44.（10分）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）假定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? ①inc R1 ；(R1)+1→R1 ②sh1 R2,R1 ；(R1)<<1→R2 ③sub R3，（R1），R2；（（R1））-（R2）一R3 （3）假设寄存器x的输入和输出控制信号分别记为Xin和Xout，其值为1表示有效，为0表示无效（例如，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44图a中标号①～⑧处的控制信号或控制信号取值。 （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?
【参考答案及解析】
（1）指令操作码有7位，因此最多可定义27=128条指令。 （2）各条指令的机器代码分别如下∶ ①"inc R1"的机器码为∶0000001 0 01 0 00 0 00，即 0240H。 ②"sh1 R2，R1"的机器码为∶ 0000010 010 0 01 0 00，即 0488H。 ③"sub R3，（R1），R2"的机器码为∶0000011 0 11 101 0 10，即 06EAH。 （3）各标号处的控制信号或控制信号取值如下∶ ①0;②mov;③mova;④left;⑤read;⑥sub;⑦mov;⑧SRout。 【评分说明】答对两个给分。 （4）指令"sub R1，R3，（R2）"的执行阶段至少包含4个时钟周期;指令"inc R1"的执行阶段至少包含2个时钟周期。
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（1）指令操作码有7位，因此最多可定义27=128条指令。 （2）各条指令的机器代码分别如下∶ ①"inc R1"的机器码为∶0000001 0 01 0 00 0 00，即 0240H。 ②"sh1 R2，R1"的机器码为∶ 0000010 010 0 01 0 00，即 0488H。 ③"sub R3，（R1），R2"的机器码为∶0000011 0 11 101 0 10，即 06EAH。 （3）各标号处的控制信号或控制信号取值如下∶ ①0;②mov;③mova;④left;⑤read;⑥sub;⑦mov;⑧SRout。 【评分说明】答对两个给分。 （4）指令"sub R1，R3，（R2）"的执行阶段至少包含4个时钟周期;指令"inc R1"的执行阶段至少包含2个时钟周期。
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