第 19 题
假定某计算机系统的 CPU 内部采用总线结构,其指令的取指周期由以下微操作序列实现,即: a. MAR ← (PC); b. MDR ← Memory, Read; c. PC ← (PC)+1; d. IR ← (MDR). 一种较好的设计是为其安排( )个节拍周期。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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正确答案:C
**【解析】**在取指周期的微操作序列中:
- 微操作 a(`MAR←(PC)`)与微操作 c(`PC←(PC)+1`)可以并行执行。 > 因为 a 读取 PC 的当前值用于地址传输,c 更新 PC 为新值。 > 在硬件设计上,可以在同一节拍内先读取 PC 的旧值,再更新为新值,两者无冲突。 >
- 微操作 b(`MDR←Memory, Read`)依赖于 a 提供的地址,必须在 a 之后单独节拍执行。 >
- 微操作 d(`IR←(MDR)`)依赖于 b 读取的数据,必须在 b 之后单独节拍执行。 >
因此,最少需要 **3 个节拍周期**:
- 第一节拍并行执行 a 和 c; >
- 第二节拍执行 b; >
- 第三节拍执行 d。 >
这种设计优化了节拍数,提高了取指效率。 >