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[主观题]

一个单周期处理器有以下几类MIPS指令：R型运算指令、I型运算指令、Load／Store指令、分支指令Beq、跳转

指令JMP。若多路选择器、控制单元、PC、扩展单元和传输线路都不考虑延迟，各主要功能单元的操作时间为：指令存储器和数据存储器为300 ps；ALu为200 ps；寄存器文件为100 ps，则该CPU的时钟周期最少应该是()。

A．400 ps

B．300 ps

C．200 ps

D．1 ns

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发布时间：2021-07-21

更多“一个单周期处理器有以下几类MIPS指令：R型运算指令、I型运算指令、Load／Store指令、分支指令Beq、跳转”相关的问题

第1题

模型机数据通路结构由CPU内总线、逻辑运算部件ALU、输入选择器A和B、输出移位器、通用寄存器R0～R3、暂

存器C和D、地址寄存器MAR、数据缓冲寄存器MDR、指令寄存器IR、程序计数器PC、堆栈指针SP组成。(电子科大2006) (1)模型机传送指令MOV(R0)，(SP)+；其源采用自增型寄存器间址，目的采用寄存器间址。用寄存器传送语句(如PC→MAR)拟出该指令的流程。 (2)转移指令JMP X(PC)；转移地址采用相对寻址，位移量存放在现行指令所在单元的下一个单元中，以位移量地址为基准进行转移。该指令的流程如下。读懂该流程，并为每题选择一个正确答案。取指周期FT：M→IR IR的内容为______________ PC+1→PC PC的内容为______________ 执行周期ET：PC→MAR MAR的内容为______________ M→MDR→C C的内容为______________ PC+C→PC MAR的内容为______________ ①现行指令 ②下条指令 ③源操作效 ④位移量 ⑤源地址 ⑥位移量地址 ⑦现行指令地址 ⑧转移地址

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第2题

处理器定时工作的时间单元从长到短依次为（）

A.时钟周期，指令周期，总线周期

B.指令周期，总线周期，时钟周期

C.总线周期，指令周期，时钟周期

D.时钟周期，总线周期，指令周期

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第3题

某CPU的主频为8 MHz，若已知每个机器周期平均包含4个时钟周期，该机的平均指令执行速度为0．8 MIPS，

试求该机的平均指令周期及每个指令周期含几个机器周期？若改用时钟周期为0．4 μs的CPU芯片，则计算机的平均指令执行速度为多少MIPS？若要得到平均每秒40万次的指令执行速度，则应采用主频为多少的CPU芯片？

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第4题

某CPU主频8 MHz，设每个机器周期包含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度为1 MIPS。（1)求

某CPU主频8 MHz，设每个机器周期包含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度为1 MIPS。 (1)求该机平均指令周期。 (2)求每个指令周期包含的平均机器周期。 (3)若改用时钟周期为0．01μs的CPU芯片，求平均指令执行速度。

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第5题

设某计算机机器字长为16位，共有16个通用寄存器，四种寻址方式，指令字长可变，操作码位数可变，主存

容量为64K × 16位，存储器按字编址。 (1)画出单字长R-R型指令格式，并指出这类指令最多允许几条。 (2)在(1)的基础上，扩展成单操作数的指令，画出指令格式，并指出这类指令最多允许几条。 (3)画出允许直接访问主存任一单元的R-S型指令格式。 (4)画出变址寻址的指令格式。

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第6题

设某计算机机器字长为16位,共有16个通用寄存器，四种寻址方式，指令字长可变,操作码位数可变.主存容量为64Kx16位,存储器按字编址。（1)画出单字长R－R型指令格式,并指出这类指令最多允许几条。（2)在（1)的基础上,扩展成单操作数的指令,西出指令格式,并指出这类指令最多允许几条。（3)画出允许直接访问主存任一单元的R－S型指令格式。（4)画出变址寻址的指令格式。

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第7题

设CPU的主频为8 MHz,若每个机器包含4个时钟周期，该机的平均执行速度为 0.8 MIPS ,则该机的时钟周期为() μs,平均指令周期为() us,每个指令周期含()个机器周期。

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第8题

假设某计算机的 CPU 主频为80MHz,CPI为4,则该计算机的 MIPS 数是_______MIPS,据此可知该计算机平均每秒执行______条指令,每条指令的平均执行时间即平均指令周期为________ns。若机器的CPI不变,要得到50 MIPS的指令执行速度,则CPU的主频应为________MHz

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第9题

下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，PC为程序计数器（具有自增功能)，M为主存（受R

下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，PC为程序计数器(具有自增功能)，M为主存(受R／W信号控制)，AR为地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器，ALU由加、减控制信号决定完成何种操作，控制信号G控制的是一个门电路。另外，线上标注有小圈表示有控制信号，例中yi表示y寄存器的输入控制信号，R1 o为寄存器R1的输出控制信号，未标字符的线为直通线，不受控制。

(1)“ADD R2，R0”指令完成(R0)+(R2)→R0的功能操作，画出其指令周期流程图，假设该指令的地址已放入PC中。并列出相应的微操作控制信号序列。

(2)若将“取指周期”缩短为一个CPU周期，请先画出修改数据通路，后画出指令周期流程图。

(3)在(2)的基础上，将“执行周期”也缩短为一个CPU周期，先修改运算器数据通路，后画出指令周期流程图。此时加法指令速度比(1)提高几倍？