扩展LC-2200ISA以便包含一条减法指令给出该减法指令所需的微状态

扩展LC-2200ISA以包含一条减法指令，可以通过增加一个新的操作码（opcode）来实现。假设我们将这个新的操作码命名为SUB。这个SUB操作码将被解码器解码，然后进入控制存储器中检索微程序，该微程序将执行减法操作。

该减法指令所需的微状态可以分为以下几个步骤：

1. 从寄存器堆中读取第一个操作数。
2. 从寄存器堆中读取第二个操作数。
3. 将第二个操作数取反。
4. 将两个操作数相加。
5. 将结果写回到目标寄存器中。

需要注意的是，在步骤3中，我们需要将第二个操作数取反，以确保执行减法操作。这可以通过将第二个操作数传递到ALU（算术逻辑单元）中，并使用一个取反器（NOT gate）对其进行取反来实现。

因此，该减法指令所需的微状态可以总结如下：

Microstate 1: IR <- M[PC], PC <- PC + 1
Microstate 2: MAR <- R[IR[8-6]], MBR <- M[MAR], AR <- R[IR[5-3]]
Microstate 3: MDR <- R[IR[2-0]], B <- NOT MDR
Microstate 4: ALU <- A + B, R[IR[5-3]] <- ALU
Microstate 5: GOTO FETCH

相关问题

扩展LC-2200 ISA以便包含一条减法指令。给出该减法指令所需的微状态

扩展LC-2200 ISA以包含一条减法指令需要进行如下几个步骤：

1. 定义操作码

首先，需要定义一个新的操作码，用于表示减法指令。可以将其定义为0b110。

2. 定义寄存器编号

为了执行减法操作，需要指定两个寄存器，一个用于存放被减数，另一个用于存放减数。因此，需要定义两个寄存器编号，分别用于表示这两个寄存器。可以将它们定义为0b00和0b01。

3. 定义微状态

接下来，需要定义减法指令所需的微状态。假设该指令为SUB，其微状态可定义如下：

微状态 | 功能
---|---
FETCH | 从存储器中获取指令
DECODE | 解码指令操作码
FETCH_OP1 | 从寄存器中获取被减数
FETCH_OP2 | 从寄存器中获取减数
SUBTRACT | 执行减法操作
STORE_RESULT | 将结果存储到寄存器中
INCREMENT_PC | 增加程序计数器

4. 定义指令格式

最后，需要定义指令的格式。可以将其定义为一个16位的二进制数，其中前6位表示操作码，接下来的5位表示被减数寄存器编号，再接下来的5位表示减数寄存器编号。

例如，SUB指令的格式可以定义为：

+--------+--------+--------+
| 0b110  |   R1   |   R2   |
+--------+--------+--------+
  15..10   9..5     4..0

这样，当LC-2200处理到SUB指令时，就会按照上述微状态执行，从而实现减法操作。

如何使用已有的LC-2200 ISA来模拟一条减法指令

LC-2200 ISA的减法指令是`SUB R1, R2, R3`，其中R1为结果寄存器，R2和R3为操作数寄存器。这条指令的作用是将R3的值减去R2的值，并把结果存储到R1中。

要模拟这条指令，需要在LC-2200的硬件平台上实现它的功能。下面是一种可能的实现方法：

1. 从R2和R3中读取操作数。
2. 将R3的值减去R2的值，得到结果。
3. 把结果存储到R1中。

具体来说，实现这个过程需要以下步骤：

1. 从R2和R3中读取操作数。可以使用LC-2200的LOAD指令，将R2和R3中的值分别读取到寄存器R4和R5中。

   LOAD R4, R2, #0 ; R4 = R2
   LOAD R5, R3, #0 ; R5 = R3

2. 将R3的值减去R2的值，得到结果。可以使用LC-2200的SUB指令，将R5减去R4，结果存储到寄存器R6中。

   SUB R6, R5, R4 ; R6 = R5 - R4

3. 把结果存储到R1中。可以使用LC-2200的STORE指令，将R6的值存储到R1中。

   STORE R1, R6, #0 ; R1 = R6

综上所述，要模拟LC-2200的减法指令，需要使用LOAD、SUB和STORE指令。这些指令的详细用法可以参考LC-2200的文档。