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2Bb紅軟基地
第六章 指令系統(tǒng)2Bb紅軟基地
6.1 指令格式2Bb紅軟基地
一、指令操作碼與地址碼2Bb紅軟基地
指令是由操作碼和地址碼兩部分組成的:2Bb紅軟基地
一、指令操作碼與地址碼2Bb紅軟基地
1、操作碼2Bb紅軟基地
操作碼長度固定：將操作碼集中放在指令字的一個字段內(nèi)。2Bb紅軟基地
 這種格式便于硬件設計，指令譯碼時間短，廣泛應用于字長較長的、大中型計算機和超級小型計算機以及RISC（Reduced Instruction Set Computer）中。如IBM370和VAX-11系列機，操作碼長度均為8位。2Bb紅軟基地
操作碼長度不固定：指令操作碼分散在指令字的不同字段中。2Bb紅軟基地
這種格式可有效地壓縮操作碼的平均長度，在字長較短的微機中被廣泛采用。如PDP-11，Intel8086/80386等。2Bb紅軟基地
2、地址碼2Bb紅軟基地
（1）三地址指令：2Bb紅軟基地
（A1）OP（A2）→A32Bb紅軟基地
2、按照地址碼分類2Bb紅軟基地
（4）零地址指令2Bb紅軟基地
不涉及操作數(shù)：如NOP、HLT指令2Bb紅軟基地
操作數(shù)隱含：如PUSH、POP指令2Bb紅軟基地
對于寄存器類型的操作數(shù)，地址A指寄存器編號。2Bb紅軟基地
3、操作數(shù)類型2Bb紅軟基地
按照指令處理的操作數(shù)存放位置分：2Bb紅軟基地
存儲器類型：操作數(shù)存放在主存中，A為其地址信息2Bb紅軟基地
寄存器類型：操作數(shù)存放在CPU的通用寄存器中，A為寄存器號2Bb紅軟基地
立即數(shù)類型：操作數(shù)存放在指令（地址字段）中2Bb紅軟基地
按照指令處理的操作數(shù)性質分：2Bb紅軟基地
地址（addresses）：存儲器地址，是無符號整數(shù)。2Bb紅軟基地
數(shù)字（numbers）：整數(shù)、浮點數(shù)、十進制數(shù)。2Bb紅軟基地
字符（characters） 2Bb紅軟基地
邏輯數(shù)據(jù)：真假兩種狀態(tài)2Bb紅軟基地
二、指令字長和操作碼擴展2Bb紅軟基地
1、指令字長度2Bb紅軟基地
機器指令是用二進制機器字來表示的，表示一條指令的機器字，就稱為指令字。一條指令中所包含的二進制碼的位數(shù)，稱為指令字長度或指令字長。它主要取決于操作碼的長度、操作數(shù)地址的長度和操作數(shù)地址的個數(shù)。不同機器的指令字長是不相同的。2Bb紅軟基地
注意區(qū)分：機器字長、指令字長、存儲字長2Bb紅軟基地
按指令長度固定與否可以分為：2Bb紅軟基地
固定指令字長的指令：所有指令的字長均相等，一般等于機器字長。2Bb紅軟基地
可變指令字長的指令：指令字長不固定，通常取字節(jié)的整數(shù)倍。2Bb紅軟基地
1、指令字長度2Bb紅軟基地
按照指令字長與機器字長的關系分類：2Bb紅軟基地
短格式指令：指令字長小于或等于機器字長。2Bb紅軟基地
長格式指令：指令字長大于機器字長。2Bb紅軟基地
一個機器的指令系統(tǒng)中，短格式指令和長格式指令可以并存，通常將最常用的指令設計成短格式指令，可以節(jié)省存儲空間、提高指令的執(zhí)行速度。2Bb紅軟基地
2、指令操作碼擴展2Bb紅軟基地
指令的操作碼的編碼方式：固定操作碼長度的格式和可變操作碼長度格式2Bb紅軟基地
采用擴展操作碼技術，使操作碼的長度隨地址數(shù)的減少而增加，即不同地址數(shù)的指令可以具有不同長度的操作碼，從而可以有效地縮短指令字長。2Bb紅軟基地
