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计算机组成实践2018年秋期末模拟题题解

jxtxzzw · 12月7日 · 2018年 · · · · · 629次已读

你可以在这里下载到模拟题题面:

你可以在这里下载到我的指令系统和汇编代码:


INL RD,从 IO 单元的低 8 位获得数据,并存入通用寄存器 RD。

显然,这是一个 8 位的指令:

  • 第 1~3 位是我定义的指令码,不妨取 001
  • 第 4 位是 0
  • 第 5~6 位是 RS, 在这里取任意值,不妨取00
  • 第 7~8 位是 RD

0010XXRD

在设计指令的时候,0010 的散转地址是 640,因此,可以令INL RD这句指令的指令码是 20。

需要注意的是,INL R0INL R1INL R2INL R3的微指令必须不同,但是他们产生的微地址必须相同,这意味着,前 4 位必须是 0010,即 16 进制下的 2,而后 4 位必须不同,同时需要保证,最后 2 位用 00 表示 R0、01 表示 R1、10 表示 R2、11 表示 R3。

那么,指令就可以写成:

INL R0 20 1
INL R1 21 1
INL R2 22 1
INL R3 23 1

在微程序的设计中,源地址选择 IOR,目的地址选择 RWR。

这是单条微指令,所以执行后 PC 递增,且结尾变址。

关键是总线规则。

为了使得 DX 和 CX 都能作为目标寄存器,那 OP 必须为 0,同时,IO 单元是需要取出低字节,所以总线规则应该是偶字节送出,由于目标寄存器是由 RD 指定的,所以目标寄存器可以看作只有 8 位,所以送到高字节就好了。因此,总线规则是 010。

1543722136459

测试,结果正确,不管 RD 取值为何,都能得到正确的结果。

INH RD,从 IO 单元的高 8 位获得数据,并存入通用寄存器 RD。

类似的,区别只是需要注意总线规则是奇送奇。

0100RSXX

INH R0 40 1
INH R1 41 1
INH R2 42 1
INH R3 43 1

1543722312250

OUTL RS,将通过寄存器 RS 的数据送出到 IO 单元的低 8 位。

0110RSXX

类似,需要注意 RS 的取值,即后 4 位为 0000、0100、1000、1100。

OUTL R0 60 1
OUTL R1 64 1
OUTL R2 68 1
OUTL R3 6C 1

1543725621381

SWITCH RD,将 RD 中高 4 位和低 4 位的值交换,并存回 RD。

例如,原来的数值为 0xA3,则交换后为 0x3A。

如果是高 8 位和低 8 位交换,那就相对简单,只要 R0->TMP、R1->R0、TMP->R1 即可。

现在是 4 位,最先想到的是位运算,但是位运算显然不合要求,首先就没有办法把需要进行位运算的掩码值存进去。

可以用循环位移。

例如原来是 1234,希望变成 1243,那么可以首先将 RD 的低 8 位复制到 AX 的低 8 位、将 RD 的低 8 位复制到 AX 的高 8 位,此时 AX 为 3434,只要通过循环左移得到 4343 即可。

于是,循环左移 4 次。

得到 ALU 的运算结果以后,将 ALU 的低 8 位赋值给 RD 的低 8 位即可。

总线规则取偶送奇。

1543726256204

JMPL RS,跳转到寄存器 RS 中值所指向的地址执行机器指令。

只考虑实现这个指令,是非常简单的,甚至比之前的JMP *更简单,因为只要令 RS 寄存器的值覆盖掉 PC 的值即可。

但是并不是简单地令源地址为 RRD、目的地址为 PC。需要注意的是只能把 REG 的低字节赋值给 PC 的低字节,且需要将 PC 的高字节置为 00。

1543726503185

如图便是错误的示例。

可以考虑先把 REG 的低字节丢到 BX 中,然后 B->PC。

1543726689418

1543726701510

现在的问题是怎么实现汇编程序。

data    segment         ;将程序装载到数据存储器
        assume ds:data

        org   0
start:
        INH R3
        INL R0
        INH R1
        SWITCH R0
        OUTL R0
        JMPL R3
data    ends
        end   start

由于题目说,不能预先给内存区域赋值,但是不包括寄存器,所以可以令 R3 的值为 JMPL 到的地址,显然,循环的部分是从 SWITCH 到 JMPL,所以可以令 R3 的初值为 03。

