指令系統(tǒng)習題解答一、 選擇題1、變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于______。（C ）A 基值寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）B 堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址（位移量）C 變址寄存器內(nèi)容加上形

指令系統(tǒng)習題解答

一、 選擇題

1、變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于______。（C ）

A 基值寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）

B 堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址（位移量）

C 變址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）

D 程序記數(shù)器內(nèi)容加上形式地址（位移量）

2、用某個寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為______尋址。（C ）

A 直接 B 間接 C 寄存器直接 D 寄存器間接

3、單地址指令中為了完成兩個數(shù)的算術(shù)運算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個常需采用______。（C ）

A 堆棧尋址方式 B 立即尋址方式 C 隱含尋址方式 D 間接尋址方式

4、寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在______。（B ）

A. 通用寄存器 B. 主存單元 C. 程序計數(shù)器 D. 堆棧

5、程序控制類指令的功能是______。（D ）

A 進行算術(shù)運算和邏輯運算

B 進行主存與CPU 之間的數(shù)據(jù)傳送

C 進行CPU 和I / O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送

D 改變程序執(zhí)行順序

6、堆棧尋址方式中，設(shè)A 為通用寄存器，SP 為堆棧指示器，M SP 為SP 指示器的棧頂單元，如果操作的動作是：（A ）→M SP ，（SP ）- 1 →SP ，那么出棧的動作應(yīng)是______。（B ）

A （M SP ）→A ， （SP ） 1→SP ；

B （SP ） 1→SP ，（M SP ）→A ；

C （SP ） - 1→SP ，（M SP ）→A ；

D （M SP ）→A ，（SP ） - 1→SP ；

7．指令周期是指______。（C ）

A CPU從主存取出一條指令的時間 ；

B CPU執(zhí)行一條指令的時間 ；

C CPU從主存取出一條指令加上CPU 執(zhí)行這條指令的時間 ；

D 時鐘周期時間 ；

8、指令系統(tǒng)采用不同尋址方式的目的是______。（B ）

A 實現(xiàn)存貯程序和程序控制；

B 縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性；

C 可直接訪問外存；

D 提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼的難度

9、指令的尋址方式有順序和跳躍兩種方式，采用跳躍尋址方式，可以實現(xiàn)______。（D ）

A 堆棧尋址 B 程序的條件轉(zhuǎn)移

C 程序的無條件轉(zhuǎn)移 D 程序的條件轉(zhuǎn)移或無條件轉(zhuǎn)移

10、算術(shù)右移指令執(zhí)行的操作是______。（Ｂ）

A 符號位填0，并順次右移1位，最低位移至進位標志位 ；

B 符號位不變，并順次右移1位，最低位移至進位標志位 ；

C 進位標志位移至符號位，順次右移1位，最低位移至進位標志位 ；

D 符號位填1，并順次右移1位，最低位移至進位標志位

11、二地址指令中，操作數(shù)的物理位置可安排在______。（B ）

A 棧頂和次棧頂 B 兩個主存單元 C 一個主存單元和一個寄存器 D 兩個寄存器

13、位操作類指令的功能是______。（C ）

A. 對CPU 內(nèi)部通用寄存器或主存某一單元任一位進行狀態(tài)檢測（0或1）

B. 對CPU 內(nèi)部通用寄存器或主存某一單元任一位進行狀態(tài)強置（0或1）

C. 對CPU 內(nèi)部通用寄存器或主存某一單元任一位進行狀態(tài)檢測或強置

D. 進行移位操作

14、以下四種類型指令中，執(zhí)行時間最長的是______。（C ）

A.RR 型指令 B.RS 型指令 C.SS 型指令 D. 程序控制指令

二、 填空題

1、尋址方式按操作數(shù)的A.______位置不同，多使用B.______和C.______型, 前者比后者執(zhí)

行速度快。（A. 物理 B.RR C.RS ）

2、一個較完善的指令系統(tǒng)應(yīng)包含A. ______類指令，B. ______類指令，C. ______類指令，程序控制類指令，I/O類指令，字符串類指令，系統(tǒng)控制類指令。（A. 數(shù)據(jù)傳送 B. 算術(shù)運算 C. 邏輯運算）