舉例2Bb紅軟基地
2、指令操作碼擴展2Bb紅軟基地
在設計操作碼不固定的指令系統(tǒng)時，應安排指令使用頻度高的指令占用短的操作碼，對使用頻度低的指令可占用較長的操作碼，這樣可以縮短經(jīng)常使用的指令的譯碼時間。2Bb紅軟基地
指令操作碼擴展技術是一種重要的指令優(yōu)化技術，它可以縮短指令的平均長度，增加指令字所能表示的操作信息。但指令操作碼擴展技術需要更多的硬件支持，它的指令譯碼更加復雜，使控制器設計難度增大。 2Bb紅軟基地
6.2 尋址方式2Bb紅軟基地
一、指令尋址2Bb紅軟基地
1、順序尋址方式2Bb紅軟基地
控制器中使用程序計數(shù)器PC來指示指令在內(nèi)存中的地址。在程序順序執(zhí)行時，指令的地址碼由PC自加1得出。2Bb紅軟基地
指令在內(nèi)存中按順序存放，當順序執(zhí)行一段程序時，根據(jù)PC從存儲器取出當前指令， PC自動＋1，然后執(zhí)行這條指令；接著又根據(jù)PC指示從存儲器取出下一條指令， PC自動＋1， 執(zhí)行……。2Bb紅軟基地
2、跳躍尋址方式2Bb紅軟基地
當程序執(zhí)行轉移指令時，程序不再順序執(zhí)行，而是跳轉到另一個地址去執(zhí)行，此時，由該條轉移指令的地址碼字段可以得到新指令地址，然后將其置入PC中。2Bb紅軟基地
指令尋址舉例2Bb紅軟基地
二、數(shù)據(jù)尋址2Bb紅軟基地
形式地址：指令的地址碼字段，不一定（通常都不）代表操作數(shù)的真實地址，記為A。2Bb紅軟基地
有效地址：操作數(shù)的真實地址，記作EA，它是由尋址方式和形式地址共同來確定的。 2Bb紅軟基地
常見的有9種尋址方式。2Bb紅軟基地
復合尋址2Bb紅軟基地
所有的計算機CPU都采用多種尋址方式2Bb紅軟基地
問題：如何識別？2Bb紅軟基地
二、數(shù)據(jù)尋址2Bb紅軟基地
1、立即尋址(Immediate Addressing）2Bb紅軟基地
操作數(shù)在指令的地址碼字段，即：2Bb紅軟基地
DATA＝A2Bb紅軟基地
例如：2Bb紅軟基地
MOV  AL， 52Bb紅軟基地
MOV  AX， 3064H2Bb紅軟基地
MOV  AL， ‘A’2Bb紅軟基地
2．直接尋址(Direct Addressing)2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于存儲器中，操作數(shù)所在的存儲器單元的地址存放在指令的地址字段A中，即：2Bb紅軟基地
EA=A2Bb紅軟基地
DATA＝（EA）2Bb紅軟基地
例如：2Bb紅軟基地
MOV AX， [1000H]2Bb紅軟基地
ADD [2000H]， BX2Bb紅軟基地
3、間接尋址( Indirect Addressing )2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于存儲器中，操作數(shù)所在的存儲器單元地址也存放在存儲器中，該存儲器地址則存放在指令的地址字段中，即：2Bb紅軟基地
DATA＝（EA）2Bb紅軟基地
EA=（A）2Bb紅軟基地
即：A為操作數(shù)地址的地址2Bb紅軟基地
4、寄存器尋址方式 ( Register Addressing )2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于寄存器中，操作數(shù)所在的寄存器編號存放在指令的地址字段A中，即：2Bb紅軟基地
DATA＝（Ri）2Bb紅軟基地
例如：2Bb紅軟基地
MOV  AX， BX2Bb紅軟基地
MOV  AL， BH2Bb紅軟基地
