《计算机成原理》第四版练习题

处理器5.1处理器的外特性——指令系统5.2指令的时序设计5.3控制器设计第5章习题一1、设某计算机主存容量为16MB，机器字长为16位，若最小寻址单位为字节（编址），其地址码多少位？若最小寻址单位为字（按字编址），其地址码又为多少位？解：按字节编址，1B一个地址，224=16M，因此，地址码应为24位；按字编址，16MB=(16M/2)W=223W因此，地址码应为23位；2、设某计算机为32位的16M字主存，若按字编址，其地址码多少位？若按字节编址，其地址码又为多少位？解：按字编址，1字一个地址，224=16M，因此，地址码应为24位；按字节编址，16MW=(16M×4)B=226B因此，地址码应为23位；3、某计算机字长为16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，共有50条指令。若有直接寻址、间接寻址、变址寻址、相对寻址4种寻址方式，试设计其指令格式。有的指令设置了专门的寻址方式字段，以说明采用何种寻址方式，有的指令则通过操作码的含义，隐含约定采用何种寻址方式解：单字长指令：指令长度为16位50条指令，25<50<26，操作码6位4种寻址方式，22=4，寻址方式2位16-6-2=8，单地址，地址码8位4、设寄存器R中的数值为1000H，地址为1000H的存储单元中存储的内容为2000H，地址为2000H的存储单元存储的内容为3000H，PC的值为4000H，问在以下寻址方式下访问到的操作数的值是什么？寄存器寻址R；寄存器间接寻址（R）；直接寻址1000H；存储器间接寻址1000H(非多重间址)；立即寻址2000H；相对寻址-2000H（PC）。解：(1)采用寄存器寻址，操作数在寄存器中，S=（R）=1000H(2)采用寄存器间接寻址，操作数的有效地址在寄存器中，EA=R，操作数S=((R))=(1000H)=2000H(3)采用直接寻址，操作数的有效地址在指令中给出，

EA=1000H，操作数S=(1000H)=2000H解：(4)采用间接寻址，操作数的有效地址在主存单元中，EA=（1000H）=2000H，操作数S=（2000H）=3000H(5)采用立即寻址，操作数直接在指令中给出，

S=2000H5、已知某小型机字长为16位，其双操作数指令格式为：OP

R0 5

6

7

8

15A其中OP为操作码，R为通用寄存器地址。说明以下各种情况能访问的最大主存区域有多少机器字？A为立即数；A为直接主存单元地址；A为间接地址（非多重间址）；A为变址寻址的形式地址，假定变址寄存器为R1（字长16位）。解：(1)1个机器字256个机器字65536个机器字65536个机器字6、举例说明哪几种寻址方式除去取指令外，不访问存储器？哪几种寻址方式除去取指令外只需访问一次存储器？完成什么样的指令，包括取指令共访问4次存储器？不访问：立即、寄存器寻址访问一次：直接寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、基址寻址、相对寻址访问4次：二级间接寻址4、设寄存器R中的数值为1000H，地址为1000H的存储单元中存储的内容为2000H，地址为2000H的存储单元存储的内容为3000H，PC的值为4000H，问在以下寻址方式下访问到的操作数的值是什么？寄存器寻址R；寄存器间接寻址（R）；直接寻址1000H；存储器间接寻址1000H(非多重间址)；立即寻址2000H；相对寻址-2000H（PC）。解：(6)采用相对寻址，操作数的有效地址为PC中的内容与指令中的位移量D之和，即EA=(PC)+D=4000H-2000H=2000H，操作数S=(2000H)=3000H习题二：

某机主存容量为4M×16，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成108种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等六种寻址方式，试回答：（1）画出一地址指令格式，并指出各字段的作用；习题：该指令直接寻址的最大范围一次间址和多次间址的寻址范围立即数的范围（十进制数表示）上述六种寻址方式的指令哪个执行时间最短，哪个最长，为什么？哪一种便于程序浮动？哪一种适合处理数组问题？习题：2.某计算机的字长为16位，存储器按字编址，访存指令格式如下图示。其中OP是操作码，

M定义寻址方式（见表5－4），A为形式地址。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器，字长16位，问：该格式能定义多少种指令？各种寻址方式的寻址范围为多少字写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式OPMA1511

10

9

80M值寻址方式0立即寻址1直接寻址2间接寻址3变址寻址4相对寻址提示：寻址方式寻址范围EA立即寻址1个字，即指令字本身(PC)，操作数＝A直接寻址2K个字A间接寻址2W个字(A)变址寻址2W个字(Rx)+A设机器字长为W，指令地址位长为K相对寻址2K个字(PC附近)(PC)+A习题：3.某计算机的指令系统有变址寻址、间接寻址和相对寻址等寻址方式。设当前指令的地址码部分为001AH，正在执行的指令所在地址为1F05H，变址寄存器的内容为

23A0H，请问：当执行取数指令时，如为变址寻址方式，取出的操作数为多少？如为间接寻址，取出的操作数为多少？当执行取数指令时，转移地址是多少？习题：已知存储器的部分地址及相应内容如下：地址内容001AH23A0H1F05H2600H23BAH2400H1F1FH2500H23A0H1748H习题：寻址方式用来支持浮动程序设计7基.址4.不改基变址寻指址令实际而上能是改相对变于操基作址寄数存地器址的偏的移寻寻址址.方EA=(BR)+A.式为采:堆用栈基址寻址,用户不必考虑自己的程序存于主存的哪一空间区域,完从全形可式由地操址作产系生统有或效管地理址程序根寻据址主的存最的使终用目状的况的,:赋予基址寄存器内一个初始值(即基地址),便可将用户程序的逻辑地址转化为主存已的知物基理址地址寄(实存际器地的址)内,使容用为户程10序00安0置H,于变主址存的寄某存器的内一空容间为区0域3.A0H,指令的地址码部分为3FH,当前正在执行的指令所在地址为2B00H,则在考虑基址的前提下,采用变址寻址方式,访存的有效地址:EA=03A0H+3FH+1000H=…习题：8.使用如下约定:

A——形式地址

EA——有效地址说明下列寻址方式：立即数寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、基址寻址、变址寻址、基址变址寻(X)——单元X中的内容址、堆栈寻址

R——寄存器PC——程序计数器BR——基址寄存器SI——变址寄存器(1)

INC

SI(2)

INC

[SI]假设（SI）＝1234H结果：（1）

(SI)=1235H(2)

20H

21H…20H88H1234H1235HMOV

AX,[BP]假设SS=6000H,BP=3000H50000H…..……20H88H63000H63001HPASS×10H+BP60000H3000H63000HAX

88H

20HFIRST

DD

12345678H；自FIRST开始存放数据；一个32位数SECOND