注意到,IN 的操作已经不影响整个循环的流程,所以可以令 R3 的初值为 01。

特别的,如果 INH 的高位为 00,那么,R3 就可以不用设置,每次 JMP 到 RS 的高位即可。

INL R0 20 1
INL R1 21 1
INL R2 22 1
INL R3 23 1
INH R0 40 1
INH R1 41 1
INH R2 42 1
INH R3 43 1
OUTL R0 60 1
OUTL R1 64 1
OUTL R2 68 1
OUTL R3 6C 1
SWITCH R0 80 1
SWITCH R1 85 1
SWITCH R2 8A 1
SWITCH R3 8F 1
JMPL R0 A0 1
JMPL R1 A4 1
JMPL R2 A8 1
JMPL R3 AC 1

流程图如下:

1543851131785

32 条回应
    lhc 2019-9-6 · 9:40
    Chrome 75.0.3770.142 Mac OS X 10_14_6

    太强了

    哈哈哈 2019-4-17 · 15:16
    Firefox 66.0 Windows 10

    zzwtql

      jxtxzzw 2019-4-17 · 15:21
      Chrome 73.0.3683.103 Windows 10

      这一个个都是谁呢,“tql” 已经听腻了,快换点我没听过的夸夸我(手动滑稽——我知道我很强呀(赶紧逃

    beautifulsoup 2019-3-28 · 15:32
    Chrome 73.0.3683.86 Windows 10

    tql

    wow 2018-12-28 · 2:10
    Firefox 64.0 Windows 10

    tqltql!

    黑暗风暴 2018-12-27 · 23:54
    Firefox 64.0 Windows 7

    牛逼牛逼

    gieooll 2018-12-27 · 22:51
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    感谢

    莫忘 2018-12-27 · 22:44
    Chrome 68.0.3440.7 Windows 10

    mo大佬

    ? 2018-12-27 · 22:36
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    o98k

    雾雨魔沙理 2018-12-27 · 22:32
    Chrome 67.0.3396.62 Windows 10

    谢谢大哥

    qwd 2018-12-27 · 22:21
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    zerozone 2018-12-27 · 22:14
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    zzwtql

    11 2018-12-27 · 21:20
    未知浏览器 未知操作系统

    666

    66666 2018-12-27 · 21:04
    Firefox 64.0 Windows 10

    2333

    章金莱 2018-12-27 · 19:30
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    写的很好,汇编+微指令两开花

    Qiaomu_www 2018-12-26 · 20:42
    Chrome 60.0.3112.113 Windows 10

    膜!

    mmm 2018-12-26 · 20:38
    Chrome 70.0.3538.110 Windows 10

    请问不用在流程图里说明PC+1吗?

      jxtxzzw 2018-12-27 · 20:41
      Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

      你好,要的,需要在流程图里说明 PC++,特别的,对于带有 ADDR 的指令,可能会有多个 PC++。

    L 2018-12-26 · 17:54
    Chrome 69.0.3497.92 Windows 10

    感谢!

    ltg 2018-12-24 · 10:26
    Chrome 63.0.3239.132 Windows 10

    tk

    dddduty 2018-12-23 · 22:06
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    666

    yyy 2018-12-23 · 19:03
    Chrome 69.0.3497.100 Windows 10

    感谢!

    xcj 2018-12-22 · 15:55
    Chrome 65.0.3325.181 Windows 10

    tql tql!!

    dragon 2018-12-22 · 15:25
    Firefox 64.0 Windows 10

    666666

    gsregf 2018-12-21 · 11:00
    Chrome 67.0.3396.79 Windows 10

    we

    ls 2018-12-20 · 21:47
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    感谢

    cyh 2018-12-20 · 16:09
    Chrome 69.0.3497.92 Windows 8.1

    学到了

    6324 2018-12-18 · 22:44
    QQ浏览器 10.3.2727.400 Windows 10

    66666666666

    xcv 2018-12-18 · 21:02
    Chrome 71.0.3578.98 Windows 10

    感谢!

    Robin 2018-12-13 · 19:57
    Chrome 69.0.3497.100 Windows 10

    zzw tql

    tql 2018-12-10 · 19:57
    Chrome 70.0.3538.110 Windows 10

    66

    IllusionBot 2018-12-8 · 12:45
    Chrome 70.0.3538.110 Mac OS X 10_14_1

    感谢