5、寄存器間接尋址方式2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于存儲器中，操作數(shù)所在的存儲器地址存放在寄存器中，而該寄存器編號存放在指令的地址字段A中，即：2Bb紅軟基地
DATA＝（EA）2Bb紅軟基地
EA＝（Ri ）2Bb紅軟基地
例如：2Bb紅軟基地
SUB DX， [ESI]2Bb紅軟基地
6、變址尋址（Indexed Addressing）2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于存儲器中，操作數(shù)所在的存儲器地址EA由變址寄存器RI和指令的地址字段A指出：2Bb紅軟基地
DATA＝（EA）2Bb紅軟基地
EA＝（RI ）＋A2Bb紅軟基地
變址尋址舉例2Bb紅軟基地
例如：2Bb紅軟基地
Data2Bb紅軟基地
  str_tb db ‘Abort， Retry?’， 02Bb紅軟基地
Code2Bb紅軟基地
  MOV ESI， 02Bb紅軟基地
  MOV AL， str_tb[ESI]2Bb紅軟基地
  ……2Bb紅軟基地
  INC ESI2Bb紅軟基地
7、基址尋址 ( Based Addressing )2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于存儲器中，操作數(shù)所在的存儲器地址EA由基址寄存器Rb和指令的地址字段A指出：2Bb紅軟基地
DATA＝（EA）2Bb紅軟基地
EA＝（Rb ）＋A2Bb紅軟基地
基址尋址和變址尋址2Bb紅軟基地
基址尋址方式適合于多用戶計算機系統(tǒng)，當操作系統(tǒng)為多道程序分配主存空間，將用戶程序裝入主存時，需要進行邏輯地址到物理地址的轉換。2Bb紅軟基地
操作系統(tǒng)給每個用戶一個基地址并將其放入相應的基址寄存器，在程序執(zhí)行時，以基址為基準自動進行邏輯地址到物理地址的轉換。2Bb紅軟基地
在應用中，基址尋址面向系統(tǒng)，可以用來解決程序在主存中的重定位和擴大尋址空間等問題；而變址尋址則面向用戶編程，用來訪問字符串、向量和成批數(shù)據(jù)2Bb紅軟基地
8、基址變址尋址 2Bb紅軟基地
9、相對尋址 ( Relative Addressing )2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于存儲器中，操作數(shù)所在的存儲器地址EA由程序計數(shù)器PC和指令的地址字段A指出：2Bb紅軟基地
DATA＝（EA）2Bb紅軟基地
EA＝（PC ）＋A2Bb紅軟基地
A通常稱作相對偏移量DISP。2Bb紅軟基地
相對尋址主要用于轉移指令，執(zhí)行之后，程序將轉移到（PC）＋偏移量為地址的指令去執(zhí)行。2Bb紅軟基地
偏移量可正、可負，通常用補碼表示，即可相對PC值向后或向前轉移。2Bb紅軟基地
10、堆棧尋址 ( Stack Addressing )2Bb紅軟基地
操作數(shù)位于存儲器中，操作數(shù)所在的存儲器地址EA由堆棧指針寄存器SP隱含指出，通常用于堆棧指令。2Bb紅軟基地
堆棧是由若干個連續(xù)主存單元組成的先進后出（first in last out，即FILO）存儲區(qū)，第一個放入堆棧的數(shù)據(jù)存放在棧底，最近放入的數(shù)據(jù)存放在棧頂。棧底是固定不變的，而棧頂是隨著數(shù)據(jù)的入棧和出棧在時刻變化。棧頂?shù)牡刂酚啥褩Ｖ羔楽P指明。2Bb紅軟基地
一般計算機中，堆棧從高地址向低地址擴展，即棧底的地址總是大于或等于棧頂?shù)牡刂�，稱為上推堆棧；也有少數(shù)計算機相反，稱為下推堆棧。2Bb紅軟基地
