2. 考研
  3. 下图是一个简化的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器AC、一个状态寄存器和其他四个寄存器(主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR)，各部件及其之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传

下图是一个简化的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器AC、一个状态寄存器和其他四个寄存器(主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR)，各部件及其之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传

admin2019-08-01  79
问题 下图是一个简化的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器AC、一个状态寄存器和其他四个寄存器(主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR)，各部件及其之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。

    要求：
    (1)写出图中a、b、c、d四个寄存器的名称。
    (2)简述图中指令从主存取到控制器的过程。
    (3)说明数据从主存取出、运算、写回主存所经过的数据通路(假定数据地址已在MAR中)。
选项
答案(1)b单向连接微控制器，由微控制器的作用不难得知b是指令寄存器(IR)；a和c直接连接主存，只可能是MDR和MAR，c到主存是单向连接，a和主存双向连接，根据指令执行的特点，MAR只单向给主存传送地址，而MDR既存放从主存中取出的数据又要存放将要写入主存的数据，因此c为主存地址寄存器(MAR)，a为主存数据寄存器(MDR)。d具有自动加1的功能，且单向连接MAR，不难得出为程序计数器(PC)。 因此，a为MDR，b为IR，c为MAR，d为PC (2)先从程序计数器(PC)中取出指令地址，将指令地址送入主存地址寄存器(MAR)，在相关的控制下从主存中取出指令送至主存数据寄存器(MDR)，然后将MDR中的指令送至指令寄存器(IR)，最后流向微控制器，供微控制器分析并执行指令。 因此，取指令的数据通路为：PC→MAR，M(MAR)→MDR→IR→控制器 (3)与(2)的分析类似，根据MAR中的地址去主存取数据，将取出的数据送至主存数据寄存器(MDR)，然后将MDR中的数据送至ALU进行运算，运算的结果送至累加器(AC)，运算结束后将AC中的结果送至MDR，最后将MDR中的数据写入主存。 因此，从主存取出、运算和写回主存所经过的数据通路为：MAR→M，M(MAR)→MDR→ALU，ALU→AC，AC→MDR→M(MAR)。
解析
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