某模型机共有52种操作，操作码位数固定，且具有以下特点。 (1)采用一地址或二地址格式 (2)有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址(位移量为-128~+127)、寄存器接寻址四种寻址方式。 (3)有16个通用寄存器，算术运算和逻辑运算的操作数均在寄存器中，结果也在寄存器中。 (4)传送指令执行通用寄存器和存储器之间传送数据 (5)存储器容量为64KB，按字节编址。 要求设计传送指令指令格式，设计时尽量采用单字长指令。 写出op m Ri A1 A2位数

根据题目描述，传送指令需要实现通用寄存器和存储器之间的数据传送，因此需要使用直接寻址和寄存器寻址两种寻址方式。同时，由于需要指定传送的方向，可以采用二地址格式。

考虑设计单字长指令，需要尽量减少操作码的位数。由于有52种操作，可以采用6位二进制数表示操作码，可以表示0~63之间的整数。因此，可以将操作码的范围划分为两部分，0~31表示一地址格式的操作，32~63表示二地址格式的操作。对于一地址格式的操作，可以将操作码的高2位固定为00；对于二地址格式的操作，可以将操作码的高2位固定为01。

根据题目要求，m需要占用16位，Ri只需要4位，A1需要占用2位，A2需要占用6位。因此，可以分别用16位、4位、2位和6位二进制数表示m、Ri、A1和A2。具体的格式如下：

| op (6位) | m (16位) | Ri (4位) | A1 (2位) | A2 (6位) |
| -------- | -------- | -------- | -------- | -------- |
| | | | | |

需要注意的是，由于存储器容量为64KB，按字节编址，因此m需要占用16位。同时，寄存器编号Ri只需要4位，因为16个通用寄存器可以用4位二进制数表示。A1需要占用2位，因为只有4种寻址方式。A2需要占用6位，因为位移量的范围为-128~+127，可以用6位二进制数表示。

最终，传送指令的指令格式为：op m Ri A1 A2，共计28位。采用单字长指令，且操作码只占用6位。

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模型机零操作指令的特点

模型机零操作指令的特点包括：

1. 零操作指令是模型机指令系统中最基本的指令，它不需要任何操作数。

2. 零操作指令的执行时间很短，通常只需要一个时钟周期。

3. 零操作指令的作用通常是控制模型机的状态或执行某些特殊操作，如清零累加器、跳转到指定地址等。

4. 零操作指令的编码比较简单，通常只需要几位二进制代码即可表示。

5. 零操作指令的数量通常比较多，占据了模型机指令系统的很大一部分。

假设一台模型计算机共有10种不同的操作码,如果采用固定长操作码需要4位。已知各种操作码在程序中出现的概率如下表所示,计算采用Huffman编码法的操作码平均长度,并计算固定长操作码和Huffman操作码的信息冗余量(假设最短平均长度H=3.1位)。 指令序号 指令使用频度Pi 指令序号 指令使用频度Pi I1 0.17 I6 0.09 I2 0.15 I7 0.08 I3 0.15 I8 0.07

根据Huffman编码法，需要首先构建一棵哈夫曼树。将所有的操作码按照频率从小到大排序，然后将频率最小的两个操作码合并为一个新的节点，其频率为两个节点的频率之和。重复这个过程，直到所有节点都被合并为一棵树。最后，从根节点开始，对于每个节点，将其左子节点编码为0，右子节点编码为1，得到每个操作码的Huffman编码。

按照上述方法，得到的Huffman编码为：

I6：0

I8：10

I7：110

I3：1110

I2：11110

I1：11111

计算Huffman编码的平均长度：

L = 0.17*5 + 0.15*5 + 0.15*4 + 0.09*3 + 0.08*3 + 0.07*2 = 3.28

计算固定长操作码的信息冗余量：

H - log2(10) = 0.88

计算Huffman编码的信息冗余量：

H - L = 3.1 - 3.28 = -0.18

由于Huffman编码的平均长度小于最短平均长度H，因此信息冗余量为负值，表示采用Huffman编码可以减少信息冗余。