第5章 控制器

    一、名詞解釋：

    歷年真題：

    （2001年）6.邏輯地址：程序員編程所用的地址以及CPU通過指令訪問主存時(shí)所產(chǎn)生的地址。 與內(nèi)存物理地址無固定對(duì)應(yīng)關(guān)系的地址。

    （2001年）7.微程序控制器：將執(zhí)行指令所需要的微命令以代碼形式編成微指令序列（微程序），存入一個(gè)控制存儲(chǔ)器，需要時(shí)從該存儲(chǔ)器中讀取。按這種方式工作的控制器為微程序控制器。

    （2002年）3.控制存儲(chǔ)器（CPU內(nèi)的） ：CPU內(nèi)用于存放實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)全部指令的微程序的只讀存儲(chǔ)器稱為控制存儲(chǔ)器。

    （2004年）20.垂直型微指令：一種微指令類型，設(shè)置微操作碼字段，采用微操作碼編碼法，由微操作碼規(guī)定微指令的功能。

    （2005年）23.微程序控制器：將執(zhí)行指令所需要的微命令以代碼形式編成微指令序列（微程序），存入一個(gè)控制存儲(chǔ)器，需要時(shí)從該存儲(chǔ)器中讀取。按這種方式工作的控制器為微程序控制器。

    近年以來每年考本章的名詞解釋，所以第五章的名稱解釋是考試的重點(diǎn)。這里給大家列出了本章的名詞解釋，大家要熟悉一下，這都是本章的基本概念，有利于做名稱解釋、選擇題、改錯(cuò)題和填空題。

    1.指令周期：從一條指令的啟動(dòng)到下一條指令的啟動(dòng)的間隔時(shí)間。

    2.機(jī)器周期：指令執(zhí)行中每一步操作所需的時(shí)間。

    3.指令仿真：通過改變微程序?qū)崿F(xiàn)不同機(jī)器指令系統(tǒng)的方式，使得在一種計(jì)算機(jī)上可以運(yùn)行另一種計(jì)算機(jī)上的指令代碼。

    4.指令模擬：在一種計(jì)算機(jī)上用軟件來解釋執(zhí)行另一種計(jì)算機(jī)的指令。

    5.硬連線邏輯：一種控制器邏輯，用一個(gè)時(shí)序電路產(chǎn)生時(shí)間控制信號(hào)，采用組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)各種控制功能。

    6.微程序：存儲(chǔ)在控制存儲(chǔ)中的完成指令功能的程序，由微指令組成。

    7.微指令：控制器存儲(chǔ)的控制代碼，分為操作控制部分和順序控制部分。

    8.微操作：在微程序控制器中，執(zhí)行部件接受微指令后所進(jìn)行的操作。

    9.微地址：微每時(shí)令在控制存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)地址。

    10.控制存儲(chǔ)器：CPU內(nèi)用于存放實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)全部指令的微程序的只讀存儲(chǔ)器稱為控制存儲(chǔ)器。

    11.相容性微操作：在同時(shí)或同一個(gè)CPU周期內(nèi)可以并行執(zhí)行的微操作。

    12.相斥性微操作：不能在同時(shí)或不能在同一個(gè)CPU周期內(nèi)并行執(zhí)行的微操作。

    二、選擇題和填空題：

    2000年：

    4.在取指周期中，是按照（�。┑膬�(nèi)容訪問主存，以讀取指令。

    A.指令寄存器IR　　　　　　　　　　　　B.程序狀態(tài)寄存器PS

    C.存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDR 　　　　　　　　D.程序計(jì)數(shù)器PC

    「分析」：每一條指令的執(zhí)行都是從取指令開始，需要對(duì)主存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問。程序計(jì)數(shù)器PC是用來存放將要讀取并執(zhí)行的指令在主存儲(chǔ)器中的地址，對(duì)主存儲(chǔ)器訪問時(shí)所需要的地址由程序計(jì)數(shù)器PC來提供，即需要按程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容來訪問主存儲(chǔ)器。

    「答案」：D

    7.在微程序控制中，一個(gè)節(jié)拍中所需要的一組微命令，被編成一條（　　　。

    「分析」：控制部件通過控制總線向執(zhí)行部件發(fā)出的控制命令稱為微命令，它是計(jì)算機(jī)中最基本的、不可再分的命令單元。在一個(gè)節(jié)拍中，一組實(shí)現(xiàn)一定功能的微命令的組合構(gòu)成一條微指令。

    「答案」：微指令

    2002年：

    10.微程序存放在（　）。

    A.主存中　　 　　　　B.堆棧中　　　　　C.只讀存儲(chǔ)器中　　　　D.磁盤中

    「分析」：微程序控制的基本思想是把指令執(zhí)行所需的所有控制信號(hào)存放在存儲(chǔ)器中，需要時(shí)從這個(gè)存儲(chǔ)器中讀取。由于每一條微指令執(zhí)行時(shí)所發(fā)出的控制信號(hào)是事先設(shè)計(jì)好的，不需要改變，故此存放所有控制信號(hào)的存儲(chǔ)器應(yīng)為只讀存儲(chǔ)器，并將其集成到CPU內(nèi)，稱其為控制存儲(chǔ)器。

    「答案」：C

    11.在微程序控制方式中，機(jī)器指令和微指令的關(guān)系是（　）。

    A.每一條機(jī)器指令由一條微指令來解釋執(zhí)行

    B.每一條機(jī)器指令由一段（或一個(gè)）微程序來解釋執(zhí)行

    C.一段機(jī)器指令組成的工作程序可由一條微指令來解釋執(zhí)行

    D.一條微指令由若干條機(jī)器指令組成

    「分析」：在微程序控制方式中，控制部件通過控制總線向執(zhí)行部件發(fā)出的各種控制命令稱為微命令，在一個(gè)CPU周期中，一組實(shí)現(xiàn)一定功能的微命令的組合構(gòu)成一條微指令，有序的微指令序列構(gòu)成一段微程序。微程序的作用是實(shí)現(xiàn)一條對(duì)應(yīng)的機(jī)器指令，即每一條機(jī)器指令是由一段（或一個(gè)）微程序來解釋執(zhí)行的。

    「答案」：B

    2003年：

    7.下列說法中，合理的是（�。�。

    A.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)相同，各機(jī)器周期的長(zhǎng)度均勻

    B.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)相同，各機(jī)器周期的長(zhǎng)度可變

    C.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)可變，各機(jī)器周期的長(zhǎng)度均勻

    D.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)可變，各機(jī)器周期的長(zhǎng)度可變

    「分析」：機(jī)器周期是指令執(zhí)行中每一步操作所需要的時(shí)間，一般以CPU中完成一個(gè)運(yùn)算操作所需的時(shí)間作為機(jī)器周期的基本時(shí)間，其長(zhǎng)度是均勻的，而各種指令的功能不同，因而各指令執(zhí)行時(shí)所需的機(jī)器周期數(shù)是可變的。