3、形式指令地址的方式，稱為A.______方式，有B. ______尋址和C. ______尋址。（A. 指令尋址 B. 順序 C. 跳躍）

4、指令系統(tǒng)是表征一臺計算機性能的重要因素，它的A. ______和B. ______不僅影響到機器的硬件結(jié)構(gòu)，而且也影響到C. ______。（A. 格式 B. 功能 C. 系統(tǒng)軟件）

5、RISC 指令系統(tǒng)的最大特點是：A. ______少；B. ______固定;C. ______種類少。只有取數(shù) / 存數(shù)指令訪問存儲器。（A. 指令條數(shù) B. 指令長度 C. 指令格式和尋址方式）

6、指令操作碼字段表征指令的A.______，而地址碼字段指示B.______。微小型機多采用C.______混合方式的指令格式。（A. 操作特征與功能 B. 操作數(shù)的地址 C 二地址、單地址、零地址）

7、指令格式中，地址碼字段是通過A.______來體現(xiàn)的，因為通過某種方式的變換，可以給出

B.______地址。常用的指令格式有零地址指令、單地址指令、C.______三種. （A. 尋址方式 B. 操作數(shù)有效 C. 二地址指令）

8、堆棧是一種特殊的A.______尋址方式, 它采用B.______原理. 按結(jié)構(gòu)不同, 分為C.______和存儲器堆棧. （A. 數(shù)據(jù) B. 先進后出 C. 寄存器）

9、設(shè)D 為指令中的形式地址，I 為基址寄存器，PC 為程序計數(shù)器。若有效地址E = （PC ） D，則為A.______尋址方式；若E = （I ） D ，則為B.______；若為相對間接尋址

方式，則有效地址為C.______（A. 相對 B. 基值 C.E = （（PC ） D ））

10、條件轉(zhuǎn)移指令、無條件轉(zhuǎn)移指令、轉(zhuǎn)子指令、返主指令、中斷返回指令等都是A ______指令。這類指令在指令格式中所表示的地址，表示要轉(zhuǎn)移的是B ______而不是C ______（A 程序控制

B ．下一條指令的地址 C ．操作數(shù)的地址）

11、指令格式是指令用A______表示的結(jié)構(gòu)形式，通常由B______字段和C______字段組成。（A ．二進制代碼 B ．操作碼 C ．地址碼）

三、 應(yīng)用題

1、（11分）指令格式如下所示，OP 為操作碼字段，試分析指令格式特點。

解：（1）操作碼字段為6位，可指定 26 = 64種操作，即64條指令。

（2）單字長（32）二地址指令。

（3）一個操作數(shù)在原寄存器（共16個），另一個操作數(shù)在存儲器中（由變址寄

存器內(nèi)容 偏移量決定），所以是RS 型指令。

（4）這種指令結(jié)構(gòu)用于訪問存儲器。

2、（11分）某計算機字長16位，主存容量為64K 字，采用單字長單地址指令，共有64條指令，試采用四種尋址方式（立即、直接、基值、相對）設(shè)計指令格式。

解：64條指令需占用操作碼字段（OP ）6位，這樣指令余下長度為10位。為了覆蓋主存64K 字的地址空間，設(shè)尋址模式（X ）2位，形式地址（D ）8位，其指令格式如下：

X= 0 0 直接尋址 有效地址 E=D（256單元）

X= 0 1 間接尋址 有效地址 E= (D）（64K ）

X= 1 0 變址尋址 有效地址 E= (R)＋D （64K ）

X= 1 1 相對尋址 有效地址 E=（PC ）＋D （64K ）

其中R 為變址寄存器（16位），PC 為程序計數(shù)器（16位），在變址和相對尋址時，位移量D 可正可負。

3、（11分）假設(shè)機器字長16位，主存容量為128K 字節(jié)，指令字長度為16位或32位，共有128條指令，設(shè)計計算機指令格式，要求有直接、立即數(shù)、相對、基值、間接、變址六種尋址方式。

解：由已知條件，機器字長16位，主存容量128KB / 2 = 64KB字，因此MAR = 18位，共128條指令，故OP 字段占7位。采用單字長和雙字長兩種指令格式，其中單字長指令用于算術(shù)邏輯和I / O類指令，雙字長用于訪問主存的指令。