堆棧尋址主要用來暫存中斷和子程序調(diào)用時現(xiàn)場數(shù)據(jù)及返回地址。 2Bb紅軟基地
堆棧的結構2Bb紅軟基地
堆棧的操作：壓入（PUSH）和彈出（POP），對應PUSH和POP指令，假設數(shù)據(jù)字長為1B2Bb紅軟基地
壓入指令 PUSH Ri：將Ri寄存器內(nèi)容壓入堆棧。其操作是：2Bb紅軟基地
（SP）－1→SP，(Ri) →（SP）2Bb紅軟基地
彈出指令POP Ri：從堆棧中彈出1個數(shù)據(jù)送Ri寄存器，其操作是：2Bb紅軟基地
((SP)) → Ri  ，(SP)＋1→SP2Bb紅軟基地
其中(SP)表示堆棧指針SP的內(nèi)容；((SP))表示SP所指的棧頂?shù)膬?nèi)容。2Bb紅軟基地
6.3 指令類型 2Bb紅軟基地
1． 數(shù)據(jù)傳送指令2Bb紅軟基地
包括寄存器與寄存器、寄存器與存儲單元、存儲單元與存儲單元之間的傳送。2Bb紅軟基地
2．算術邏輯運算指令2Bb紅軟基地
實現(xiàn)算術運算（加、減、乘、除等）和邏輯運算（與、或、非、異或）。有些計算機還設置有位操作指令，如位測試（測試指定位的值）、位清零、位求反指令等。2Bb紅軟基地
3． 移位操作指令2Bb紅軟基地
可分為算術移位、邏輯移位和循環(huán)移位。2Bb紅軟基地
6.3 指令類型2Bb紅軟基地
4．程序控制類指令2Bb紅軟基地
無條件轉移指令：無條件轉至目的地址處執(zhí)行。2Bb紅軟基地
條件轉移指令：條件滿足轉至目的地址處執(zhí)行，否則順序執(zhí)行(生成條件碼判斷決定是否轉移)2Bb紅軟基地
調(diào)用與返回指令：2Bb紅軟基地
調(diào)用指令CALL用于從當前的程序位置轉至子程序的入口；2Bb紅軟基地
返回指令RETURN用于子程序執(zhí)行完后重新返回到原程序的斷點。2Bb紅軟基地
陷阱指令2Bb紅軟基地
陷阱其實是一種意外事故的中斷。 2Bb紅軟基地
6.3 指令類型2Bb紅軟基地
5．堆棧操作指令2Bb紅軟基地
6．輸入輸出指令：它完成從外設端口讀入一個數(shù)據(jù)到CPU的寄存器內(nèi)，或將數(shù)據(jù)從CPU的寄存器輸出到某外設的端口中，此類指令適用于外設寄存器獨立編址的情況。  2Bb紅軟基地
7．處理器控制指令：包括等待指令、停機指令、空操作指令、開/關中斷指令等 2Bb紅軟基地
8.特權指令:這類指令主要用于系統(tǒng)資源的分配和管理。特權指令只能給操作系統(tǒng)或其他系統(tǒng)軟件，而不能提供給用戶使用，以防止破壞系統(tǒng)或其他用戶信息 2Bb紅軟基地
6.4  指令系統(tǒng)的設計技術 2Bb紅軟基地
一、指令系統(tǒng)的要求2Bb紅軟基地
1、完備性：指指令系統(tǒng)直接提供的指令足夠使用，而不必用軟件來實現(xiàn)。2Bb紅軟基地
2、有效性：是指利用該指令系統(tǒng)所編寫的程序能夠高效地運行。程序占據(jù)存儲空間小、執(zhí)行速度快。2Bb紅軟基地
3、規(guī)整性：2Bb紅軟基地
對稱性：所有的指令都可使用各種尋址方式；2Bb紅軟基地
勻齊性：指令可以支持各種數(shù)據(jù)類型；2Bb紅軟基地
指令格式和數(shù)據(jù)格式的一致性：指令長度和數(shù)據(jù)長度有一定的關系，以方便處理和存取。2Bb紅軟基地
4、兼容性：“向上兼容”，即低檔機上運行的軟件可以在高檔機上運行。 2Bb紅軟基地
二、指令系統(tǒng)的發(fā)展 2Bb紅軟基地
“復雜指令系統(tǒng)計算機”，簡稱CISC（Complex Instruction Set Computer）2Bb紅軟基地
