操作码指令扩展.docx

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题一 某计算机指令字长为 16 位，指令有双操作数、单操作数和无操作数 3 种格式，每个操作数字段均用
6 位二进制表示，该指令系统共有 m 条（ m<16）双操作数指令，并存在无操作数指令。若采用扩展操作码
技术，那么最多还可设计出（）条单操作数指令。
A． 2^6 B ．(2^4-m)*(2^6)-1
C． (2^4-m)*2^6 D ．(2^4-m)*(2^6-1)
答案选 B
分析：
对于双操作数指令而言，两个长度为 6 位的操作数共占了 12 位，剩余的 4 位用作操作码，所以可以设计出
2 的四次方个双操作数指令。系统中已经设计出了 m条双操作数指令，那么剩余的 2^4-m 条可以用于设计
单操作数的操作码。对于单操作数指令而言，它的操作码长度为 16-6=10 位。题目中要求使用扩展操作码
技术，所以单操作数指令在原来的双操作数指令的 4 位操作码上可以扩展 10-4=6 位，所以最多可以设计出
(2^4-m)*(2^6)-1 条单操作数的指令。减去 1 的原因是 “存在无操作数指令 ”，所以至少留下一个用来扩展无
操作数指令。
题二 指令字长为 16 位，采用扩展操作码技术，形成 15 条三地址指令、 12 条二地址指令、 31 条一地址指
令和 16 条零地址指令。
三地址 :(15 条 )
0000 **** **** ****
... ... ... ...
1110 **** **** ****
二地址 :(12 条 )
1111 0000 **** ****
... ... ... ...
1111 1011 **** ****
一地址 :(31 条 )
1111 1100 0000 ****
... ... ... ...
1111 1101 1110 ****
零地址 :(16 条 )
1111 1101 1111 0000
... ... ... ...
1111 1101 1111 1111
若某机要求：三地址指令 4 条，单地址指令 255 条，零地址指令 16 条。设指令字长为 12
位．每个
地址码长为 3 位。问能否以扩展操作码为其编码 ?如果其中单地址指令为 254 条呢 ?说明其理
由。
答：①不能用扩展码为其编码。
∵指令字长 12 位，每个地址码占 3 位；
。
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∴三地址指令最多是
2^(12-3-3-3)=8
条， 现三地址指令需 4 条 ,
∴可有 4 条编码作为扩展码，
∴单地址指令最多为
4×2^3 ×2^3=2^8=256 条，
现要求单地址指令
255 条，∴可有一条编码作扩展码
∴零地址指令最多为
1×2^3 ＝ 8 条
不满足题目要求
∴不可能以扩展码为其编码。