假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址和二地址3种格式。采用扩展操作码技术，若二地址指令有P条，零地址指令有Q条，则一地址指令最多有几种

答案：由于操作码位数可变，且二地址指令、一地址指令和零地址指令的操作码长度分别为4位、10位、16位，因此二地址指令每减少一条...

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问答题
假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址和二地址3种格式。设操作码固定，若零地址指令有M种，一地址指令有N种，则二地址指令最多有多少种
答案：由于操作数的地址码为6位，因此二地址指令中操作码的位数为16-6-6=4位，即操作码只占4位。又由于操作码固定，因此零地...
问答题
假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址和二地址3种格式。采用扩展操作码技术，二地址指令最多有多少种
答案：在上题中算得二地址指令的操作码为4位，即最多有2⁴=16条指令。但是绝对不能取16。如果取了16，...
问答题
假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址和二地址3种格式。采用扩展操作码技术，若二地址指令有P条，零地址指令有Q条，则一地址指令最多有几种
答案：由于操作码位数可变，且二地址指令、一地址指令和零地址指令的操作码长度分别为4位、10位、16位，因此二地址指令每减少一条...
问答题
假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址和二地址3种格式。某指令系统字长12位，地址码取3位，试提出一种方案，使该系统有4条三地址指令、8条二地址指令、150条一地址指令。列出操作码的扩展形式并计算操作码的平均长度。
答案：这种类型的题目在本章例题中详细讲解过，在此不再赘述，只列出答案。 1)4条三地址指令 000 ××× ××× ××× 0...

假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址和二地址3种格式。一条双字长的取数指令(LDA)存于存储器的200和201单元，其中第一个字为操作码OP和寻址特征M，第二个字为形式地址A。假设PC当前值为200(还没有取该条双字长指令)，变址寄存器IX的内容为100，基址寄存器的内容为200，存储器相关单元的内容见表1。

表1 存储器相关单元的内容

地址 201 300 400 401 500 501 502 700

内容 300 400 700 501 600 700 900 401
　　表2的各列分别为寻址方式，该寻址方式下的有效地址以及取数指令执行结束后累加器ACC的内容(ACC中存放的其实就是有效地址对应的操作数)，试补全表2。

表2 各种寻址方式比较

寻址方式有效地址EA 累加器ACC的内容

立即寻址 — 300

直接寻址

间接寻址

相对寻址

变址寻址

基址寻址

先变址后间址

先间址后变址

答案：直接寻址：由于直接寻址的有效地址EA为形式地址本身，因此直接寻址的有效地址为300，根据题目给出的表格可知，地址为300...

问答题
某计算机的字长为16位，存储器按字编址，访存指令格式为16位，其中5位操作码，3位寻址方式字段，分别表示立即寻址、直接寻址、间接寻址、变址寻址和相对寻址5种，8位地址码字段。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器(其中变址寄存器的位数为16位)。试问：该格式能定义多少种指令
答案：5位操作码可表示2⁵=32种不同的指令。
问答题
某计算机的字长为16位，存储器按字编址，访存指令格式为16位，其中5位操作码，3位寻址方式字段，分别表示立即寻址、直接寻址、间接寻址、变址寻址和相对寻址5种，8位地址码字段。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器(其中变址寄存器的位数为16位)。试问：各种寻址方式的寻址范围大小是多少
答案：各种寻址方式的寻址范围大小如下。
立即数寻址方式：只能访问唯一的一个数据。
直接寻址方式：用地址码表示存...

某机器字长32位，CPU内有32个32位的通用寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系统，设指令字长等于机器字长。如果主存可直接或间接寻址，采用寄存器-存储器型指令，能直接寻址的最大存储空间是多少试画出指令格式。

答案：根据题意，可设计出如下的指令格式：

某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址(机器按字寻址)。机器配有如下硬件：ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR以及变址寄存器R_x和基址寄存器R_B，均为16位。若采用单字长指令，共能完成105种操作，则指令可直接寻址的范围是多少一次间接寻址的范围又是多少

答案：首先，由于MDR为16位，因此可以得出存储字长为16位。又由于采用了单字长指令，因此指令字长为16位。根据题目知道需要实...

某计算机的字长为16位，存储器按字编址，访存指令格式为16位，其中5位操作码，3位寻址方式字段，分别表示立即寻址、直接寻址、间接寻址、变址寻址和相对寻址5种，8位地址码字段。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器(其中变址寄存器的位数为16位)。试问：写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式。

答案：设地址码位A，各寻址方式的有效地址表达式见下表：

某机器字长32位，CPU内有32个32位的通用寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系统，设指令字长等于机器字长。在上题的基础上，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则上述寄存器-存储器型指令的指令格式又有何特点画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间。

答案：如果还需要增加基址寻址，且基址寻址采用通用寄存器，那么必须要增加一个字段来表示基址寄存器到底使用32个中的哪一个通用寄存...

