课程设计：lc-3指令集结构目前剩余一个指令代码未使用，利用所学知识试设计一条乘法指令。要求写出指令格式，画出指令执行时数据通路图并标注操作步骤顺序。

指令格式：

OPCODE DR, SR1, SR2

其中，OPCODE为操作码，DR为目的寄存器，SR1和SR2为源寄存器。

乘法指令的操作码可以选择LC-3指令集中未使用的操作码，假设选择为1011。

指令格式为：

1011 DR, SR1, SR2

数据通路图：

指令执行步骤顺序：

1. 将SR1和SR2的值送入乘法器中。

2. 乘法器将SR1和SR2的值相乘，得到结果。

3. 将结果存入目的寄存器DR中。

4. 更新程序计数器PC，指向下一条指令。

相关问题

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。

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