某计算机字长16位，采用16位定长指令格式，部分数据通路结构如图所示。假设MAR的输出一直处于使能状态。 （1）减法指令“SUB（R2），R1”在执行阶段需要多少个节拍？注：该指令功能为R1的内容减去R2指定的存储器单元内容，结果送入R2指定的存储器单元中。 （2）写出每个节拍的功能和有效控制信号。 高老师2年前 (2024-03-26)计算机组成原理(02318)33

某计算机字长16位，采用16位定长指令格式，部分数据通路结构如图所示。假设MAR的输出一直处于使能状态。 （1）减法指令“SUB（R2），R1”在执行阶段需要多少个节拍？注：该指令功能为R1的内容减去R2指定的存储器单元内容，结果送入R2指定的存储器单元中。 （2）写出每个节拍的功能和有效控制信号。

（1）需要5个节拍（2）

控制信号

功能 a. R2_out, MAR_in MAR<-(R2),或表示为将寄存器R2的内容送MAR b.MemR R1_out, Y_in MDR<- M(MAR),或表示为将寄存器R2指定的存储器单元内容送MDR
Y<-(R1),或表示为将存储器R1中的内容送Y c．MDR_out，SUB Z<-Y-(MDR),或表示为在ALU中执行减法操作，结果送Z d. Z_out, MDR_in (MDR)<-(Z).或示为Z中内容送MDR e. MemW M<-(MAR)MDR,或表示为MDR内容送寄存器R2指定的存储单元中