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第三章参考答案
【3-9】
某机字长为16 位，主存容量为64K 字，采用单字长单地址指令，共有50条指令。若有直接寻址、间接寻址、变址寻址、相对寻址四种寻址方式，试设计其指令格式。
解：分析：有50条指令，操作码部分共需要6位；4种寻址方式，寻址方式说明2位；形式地址码部分8位。 OP （6位）
【3-10】
某机字长为16位，主存容量为64K字，指令格式为单字长单地址，共有64条指令。试说明： （１）若只采用直接寻址方式，指令能访问多少主存单元？
（２）为扩充指令的寻址范围，可采用直接／间接寻址方式，若只增加一位直接／间接标志，指令可寻址范围为多少？ 指令直接寻址的范围为多少？
（３） 采用页面寻址方式，若只增加一位Z／C（零页／现行页）标志，指令寻址范围为多少？ 指令直接寻址范围为多少？
（４） 采用（２） 、（３） 两种方式结合，指令的寻址范围为多少？ 指令直接寻址范围为多少？ 解：（1）分析： 指令共有64条，需要操作码6位；指令格式为单字长单地址，而机器字长为16位，所以地址码部分10位。
指令格式如图所示： OP A 10M（2位） A（8位） 6位 10位
若采用直接寻址方式，即：形式地址等于有效地址，EA=A，所以指令能访问的主存单元为2字
（2）为扩充指令的寻址范围，采用直接／间接寻址方式，若只增加一位直接／间接标志，指令格式如图所示：
OP @ A =1K
6位 1位 9位
指令直接寻址的范围为2=512字。
由于存储单元存储16位字，间接寻址的最大寻址范围是2
（3）采用页面寻址方式，若只增加一位Z／C（零页／现行页）标志，指令格式如下如所示：
169=64K字。
OP (Z／C) 形式地址A 6位 1位 9位
由于A为9 位，所以直接寻址的范围是29=512字 。
由于：EA?(PC)H//A,是16位，所以指令可寻址范围216=64K字。 （4）采用（２） 、（３） 两种方式结合，此时需要＠ 和Z／C 两个标志位，
指令格式如下如所示：
OP @ (Z／C) 形式地址A 6位 1位 1位 8位
直接寻址范围是2；指令可寻址范围仍为2
【3-12】
已知某小型机字长为16位，其双操作数指令的格式如下：
OP R A 816=64K字。
6位 2位 8位
其中：OP 为操作码，R 为通用寄存器地址。试说明下列各种情况下能访问的最大主存区域有多少机器字？
（１） A 为立即数。
（２） A 为直接主存单元地址。 （３） A 为间接地址（非多重间址） 。
（４） A 为变址寻址的形式地址，假定变址寄存器为R１ （字长为16位） 解：（1）A 为立即数，由于是包含在指令中，所以能访问的主存区域1个机器字。 （2）A 为直接主存单元地址，能访问的最大主存区域为28（256字）
（3）若A 为间接地址（非多重间址），EA=（A）为16位，所以能访问的最大主存区域为2=64K （4）A 为变址寻址的形式地址，变址寄存器为R１ （字长为16位），EA=(R1)+A 。所以能访问的
最大主存区域2=64K
【3-14】
假定某机的指令格式如下：
1616
其中：
Bit11＝１ ：间接寻址；
Bit8＝１ ：变址寄存器I１ 寻址； Bit7＝１ ：变址寄存器I２ 寻址；
Bit６（零页／现行页寻址）：Z／C ＝０ ，表示０页面；Z／C ＝ １ ，表示现行页面，即指令所在页面。
若主存容量为２１２ 个存储单元，分为２６ 个页面，每个页面有２６ 个字。 设有关寄存器的内容为
（PC） ＝ 0344Q （I1） ＝ 1111Q （I２） ＝ 0256Q 试计算下列指令的有效地址。 （１） 1046Q （２） 2433Q （３） 3215Q （４） 1111Q
解：（1）1046Q=（001 000 100 110）2
由于格式中的11、8、7、6均为0，所以为0页面直接寻址，得：EA=0046Q。 （2）2433Q=（010 100 011 011）2
8#位为1，故为变址寄存器I1寻址，所以 EA = （I1） +（011 011）2
=1111Q+33Q=1144Q
（3）3215Q=（011 010 001 101）2
7#位为1，表示变址寄存器I2寻址，故 EA = 0256Q+15Q=0273Q （4）1111Q=（001 001 001 001）2
第6位为1，表示现行页面寻址，所以 EA = （PC）H//（001 001）2
=03Q // 11Q=0311Q
【3-17】
设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量，用补码表示。假设当前转移指令第一字节所在的地址为2000H ，且CPU 每取一个字节便自动完成（PC）＋１→PC的操作。试问当执行JMP ※+8和JMP ※-9 指令（※为相对寻址特征）时，转移指令第二字节的内容各为多少？ 转移的目的地址各是什么？
分析：JMP指令格式示意图： 操作码 相对位移量（补码） 1字节 1字节
（8）补=（0000 1000）2
（-9）补=（1111 0111）2
当前转移指令第一字节所在的地址为2000H ，相对转移指令JMP占2字节，执行JMP指令，程序计数器（指令指针）PC=2002H，当执行JMP+8时，转移指令第二字节的内容为（0000 1000）
2，转移的目的地址是
200AH；执行JMP -9 时，转移指令第二字节的内容为（1111 0111）2，转
移的目的地址是1FF9H。 解：
转移指令第二字节的内容分别为：（0000 1000）2 ，（1111 0111）2 转移的目的地址分别为：2002H+8H=200AH ，2002H+FFF7H=1FF9H。