2026 年 408 计算机组成原理 · 第 43 题

（本题满分 10 分）

某 16 位计算机按字节编址，通用寄存器 R0～R15 的编号为 0～15，存储器地址为 16 位，采用定长指令字，指令格式有 R 型、I 型、M 型三种，如下表所示。

其中：

• OP1 为 0001、0010 分别表示加、左移指令；
• OP2 为 0100 表示加立即数指令；
• OP3 为 1110、1111 分别表示取数、存数指令；
• R[r] 表示寄存器 r 中的内容；
• mm 表示移位位数；
• M[addr] 表示存储器地址 addr 中的内容。

请回答下列问题：

(1) 主存单元和通用寄存器的宽度各为多少位？（2 分）

(2) op1 和 op2 的编码是否可以相同？op2 和 op3 的编码是否可以相同？（2 分）

(3) 若 R(2)=ABCDH，R(9)=F00H1，则指令 0000 0010 1001 0001 执行后，R2 和 R9 中的内容分别是多少？（2 分）

(4) 若变量 $x$ 、 $y$ 均为 16 位带符号整数，在存储器中依次从低地址向高地址连续存放， $x$ 的地址在 R15 中。实现 $y=16x-5$ 的 4 条指令 11–14 如题 43 表所示，写出 ①～④ 处的内容。（4 分）

题 43 表：

地址	内容
11	$\underline{1}$ 0000 0000 0000
12	0000 $\underline{2}$ 0010
13	0100 0000 $\underline{3}$
14	1111 $\underline{4}$