下一题某 CPU 中部分数据通路如图所示,其中,GPRs 为通用寄存器组;FR 为标志寄存器,用于存放 ALU 产生的标志信息;带箭头虚线表示控制信号,如控制信号 ReaD. Write 分别表示主存读、主存写,MDRin 表示内部总线上数据写入 MDR,MDRout 表示 MDR 的内容送内部总线。 (1) ALU 的输入端 A. B 及输出端 F 的最高位分别为 A15 、 B15 及 F15 ,FR 中的符号标志和溢出标志分别为 SF 和 OF,则 SF 的逻辑表达式是什么?A 加 B. A 减 B 时 OF 的逻辑表达式分别是什么?要求逻辑表达式的输入变量为 A15、B15 及 F15 。 (2) 为什么要设置暂存器 Y 和 Z? (3) 若 GPRs 的输入端 rs、rd 分别为所读、写的通用寄存器的编号,则 GPRs 中最多有多少个通用寄存器?rs 和 rd 来自图中的哪个寄存器?已知 GPRs 内部有一个地址译码器和一个多路选择器,rd 应该连接地址译码器还是多路选择器? (4) 取指令阶段(不考虑 PC 增量操作)的控制信号序列是什么?若从发出主存读命令到主存读出数据并传送到 MDR 共需 5 个时钟周期,则取指令阶段至少需要几个时钟周期? (5) 图中控制信号由什么部件产生?图中哪些寄存器的输出信号会连到该部件的输入端?
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