某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址(机器按字寻址)。机器配有如下硬件：ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR以及变址寄存器R_x和基址寄存器R_B，均为16位。若采用双字长指令，操作码位数及寻址方式不变，则指令可直接寻址的范围又是多少画出其指令格式并说明各字段的含义。

答案：双字长指令格式如下：

设某机器共能完成120种操作，CPU共有8个通用寄存器，且寄存器都为12位。主存容量为16K字(机器采用按字寻址)，采用寄存器-存储器型指令。欲使指令可直接访问主存的任意地址，指令字长应取多少位

答案：首先，操作码可以确定为7位；8个通用寄存器需要3位来表示；访问16K字的主存也需要14位，故指令字长需要7+3+14=2...

某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址(机器按字寻址)。机器配有如下硬件：ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR以及变址寄存器R_x和基址寄存器R_B，均为16位。若存储字长不变，可采用什么方法访问容量为8MB的主存需增设哪些硬件

答案：容量为8MB，即8M×8位的存储器。由于现在的存储字长(或者因为MDR为16位)为16位，因此可以将8MB写成4M×16...

设某机器共能完成120种操作，CPU共有8个通用寄存器，且寄存器都为12位。主存容量为16K字(机器采用按字寻址)，采用寄存器-存储器型指令。若在上述设计的指令字中设置一寻址特征位X，且X=0表示某个寄存器作为基址寄存器，试画出指令格式。试问采用基址寻址可否访问主存的任意单元为什么如不能，提出一种方案，使得指令可访问主存的任意位置。

答案：由于增加了一位寻址特征位，且基址寄存器使用了通用寄存器，因此除了加一位寻址方式X，还得空一个字段(基址寄存器编号R

某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下图所示，该机器有两个20位基址寄存器，4个16位变址寄存器，16个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S(源)、D(目标)都是通用寄存器，M是主存的一个单元，3种指令的操作码分别是MOV(OP)=(A)H、STA(OP)=(1B)H、LDA(OP)=(3C)H。其中，MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。

图某16位机器所使用的指令格式和寻址方式试分析3种指令的指令格式和寻址方式特点。

答案：第一种指令是单字长二地址指令，属于RR型。第二种指令是双字长二地址指令，属于RS型，其中S采用基址寻址或变址寻址，R由...

设某机器共能完成120种操作，CPU共有8个通用寄存器，且寄存器都为12位。主存容量为16K字(机器采用按字寻址)，采用寄存器-存储器型指令。若存储字长等于指令字长，且主存容量扩大到64K字，在不改变硬件结构的前提下，可采用什么方法使得指令可访问存储器的任意位置。

答案：首先，由于不能改变硬件结构，因此把寄存器的位数加长是不可行的。其次，因为指令字长为24位，而存储字长等于指令字长，所以恰...

某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下图所示，该机器有两个20位基址寄存器，4个16位变址寄存器，16个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S(源)、D(目标)都是通用寄存器，M是主存的一个单元，3种指令的操作码分别是MOV(OP)=(A)H、STA(OP)=(1B)H、LDA(OP)=(3C)H。其中，MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。

图某16位机器所使用的指令格式和寻址方式处理器完成哪一种操作所花时间最短完成哪一种操作所花时间最长第2种指令的执行时间有时会等于第3种指令的执行时间吗

答案：处理器完成第一种指令所花的时间最短，因为是RR型指令，不需要访问存储器。第二种指令所花的时间最长，因为是RS型指令，需要...

某计算机字节长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址。采用单字长指令格式，指令各字段定义如下图所示。

图单字长指令格式
转移指令采用相对寻址方式，相对偏移用补码表示，寻址方式的定义见下表。

表寻址方式的定义
M_s/Md	寻址方式	助记符	含义
000B	寄存器直接	Rn	操作数=(Rn)
001B	寄存器间接	(Rn)	操作数=((Rn))
010B	寄存器间接、自增	(Rn)+	操作数=((Rn))，(Rn)+1→Rn
011B	相对	D(Rn)	转移目标地址=(PC)+(Rn)

注：(x)表示存储地址x或寄存器x的内容。
回答下列问题：该指令系统最多可有多少指令该计算机最多有多少个通用寄存器存储地址寄存器(MAR)和存储器数据寄存器(MDR)至少各需要多少位

答案：指令操作码占4位，则该指令系统最多可以有2⁴=16条指令。
由于指令操作数占6位，其中3位...

问答题
某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下图所示，该机器有两个20位基址寄存器，4个16位变址寄存器，16个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S(源)、D(目标)都是通用寄存器，M是主存的一个单元，3种指令的操作码分别是MOV(OP)=(A)H、STA(OP)=(1B)H、LDA(OP)=(3C)H。其中，MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。

图某16位机器所使用的指令格式和寻址方式下列情况中，每个十六进制指令字分别代表什么操作简述此同时指令的作用。 ①(F0F1)_H/(3CD2)_H ②(2856)_H
答案：根据已知条件：MOV(OP)=001010；STA(OP)=011011；LDA(OP)=111100，将指令的十六进制...