15 9 8 6 5

3 2 0

尋址方式由尋址模式X 定義如下：

X = 000 直接尋址 E = D（64K ）

X = 001 立即數(shù) D = 操作數(shù)

X = 010 相對尋址 E = PC D PC = 16位

X = 011 基值尋址 E = Rb D ，R b =16 位

X = 100 間接尋址 E = （D ）

X = 101 變址尋址 E = RX D ，R X = 10位

4、（11分）指令格式如下所示，其中OP 為操作碼，試分析指令格式特點。

18 12 10 9 5 4 0

解：

（1） 單字長二地址指令。

7（2） 操作碼字段OP 可以指定2=128條指令。

（3） 源寄存器和目標寄存器都是通用寄存器（可分別指定32個），所以是RR 型指令，兩個

操作數(shù)均存在寄存器中。

（4） 這種指令結(jié)構(gòu)常用于算術(shù)邏輯類指令。

5、（11分）指令格式如下所示，OP 為操作碼字段，試分析指令格式的特點。

15 10 7 4 3 0

解：（1）雙字長二地址指令，用于訪問存儲器。

（2）操作碼字段OP 為6位，可以指定26 = 64種操作。

（3）一個操作數(shù)在源寄存器（共16個），另一個操作數(shù)在存儲器中（由基值寄存器

和位移量決定），所以是RS 型指令。

6、（11分）指令格式結(jié)構(gòu)如下所示，試分析指令格式及尋址方式特點。

解：指令格式及尋址方式特點如下：

（1） 二地址指令。

（2） 操作碼OP 可指定26=64條指令。

（3） 源和目標都是通用寄存器（可分別指定32個寄存器），所以是RR 型指令，兩個操作數(shù)均在寄

存器中

（4）這種指令格式常用于算術(shù)邏輯類指令

7、（11分）某16機機器所使用的指令格式和尋址方式如下所示，該機有20位基值寄存器，16個

16位通用寄存器。指令匯編格式中的S （源），D （目標）都是通用寄存器，M 是主存中的一個單元。

三種指令的操作碼分別是MOV （OP ）=（A ）H ，STA （OP ）=（1B ）H ，LDA （OP ）=（3C ）H 。

MOV 是傳送指令，STA 為寫數(shù)指令，LDA 為讀數(shù)指令如圖B20.1

要求：（1）分析三種指令的指令格式與尋址方式特點。（2）CPU 完成哪一種操作所花的時間最短？哪一種操作所花時間最長？第二種指令的執(zhí)行時

間有時會等于第三種指令的執(zhí)行時間嗎？

（3）下列情況下每個十六進制指令字分別代表什么操作？其中如果有編碼不正確，如何改正才

能成為合法指令？

1（F0F1）H （3CD2）H ○2 （2856）H ○

3（6DC6）H ○4 （1C2）H ○

解：（1）第一種指令是單字長二地址指令，RR 型；第二種指令是雙字長二地址指令，RS 型，其中

S 采用基址尋址或變址尋址，R 由源寄存器決定；第三種也是雙字長二地址指令，RS 型，R 由目標

寄存器決定，S 由20位地址（直接尋址）決定。

（2）處理機完成第一種指令所花的時間最短，因為RR 型指令，不需要訪問存儲器。第二種指

令所花的時間最長，因為RS 型指令，需要訪問存儲器。同時要進行尋址方式的變換運算（基址或變址），這也需要時間。第二指令的執(zhí)行時間不會等于第三種指令，因為第三種指令雖然也訪問存儲器，但節(jié)省了求有效地址運算的時間開銷。

（3）根據(jù)以知條件：MOV （OP ）=00010101，STA （OP ）=011011，LDA （OP ）=111100，將指令的十六進制格式轉(zhuǎn)換為二進制代碼且比較后可知：

1（F0F1）H （3CD2）H 指令代表LDA 指令，編碼正確，其含義是把主存（13CD2）H 地址單○

元的內(nèi)容取至15號寄存器。

2 （2856）H 代表MOV 指令，編碼正確，含義是把5號源寄存器的內(nèi)容傳送至6目標寄存器。○ 3（6DC6）H 是單字長指令，一定是MOV 指令，但編碼錯誤，可改正為（28D6）H 。 ○

4 （1C2）H 是單字長指令，代表MOV 指令，但編碼錯誤，可改正為 ○

（28D6）H 。