指令格式不固定，尋址方式豐富，功能復雜2Bb紅軟基地
一些比較簡單的指令，在程序中僅占指令系統(tǒng)中指令總數(shù)的20%，但出現(xiàn)的頻率卻占80%；占指令總數(shù)20%的最復雜的指令，卻占用了控制存儲器容量的80%，且使用頻率卻不高。2Bb紅軟基地
二、指令系統(tǒng)的發(fā)展2Bb紅軟基地
精簡指令系統(tǒng)計算機（Reduced Instruction Set Computer，簡稱RISC）2Bb紅軟基地
RISC體系結構的芯片經(jīng)歷了三代：2Bb紅軟基地
第一代以32位數(shù)據(jù)通路為代表，支持Cache，軟件支持較少，性能與CISC體系結構的產(chǎn)品相當，如RISC Ⅰ、MIPS、IBM801等。2Bb紅軟基地
第二代產(chǎn)品提高了集成度，增加了對多處理機系統(tǒng)的支持，提高了時鐘頻率，建立了完善的存儲管理體系，軟件支持系統(tǒng)也逐漸完善。它們已具有單指令流水線，可同時執(zhí)行多條指令。2Bb紅軟基地
第三代RISC產(chǎn)品為64位微處理器，采用了超級流水線技術和超標量技術，提高了指令級的并行處理能力，使RISC處理器的整體性能更好。如MIPS的R4000處理器。2Bb紅軟基地
三、CISC的特點2Bb紅軟基地
早期CISC指令系統(tǒng)的主要特點是：2Bb紅軟基地
指令系統(tǒng)復雜。具體表現(xiàn)為指令條數(shù)多、尋址方式多、指令格式多。2Bb紅軟基地
指令串行執(zhí)行，大多數(shù)指令需要多個時鐘周期完成。2Bb紅軟基地
采用微程序控制，因為微程序控制器適合于實現(xiàn)CISC指令執(zhí)行過程的控制。2Bb紅軟基地
有較多的專用寄存器，大部分運算所需的數(shù)據(jù)均需訪問存儲器獲取。2Bb紅軟基地
由于指令系統(tǒng)復雜，編譯系統(tǒng)面臨復雜的選擇，編譯程序難以用優(yōu)化措施生成高效的目標代碼程序。2Bb紅軟基地
三、CISC的特點2Bb紅軟基地
CISC主要在以下方面來對增強指令的功能2Bb紅軟基地
面向目標程序增強指令功能2Bb紅軟基地
具體方法有：2Bb紅軟基地
提高運算類指令的功能2Bb紅軟基地
提高傳送類指令的功能2Bb紅軟基地
增強程序控制指令功能2Bb紅軟基地
面向編譯程序目標代碼生成優(yōu)化的改進2Bb紅軟基地
提供面向操作系統(tǒng)優(yōu)化的指令 2Bb紅軟基地
四、RISC的特點2Bb紅軟基地
大部分RISC機具有以下特點：2Bb紅軟基地
（1） 指令系統(tǒng)設計時選擇一些使用頻率較高的簡單指令，且選擇一些很有用但不復雜的指令。2Bb紅軟基地
（2） 指令長度固定，指令格式種類少，尋址方式種類少。2Bb紅軟基地
（3） 只有取數(shù)/存數(shù)指令訪問存儲器，其余指令的操作都在寄存器之間進行。2Bb紅軟基地
四、RISC的特點2Bb紅軟基地
（4） 采用流水線技術。超級標量及超級流水線技術，增加了指令執(zhí)行的并行度，使得一條指令的平均指令執(zhí)行時間小于一個機器周期。2Bb紅軟基地
（5） CPU中通用寄存器數(shù)量相當多，可以減少訪存次數(shù)。2Bb紅軟基地
（6） 以硬布線控制邏輯為主，不用或少用微碼控制。2Bb紅軟基地
（7） 采用優(yōu)化的編譯程序，力求有效地支持高級語言程序。  2Bb紅軟基地
同CISC比較，RISC的優(yōu)點2Bb紅軟基地
（1） 可以充分利用VLSI芯片面積2Bb紅軟基地
（2） 可以提高計算機運算速度2Bb紅軟基地
指令數(shù)、尋址方式和指令格式的種類都較少，且指令的編碼很有規(guī)律，使指令譯碼加快。2Bb紅軟基地
