计算机学科专业基础2015 真题档案

题43中描述的计算机，其部分指令执行过程的控制信号如题44图a所示。

该机指令格式如题 44 图 b 所示，支持寄存器直接和寄存器间接两种寻址方式，寻址方式位分别为0和1，通用寄存器 R0~R3 的编号分别为 0、1、2 和 3。

请回答下列问题。

1. 该机的指令系统最多可定义多少条指令？

2. 若 inc、shl 和 sub 指令的操作码分别为 01H、02H 和 03H，则以下指令对应的机器代码各是什么？

inc R1 ; R1 + 1→R1
shl R2,R1 ; (R1) << 1→R2
sub R3, (R1),R2 ; ((R1)) - (R2) → R3

3. 假设寄存器 X 的输入和输出控制信号分别为 Xin 和 Xout，其值为 1 表示有效，为 0 表示无效（如 PCout = 1 表示 PC 内容送总线）；存储器控制信号为 MEMop，用于控制存储器的读（read）和写（write）操作。写出题图 a 中标号①~⑧处的控制信号或控制信号的取值。

4. 指令“sub R1, R3, (R2)”和“inc R1”的执行阶段至少各需要多少个时钟周期？