组成原理
2015-43
某16位计算机的主存按字节编址，存取单位为16位；采用16位定长指令字格式；CPU采用单总线结构，主要部分如下图所示。图中R0～R3为通用寄存器；T为暂存器；SR为移位寄存器，可实现直送（mov）、左移一位（left）和右移一位（right）3种操作，控制信号为SRop，SR的输出由信号SRout控制；ALU可实现直送A（mova）、A加B（add）、A减B（sub）、A与B（and）、A或B（or）、非A（not）和A加1（inc）7种操作，控制信号为ALUop。
请回答下列问题。
1）图中哪些寄存器是程序员可见的？为何要设置暂存器T？
2）控制信号ALUop和SRop的位数至少各是多少？
3）控制信号SRout所控制部件的名称或作用是什么？
4）端点①～⑨中，哪些端点须连接到控制部件的输出端？
5）为完善单总线数据通路，需要在端点①～⑨中相应的端点之间添加必要的连线。写出连线的起点和终点，以正确表示数据的流动方向。
6）为什么二路选择器MUX的一个输入端是2？
答案
（1）程序员可见寄存器：通用寄存器R0～R3和PC。设置暂存器T的原因：用于暂时存放端口A的数据，以确保单总线结构下ALU的A、B端口能获得两个不同数据。
（2）ALUop至少需要3位；SRop至少需要2位。
（3）SRout控制的部件是一个三态门，用于控制移位器与总线之间数据通路的连接与断开。
（4）端口1、2、3、5、8须连接到控制部件输出端。
（5）连线1连接⑥和⑨；连线2连接⑦和④。
（6）每条指令16位，按字节编址，顺序执行时下条指令地址为(PC)+2。MUX输入端为2，便于执行(PC)+2操作。