方式相對尋址方式 B.變址寄存器尋址方式變址寄存器尋址方式C.寄存器尋址方式寄存器尋址方式 D.寄存器間接尋址方式寄存器間接尋址方式13. 變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是 (1) ，基址尋，基址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是址方式中，操作數(shù)的有效地址是 (2) 。A.基址寄存器內(nèi)容加上形式地址基址寄存器內(nèi)容加上形式地址B.程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址C.變址寄存器內(nèi)容加上形式地址變址寄存器內(nèi)容加上形式地址三、分析題三、分析題1若某計算機數(shù)據(jù)線、地址線均是

9、若某計算機數(shù)據(jù)線、地址線均是8bit，有，有條相對條相對尋址的無條件轉(zhuǎn)移指令存于內(nèi)存的尋址的無條件轉(zhuǎn)移指令存于內(nèi)存的20H單元中，指單元中，指令給出的位移量令給出的位移量D=00010101B，設(shè)該指令占用，設(shè)該指令占用2個個字節(jié)，試計算：字節(jié)，試計算：（1）取該指令時）取該指令時PC的內(nèi)容：的內(nèi)容：（2）該指令執(zhí)行結(jié)束時）該指令執(zhí)行結(jié)束時PC的內(nèi)容：的內(nèi)容：【解解】（1 1）取該指令時，）取該指令時，PCPC的內(nèi)容為的內(nèi)容為20H20H。（2 2）轉(zhuǎn)移地址）轉(zhuǎn)移地址=PC+2+D=PC+2+D= 0010 0000+0000 0010+0001 0101 =00110111B 0010 00

10、00+0000 0010+0001 0101 =00110111B 該指令執(zhí)行結(jié)束時該指令執(zhí)行結(jié)束時PCPC的內(nèi)容為的內(nèi)容為00110111B(37H)00110111B(37H)。2.某計算機有變址尋址、間接尋址和相對尋址等尋址方式，某計算機有變址尋址、間接尋址和相對尋址等尋址方式，設(shè)當(dāng)前指令的地址碼部分為設(shè)當(dāng)前指令的地址碼部分為001AH，正在執(zhí)行的指令所在，正在執(zhí)行的指令所在地址為地址為1F05H，變址寄存器中的內(nèi)容為，變址寄存器中的內(nèi)容為23A0H，其，其H表示十表示十六進(jìn)制數(shù)。己知存儲器的部分地址及相應(yīng)內(nèi)容如圖六進(jìn)制數(shù)。己知存儲器的部分地址及相應(yīng)內(nèi)容如圖,請?zhí)畛洌赫執(zhí)畛洌?地址地址

11、內(nèi)容內(nèi)容 001AH 23A0H 1F05H 2400H 1F1FH 250011 23A0H 2600H 23BAH 1748H(1)(1)當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時，如為變址尋當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時，如為變址尋址方式，則取出的數(shù)為址方式，則取出的數(shù)為( )( )。(2)(2)如為間接尋址，取出的數(shù)為如為間接尋址，取出的數(shù)為( )( ) (3)(3)當(dāng)執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時，轉(zhuǎn)移地址當(dāng)執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時，轉(zhuǎn)移地址 ( )( ) 【解解】 （1 1）變址尋址，操作數(shù)在內(nèi)存單元）變址尋址，操作數(shù)在內(nèi)存單元(23AOH+001AH)=23BAH(23AOH+001AH)=23BAH中，所以取出的數(shù)為中，所以取出的數(shù)為1748

12、H1748H。 （2 2）使用間接尋址，指令地址碼部分是操作數(shù)的）使用間接尋址，指令地址碼部分是操作數(shù)的地址，即操作數(shù)在地址地址，即操作數(shù)在地址001AH001AH中為中為23A0H,23A0H,所以取所以取出的數(shù)為出的數(shù)為2600H.2600H.（3 3）相對尋址，指令地址碼部分是下）相對尋址，指令地址碼部分是下條指令相條指令相對本指令所在位置的偏移。當(dāng)前指令所在地址為對本指令所在位置的偏移。當(dāng)前指令所在地址為1F05H1F05H，下一條指令在，下一條指令在(1F05H(1F05H2+AH)2+AH)IF21HIF21H中，中，故轉(zhuǎn)移地址為故轉(zhuǎn)移地址為1F21H1F21H。 3.假設(shè)假設(shè)(R

13、)=1000，(1000)=2000，(2000)=3000，(PC)=4000，問在以下尋址方式下訪問到操作數(shù)的，問在以下尋址方式下訪問到操作數(shù)的值是什么值是什么?（1）寄存器尋址）寄存器尋址 R （2）寄存器間接尋址）寄存器間接尋址 (R)（3）直接尋址）直接尋址 1000 （4）存儲器間接尋址）存儲器間接尋址 (1000)（5）立即數(shù)尋址）立即數(shù)尋址 #2000解：（解：（1 1）DATA=(R)=1000DATA=(R)=1000 （2 2）DATA=( R )=(1000)=2000DATA=( R )=(1000)=2000 （3 3）DATA=(1000)=2000DATA=(1

14、000)=2000 （4 4）DATA=(1000)=(2000)=3000DATA=(1000)=(2000)=3000 （5 5）DATA=2000DATA=20005某機字長為某機字長為16位，存儲器按字編址，訪內(nèi)存指令格式如下位，存儲器按字編址，訪內(nèi)存指令格式如下 15 11 10 8 7 0其中其中OP是操作碼，是操作碼，M定義尋址方式，定義尋址方式，A為形式地址。為形式地址。設(shè)設(shè)PC和和RX分別為程序計數(shù)和變址寄存器，字長分別為程序計數(shù)和變址寄存器，字長16位位 (1)該指令能定義多少種指令該指令能定義多少種指令? (2)表中各種尋址方式的尋址范圍為多少表中各種尋址方式的尋址范圍為

15、多少? (3)寫出表中各種尋址方式的有效地址寫出表中各種尋址方式的有效地址EA的計算公式。的計算公式。OPMA解：因為解：因為OPOP字段長字段長5 5位，所以指令能定義位，所以指令能定義2 25 5=32=32種指令。種指令。四四. .設(shè)計題設(shè)計題 1假設(shè)某計算機指令字長度為假設(shè)某計算機指令字長度為32位，具有二地位，具有二地址、一地址、零地址址、一地址、零地址3種指令格式，每個操作數(shù)種指令格式，每個操作數(shù)地址規(guī)定用地址規(guī)定用8位表示，若操作碼字段固定為位表示，若操作碼字段固定為8位，位，現(xiàn)已設(shè)計出現(xiàn)已設(shè)計出K條二地址指令條二地址指令,L條零地址指令，條零地址指令，那么這臺計算機最多能設(shè)計出多少條單地址指那么這臺計算機最多能設(shè)計出多少條單地址指令令?【解解】因為操作碼字段固定為因為操作碼字段固定為8 8位，所以最多能設(shè)：位，所以最多能設(shè)：2 28 8=256=256條指令?，F(xiàn)已設(shè)計出條指令?，F(xiàn)已設(shè)計出K K條二地址指令，條二地址指令，L L條條零地址指令，所以零地址指令，所以這臺機最多還能設(shè)計出這臺機最多還能設(shè)計出256-K-L256-K-L條單地址指令。條單地址指令。2某指令系統(tǒng)指令字長為某指令系統(tǒng)指令字長為20位，具有雙操作數(shù)、單位，具有雙操作數(shù)、單操作數(shù)和無操作數(shù)操作數(shù)和無操作數(shù)3種指令格式，每個操作數(shù)地址種指令格式，每個操作數(shù)