某计算机字节长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址。采用单字长指令格式，指令各字段定义如下图所示。

图单字长指令格式
转移指令采用相对寻址方式，相对偏移用补码表示，寻址方式的定义见下表。

表寻址方式的定义

M_s/Md 寻址方式助记符含义

000B 寄存器直接 Rn 操作数=(Rn)

001B 寄存器间接 (Rn) 操作数=((Rn))

010B 寄存器间接、自增 (Rn)+ 操作数=((Rn))，(Rn)+1→Rn

011B 相对 D(Rn) 转移目标地址=(PC)+(Rn)
注：(x)表示存储地址x或寄存器x的内容。
回答下列问题：转移指令的目标地址范围是多少

答案：寄存器为16位，指令中可寻址范围至少可达0～2¹⁶-1。主存地址空间为2¹⁶...

某计算机字节长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址。采用单字长指令格式，指令各字段定义如下图所示。

图单字长指令格式
转移指令采用相对寻址方式，相对偏移用补码表示，寻址方式的定义见下表。

表寻址方式的定义

M_s/Md 寻址方式助记符含义

000B 寄存器直接 Rn 操作数=(Rn)

001B 寄存器间接 (Rn) 操作数=((Rn))

010B 寄存器间接、自增 (Rn)+ 操作数=((Rn))，(Rn)+1→Rn

011B 相对 D(Rn) 转移目标地址=(PC)+(Rn)
注：(x)表示存储地址x或寄存器x的内容。
回答下列问题：若操作码0010B表示加法操作(助记符为add)，寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B，R4的内容为1234H，R5的内容为5678H，地址1234H中的内容为5678H，地址5678H中的内容为1234H，则汇编语句“add(R4)，(R5)+”(逗号前为源操作数，逗号后为目的操作数)对应的机器码是什么(用十六进制表示)该指令执行后，哪些寄存器和存储单元中的内容会改变改变后的内容是什么

答案：汇编语句“add(R4)，(R5)+”对应的机器码见下表。

某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下图所示，该机器有两个20位基址寄存器，4个16位变址寄存器，16个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S(源)、D(目标)都是通用寄存器，M是主存的一个单元，3种指令的操作码分别是MOV(OP)=(A)H、STA(OP)=(1B)H、LDA(OP)=(3C)H。其中，MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。

图某16位机器所使用的指令格式和寻址方式在下表中的第2列、第3列填写简要文字对CISC和RISC的主要特征进行对比。

表 CISC和RISC的主要特征比较
比较内容	CISC	RISC
1)指令系统
2)指令数目
3)指令格式
4)寻址方式
5)指令字长
6)可访存指令
7)各种指令使用频率
8)各种指令执行时间
9)优化编译实现
10)寄存器个数
11)控制器实现方式
12)软件系统开发时间

答案：填写后的表如下所示。

某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如图1所示。

图1 某条件转移指令格式
其中，00000为操作码OP；C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位，某检测位为1时表示需检测对应标志，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移，例如，若C=1，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=1或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为(PC)+2+2×OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为(PC)+2。请回答下列问题。该计算机存储器按字节编址还是按字编址该条件转移指令向后(反向)最多可跳转多少条指令

答案：因为指令字长为16位，且下条指令地址为(PC)+2，故编址单位是字节。偏移OFFSET为8位补码，范围为-128～127...

某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如图1所示。

图1 某条件转移指令格式
其中，00000为操作码OP；C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位，某检测位为1时表示需检测对应标志，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移，例如，若C=1，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=1或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为(PC)+2+2×OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为(PC)+2。请回答下列问题。某条件转移指令的地址为200CH，指令内容如图2所示，若该指令执行时CF=0，ZF=0，NF=1，则该指令执行后PC的值是多少若该指令执行时CF=1，ZF=0，NF=0，则该指令执行后PC的值又是多少请给出计算过程。

图2 某条件转移指令

答案：指令中C=0，Z=1，N=1，故应根据ZF和NF的值来判断是否转移。当CF=0，ZF=0，NF=1时，需转移。已知指令中...

某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如图1所示。

图1 某条件转移指令格式
其中，00000为操作码OP；C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位，某检测位为1时表示需检测对应标志，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移，例如，若C=1，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=1或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为(PC)+2+2×OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为(PC)+2。请回答下列问题。实现“无符号数比较小于等于时转移”功能的指令中，C、Z和N应各是什么

答案：指令中的C、Z和N应分别设置为C=Z=1，N=0。

某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如图1所示。

图1 某条件转移指令格式
其中，00000为操作码OP；C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位，某检测位为1时表示需检测对应标志，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移，例如，若C=1，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=1或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为(PC)+2+2×OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为(PC)+2。请回答下列问题。图3是该指令对应的数据通路示意图，要求给出图3中部件①～③的名称或功能说明。

图3 数据通路示意图

答案：部件①：指令寄存器(用于存放当前指令)；部件②：移位寄存器(用于左移一位)；部件③：加法器(地址相加)。