计算机组成原理——数据通路（AND）

数据通路

题目以及回答

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，对于指令AND R4,(R3),请回答下列两问。注：该指令功能为：R[R4]←R[R4] & M[R[R3]

(1)在执行阶段需要多少个节拍？

需要5个

(2)每个节拍的功能是什么？需要哪些有效控制信号？

控制信号	功能
R3$_{out}$ , MAR$_{in}$	MAR $\leftarrow$(R3)
MemR	MDR $\leftarrow$ M(MAR)
R4$_{out}$ , Y$_{in}$	Y$\leftarrow$(R4)
MDR$_{out}$ , $\color{red}{AND}$	Z$\leftarrow$(Y) & (MDR)
Z$_{out}$ , R4$_{in}$	R4$\leftarrow$(Z)