第20练 第2章 指令系统《计算机原理》(电工版第五版) 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《计算机原理》(电工版第五版)一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《计算机原理》(电工版第五版)一课一练的第2章的第20练，内容涵盖第2章计算机系统的组成的2.2.5 指令系统。 《计算机原理》(电工版第五版)一课一练 第20练 第2章 计算机系统的组成 2.2.5 指令系统 1、 单项选择题（本题共5小题） 1、CPU执行一条指令通常需要经历两个阶段，分别是（ ） A. 读数据和写数据 B. 取指令阶段和执行指令阶段 C. 输入和输出 D. 编码和译码 2、零地址指令在需要操作数时，通常通过何种方式获得？（ ） A. 从输入设备手动输入 B. 从堆栈中隐含取出 C. 从硬盘中读取 D. 由程序计数器指定 3、变长指令格式的主要优势是（ ） A. 缩短指令长度，节省存储空间 B. 译码速度最快 C. 所有指令长度都相同，便于并行取指 D. 不需要操作码 4、三地址指令在计算完成后，三个地址分别表示（ ） A. 两个操作数地址和一个结果存放地址 B. 三个不同的操作数 C. 连续的三个存储单元 D. 操作码、操作数和结果 5、某指令系统的操作码占4位，则最多可以定义（ ）种不同的操作。 A. 8种 B. 16种 C. 32种 D. 64种 2、 判断题（本题共3题） 1、定长指令格式比变长指令格式更容易让CPU并行取指，译码速度更快。（ ） 2、一地址指令中唯一给出的地址就是操作数的地址，另一个操作数由累加器隐含提供。（ ） 3、操作码占用的位数越多，指令系统能支持的操作种类就越少。（ ） 3、 简答题（本题共2小题） 1、一条指令中的操作码和地址码分别起什么作用？请举例说明。 2、定长指令格式和变长指令格式各有什么优缺点？在实际CPU设计中如何权衡？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《计算机原理》(电工版第五版)一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《计算机原理》(电工版第五版)一课一练的第2章的第20练，内容涵盖第2章计算机系统的组成的2.2.5 指令系统。 《计算机原理》(电工版第五版)一课一练 第20练 第2章 计算机系统的组成 2.2.5 指令系统 1、 单项选择题（本题共5小题） 1、CPU执行一条指令通常需要经历两个阶段，分别是（ ） A. 读数据和写数据 B. 取指令阶段和执行指令阶段 C. 输入和输出 D. 编码和译码 【答案】B 【解析】一条指令的执行过程分为取指令阶段（从内存取出指令）和执行指令阶段（对操作码译码并执行相应操作）。个别复杂指令可能需要额外的访问存储器阶段。 2、零地址指令在需要操作数时，通常通过何种方式获得？（ ） A. 从输入设备手动输入 B. 从堆栈中隐含取出 C. 从硬盘中读取 D. 由程序计数器指定 【答案】B 【解析】零地址指令格式中只有操作码不含操作数地址，需要操作对象时，操作数通常通过堆栈隐含指定，由堆栈指针SP管理入栈和出栈。 3、变长指令格式的主要优势是（ ） A. 缩短指令长度，节省存储空间 B. 译码速度最快 C. 所有指令长度都相同，便于并行取指 D. 不需要操作码 【答案】A 【解析】变长指令格式允许不同指令使用不同长度。常用短指令（如只有操作码）占用较少存储空间，长指令用于需要多个地址码的复杂操作，总体节省存储。 4、三地址指令在计算完成后，三个地址分别表示（ ） A. 两个操作数地址和一个结果存放地址 B. 三个不同的操作数 C. 连续的三个存储单元 D. 操作码、操作数和结果 【答案】A 【解析】三地址指令格式为 OP A₁ A₂ A₃，A₁和A₂是操作数的地址，A₃存放运算结果。例如ADD X,Y,Z表示把X地址和Y地址的内容相加，结果存入Z地址。 5、某指令系统的操作码占4位，则最多可以定义（ ）种不同的操作。 A. 8种 B. 16种 C. 32种 D. 64种 【答案】B 【解析】操作码占4位，每一位有0和1两种状态，所以可以表示2⁴=16种不同的操作码组合，即最多定义16种不同的操作。操作码位数越多，可定义的操作种类越多。 2、 判断题（本题共3题） 1、定长指令格式比变长指令格式更容易让CPU并行取指，译码速度更快。（ ） 【答案】√ 【解析】定长指令格式中所有指令长度相同，CPU可以固定间隔取指，译码电路也相对简单，因此译码速度更快。变长指令需要先判断指令长度再取指。 2、一地址指令中唯一给出的地址就是操作数的地址，另一个操作数由累加器隐含提供。（ ） 【答案】√ 【解析】一地址指令格式为 OP A，A是操作数地址，另一个操作数隐含在累加器AC中。运算结果也存入AC中，这是为了节省指令长度。 3、操作码占用的位数越多，指令系统能支持的操作种类就越少。（ ） 【答案】× 【解析】操作码位数越多，能表示的不同组合就越多，因此能支持的操作种类也越多。例如5位操作码可定义2⁵=32种操作，多于4位操作码的16种。 3、 简答题（本题共2小题） 1、一条指令中的操作码和地址码分别起什么作用？请举例说明。 【答案】 地址码：描述操作对象，给出操作数地址或下一条指令的地址。例如"ADD X"中X就是地址码，告诉CPU数据在哪个存储单元。 操作码：说明指令要执行什么操作，如加法、减法、跳转等。例如"ADD"表示加法操作。 2、定长指令格式和变长指令格式各有什么优缺点？在实际CPU设计中如何权衡？ 【答案】 权衡：实际CPU通常采用两全的"混合"方案——常用指令用短格式节省空间和译码时间，复杂少用的指令用长格式提供更多地址。定长格式译码简单但浪费空间，变长格式节省空间但增加译码复杂度。 变长指令优缺点：节省存储空间（短指令多），但译码电路复杂，CPU需要先判断指令长度才能正确取指。 定长指令优缺点：译码电路简单、速度更快、便于并行取指，但存储空间利用率低（短指令也占满整个长度）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $