某CPU中部分数据通路如图所示,其中,GPRs为通用寄存器组;FR为标志寄存器,用于存放ALU产生的标志信息;带箭头虚线表示控制信号,如控制信号Read、Write分别表示主存读、主存写,MDRin表示内部总线上数据写入MDR,MDRout表示MDR的内容送内部总线。
(1) ALU的输入端A、B及输出端F的最高位分别为 A15 、 B15 及 F15 ,FR中的符号标志和溢出标志分别为SF和OF,则SF的逻辑表达式是什么?A加B、A减B时OF的逻辑表达式分别是什么?要求逻辑表达式的输入变量为A15 、 B15 及 F15 。
(2) 为什么要设置暂存器Y和Z?
(3) 若GPRs的输入端rs、rd分别为所读、写的通用寄存器的编号,则GPRs中最多有多少个通用寄存器?rs和rd来自图中的哪个寄存器?已知GPRs内部有一个地址译码器和一个多路选择器,rd应该连接地址译码器还是多路选择器?
(4) 取指令阶段(不考虑PC增量操作)的控制信号序列是什么?若从发出主存读命令到主存读出数据并传送到MDR共需5个时钟周期,则取指令阶段至少需要几个时钟周期?
(5) 图中控制信号由什么部件产生?图中哪些寄存器的输出信号会连到该部件的输入端?