在簡化指令的情況下，硬布線連接比微程序控制的延遲小，可縮短CPU的周期。2Bb紅軟基地
CPU的通用寄存器多，減少了訪存次數(shù)，加快了速度2Bb紅軟基地
大部分指令能在一個周期內(nèi)完成，特別適合于流水線工作。2Bb紅軟基地
有的RISC機采用寄存器窗口重疊技術，程序嵌套時不必將寄存器內(nèi)容保存到存儲器中，加快了速度。2Bb紅軟基地
同CISC比較，RISC的優(yōu)點2Bb紅軟基地
（3） 設計容易，可降低成本，提高可靠性。2Bb紅軟基地
（4） 能有效支持高級語言程序2Bb紅軟基地
RISC靠編譯程序的優(yōu)化來支持高級語言程序。2Bb紅軟基地
指令少，尋址方式少，反而使編譯程序容易選擇更有效的指令和尋址方式。2Bb紅軟基地
通用寄存器多，可盡量安排快速的寄存器操作，使編譯程序的代碼優(yōu)化效率較高。2Bb紅軟基地
有的RISC機采用寄存器窗口重疊技術，使過程間的參數(shù)傳送快，且不必保存與恢復現(xiàn)場，因而能直接支持調(diào)用子程序和過程的高級語言程序。2Bb紅軟基地
在編譯時盡量做好程序優(yōu)化工作，而減少程序執(zhí)行時間2Bb紅軟基地
五、指令系統(tǒng)舉例2Bb紅軟基地
1、Pentium 指令系統(tǒng) 2Bb紅軟基地
指令類型2Bb紅軟基地
（1）算術邏輯操作指令2Bb紅軟基地
（2）串操作/轉移控制指令2Bb紅軟基地
（3）標志控制/高級語言支持指令2Bb紅軟基地
（4）數(shù)據(jù)傳送指令2Bb紅軟基地
（5）系統(tǒng)控制/段寄存器操作指令2Bb紅軟基地
（6）保護/CACHE管理指令2Bb紅軟基地
Pentium 的指令格式2Bb紅軟基地
2、模型機上8位字長的指令系統(tǒng)設計2Bb紅軟基地
① 模型機指令格式2Bb紅軟基地
 格式1：一般指令格式2Bb紅軟基地
格式2：帶尋址方式碼的指令格式2Bb紅軟基地
OP1：第一指令操作碼，2Bb紅軟基地
      2位，是帶尋址方式碼2Bb紅軟基地
      的指令（4條）的特征位。2Bb紅軟基地
MOD：尋址方式碼，2位，用于對4種尋址方式的編碼，至于4種尋址方式的定義，可以自行設計，例如：可設計為直接、間接、變址、相對尋址。2Bb紅軟基地
OP2：第二指令操作碼，2位，是4條帶尋址方式碼的指令本身的編碼。2Bb紅軟基地
DR：同格式一。2Bb紅軟基地
ADDR/DISP/X：指令的第二個字，為尋址方式中所用到的直接/間接地址ADDR，或者是相對尋址的偏移量DISP，或者是變址尋址的形式地址X2Bb紅軟基地
帶尋址方式MOD的指令格式（格式2）2Bb紅軟基地
對于指令格式2，假設定義：2Bb紅軟基地
MOD=00：直接尋址，則有效地址EA=ADDR，操作數(shù)=（ADDR）；2Bb紅軟基地
MOD=01：間接尋址，則有效地址EA=（ADDR），操作數(shù)=（（ADDR））；2Bb紅軟基地
MOD=10：變址尋址，則有效地址EA=（SI）+X，操作數(shù)=（（SI）+X）；其中SI為變址寄存器，隱含為R2；2Bb紅軟基地
MOD=11：相對尋址，則有效地址EA=（PC）+DISP，操作數(shù)=（（PC）+DISP）；2Bb紅軟基地
格式3：三字指令 2Bb紅軟基地
格式4：操作碼擴展指令格式 2Bb紅軟基地
OP——指令操作碼，4位，是單寄存器地址指令（16條）的操作碼，可通過I7 I6為11方式實現(xiàn)散轉。2Bb紅軟基地
② 模型機尋址方式2Bb紅軟基地
模型機的指令系統(tǒng)，可實現(xiàn)：寄存器直接、寄存器間接、直接、間接、相對、變址、立即數(shù)7種基本尋址方式。2Bb紅軟基地
