案例分析题

假定某计算机字长16位，CPU内部结构如图所示，CPU和存储器之间采用同步方式通信，按字编址。采用定长指令字格式，指令由两个字组成，第一个字指明操作码和寻址方式，第二个字包含立即数Imm16。若一次存储访问所花时间为2个CPU时钟周期，每次存储访问存取一个字，取指令阶段第二次访存将Imm16取到MDR中，请写出下列指令在指令执行阶段的控制信号序列，并说明需要几个时钟周期。

将地址为Imm16的存储单元的内容加到寄存器R1中，此时，Imm16为直接地址。即：R[R1]←R[R1]+ M[Imm16]

问答题将立即数Imm16加到寄存器R1中，此时，Imm16为立即操作数。即：R[R1]←R[R1]+ Imm16

问答题假定下图单周期数据通路对应的控制逻辑发生错误，使得在任何情况下控制信号RegWr、RegDst、Branch、MemWr、ExtOp、R-type总是为0，则哪些指令不能正确执行？为什么？

问答题下图给出了某CPU内部结构的一部分，MAR和MDR直接连到存储器总线（图中省略）。在两个总线之间的所有数据传送都需经过算术逻辑部件ALU。ALU可实现的部分功能及其控制信号如下： MOVa：F=A；MOVb：F=B；a+1：F=A+1；b+1：F=B+1 a-1：F=A-1；b-1：F=B-1其中A和B是ALU的输入，F是ALU的输出。假定JSR（转子指令）指令占两个字，第一个字是操作码，第二个字给出子程序的起始地址，返回地址保存在主存的栈中，用SP（栈指示器）指向栈顶，按字编址，每次从主存读取一个字。请写出读取并执行JSR指令所要求的控制信号序列（提示：当前指令地址在PC中）。

问答题将程序计数器PC加1

问答题将数据从一个寄存器传送到另一个寄存