计算机组成原理

同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和 工作脉冲。这种控制方式设计简单，容易实

现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空 闲时间，造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。异步控制方式的各项操作不采

< br>用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间。异步控制方 式没有时间上的浪费，因而提高了

机器的效率，但是控制比较复杂。联合控制方式是同步 控制和异步控制相结合的方式。

6-3

答：３

．控制器有哪些基本功能？

它可分为哪几类？

分类的依据是什么？

解：控制器的基本功能有：

（１）

从主存中取出一条指令，并指出下一条指令在主存中的位置。

（２）

对指令进行译码或测试，产生 相应的操作控制信号，以便启动规定的动作。

（３）

指挥并控制

CPU

、主存和输入输出 设备之间的数据流动。控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型３

类，

分类的依据在于控制器的核心———

微操作信号发生器（控制单元

CU

< br>）的实现方法不同。

6-9

答

:

指令和数据都存放在主存，如何识别从主存储器中取出的是指 令还是数据？

解：指令和数据都存放在主存，它们都以二进制 代码形式出现，区分的方法为：

（１）

取指令或数据时所处的机器周 期不同：取指周期取出的是指令；分析取数或执行周期取出的是数据。

（２）

取指令或数据时地址的来源不 同：指令地址来源于程序计数器；数据地址来源于地址形成部件。

6-15

答：什么是微命令和微操作？

什么是微指令？

微程序和机器指令有何关系？

微程序和程序之间有何关系？

解：微 命令是控制计算机各部件完成某个基本微操作的命令。微操作是指计算机中最基本的、不可再分解的操作。微命令 和微操作是一一

对应的，微命令是微操作的控制信号，微操作是微命令的操作过程。微令 是若干个微命令的集合。微程序是机器指令的实时解释器，每一条机

器指令都对应一个微 程序。

微程序和程序是两个不同的概念。

微程序是由微指令组成 的，

用于描述机器指令，

实际上是机器指令的实时解释器，

微程序是由计算机的设计者事先编制好并存放在控制存储器中的，一般不提供给用户；程序是 由机器指令组成的，由程序员事先编制好并存放

在主存储器中。

6-16

答：．什么是垂直型微指令？

什么是水平型微指令？

它们各有什么特点？

又有什么区别？

解：垂直型微指令是 指一次只能执行一个微命令的微指令；水平型微指令是指一次能定义并能并行执行多个微命令的微指令。垂直型微 指

令的并行操作能力差，一般只能实现一个微操作，控制１

～

２

个信息传送通路，效率低，执行一条机器指令所需的微指令数目多，执行时间

长；但是微指令与机器指令很相似，所以容易掌握和利用，编程比较简单，不必过多地了解数据通路的细 节，且微指令字较短。水平型微指令

的并行操作能力强，效率高，灵活性强，执行一条机 器指令所需微指令的数目少，执行时间短；但微指令字较长，增加了控存的横向容量，同

时微指令和机器指令的差别很大，设计者只有熟悉了数据通路，才有可能编制出理想的微程序，一般用户不易掌握 。

6-20

答：解：因为微指令的操 作控制字段只有８

位，所以不能采用直接控制法。又因为微指 令中有多个微命令是兼容性的微命令，如微指

令

I

１

中的微命令

a

～

e

，故也不能采用最短编码法。 最终选用字段编码法和直接控制法相结合的方法。将互斥的微命令安排在同一段内，兼

容 的微命令安排在不同的段内。

b

、

i

、

j

这３

个微命令是互斥的微命令，把它们安排在一个段内，

e

、

f

、

h

这３

个微命令也是互斥的，