對于其中相對復雜的尋址方式（直接、間接、相對、變址），可以由指令中的MOD字段來定義。2Bb紅軟基地
簡單的尋址方式可以直接由指令操作碼指定。2Bb紅軟基地
注意：任何一種尋址方式，均可以直接由指令操作碼隱含指定。2Bb紅軟基地
用戶也可以根據(jù)需要，自行設計一些特殊的尋址方式，例如相對SR的偏移量尋址方法，即EA=（SR）+ADDR。2Bb紅軟基地
③ 模型機指令系統(tǒng)設計2Bb紅軟基地
指令設計原則2Bb紅軟基地
指令的格式必須按照規(guī)定的格式設計，即操作碼OP、源寄存器號SR、目的寄存器號DR必須按格式規(guī)定固定長度和位置，若按照格式2設計指令，則操作碼OP分為兩段。2Bb紅軟基地
尋址方式的設計，可以根據(jù)需要，由MOD字段定義，或由操作碼隱含指定。2Bb紅軟基地
指令類型及功能的設計，只需滿足程序設計的要求和需求即可。2Bb紅軟基地
指令操作碼的分配設計，要注意規(guī)整性。2Bb紅軟基地
模型機指令設計舉例12Bb紅軟基地
模型機指令設計舉例22Bb紅軟基地
指令系統(tǒng)1舉例2Bb紅軟基地
不用專門的MOD字段指出尋址方式，尋址方式由指令碼定義（隱含）。2Bb紅軟基地
4.   IN Rd，[Addr];2Bb紅軟基地
      (Port Addr)Rd2Bb紅軟基地
指令系統(tǒng)2舉例2Bb紅軟基地
共有16條指令，分為：2Bb紅軟基地
5條雙寄存器算術邏輯運算類指令2Bb紅軟基地
3條單寄存器指令 2Bb紅軟基地
4條存儲器訪問類指令 2Bb紅軟基地
2條I/O指令2Bb紅軟基地
2條過程控制類指令 2Bb紅軟基地
程序設計2Bb紅軟基地
5條雙寄存器算術邏輯運算類指令2Bb紅軟基地
格式：2Bb紅軟基地
操作碼及功能：2Bb紅軟基地
3條單寄存器指令2Bb紅軟基地
格式：2Bb紅軟基地
操作碼及功能：2Bb紅軟基地
4條存儲器訪問類指令2Bb紅軟基地
格式：2Bb紅軟基地
操作碼及功能：2Bb紅軟基地
SI隱含為R22Bb紅軟基地
2條I/O指令2Bb紅軟基地
格式：2Bb紅軟基地
操作碼及功能：2Bb紅軟基地
2條過程控制類指令2Bb紅軟基地
格式：2Bb紅軟基地
CALL  ADDR2Bb紅軟基地
  功能：  2Bb紅軟基地
(SP)－1→SP，2Bb紅軟基地
  (PC) →(SP)， 2Bb紅軟基地
   ADDR→PC2Bb紅軟基地
將存儲器單元20H開始的10個數(shù)累加，將和送到2AH單元中，要求按“指令系統(tǒng)二”編程。2Bb紅軟基地
本章小結2Bb紅軟基地
機器指令由操作碼字段和地址碼字段組成。擴展操作碼技術實現(xiàn)指令優(yōu)化，但也增加了硬件設計難度。2Bb紅軟基地
指令的尋址方式包括指令尋址和數(shù)據(jù)尋址，指令尋址主要是順序和跳躍兩種方式；數(shù)據(jù)尋址有許多種尋址方式，其目的是獲得本條指令執(zhí)行所需要的操作數(shù)。2Bb紅軟基地
根據(jù)指令的功能，可將指令分類為數(shù)據(jù)傳送、算術邏輯運算類、移位操作類、轉移類、堆棧操作類、輸入輸出類等指令。2Bb紅軟基地
指令系統(tǒng)的設計應滿足完備性、有效性、規(guī)整性、兼容性四個方面的要求。CISC指令系統(tǒng)龐大的指令集及其存在問題，RISC指令以它簡潔、高效等特點而得到快速地發(fā)展。2Bb紅軟基地
通過兩種指令系統(tǒng)例子，細述了模型機指令系統(tǒng)設計方法，以便結合實際理解和掌握指令系統(tǒng)的設計方法。2Bb紅軟基地

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