第4章指令系统.ppt

例：某微机的指令格式如下所示： 操作码 X D D：位移量 X：寻址特征位 X=00：直接寻址； X=01：用基址寄存器BR进行变址； X=10：用变址寄存器IX进行变址； X=11：相对寻址 设（PC）=1234 H，（BR）=0037H，（IX）=1122H，请确定下列指令的有效地址。 ①4420H ②2244H ③1322H ④3521H 1）X=00 , D=20H ,有效地址E=20H 2) X=10 , D=44H ,有效地址E=1122H+44H=1166H 3) X=11 , D=22H ,有效地址E=1234H+22H=1256H 4) X=01 , D=21H ,有效地址E=0037H+21H=0058H 15 10 9 8 7 0 例：某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器，指令汇编格式中的S和D都是指通用寄存器，M指主存中的一个单元。三种指令的操作码分别是MOV为0AH ，STO为1BH ，LAD为3CH。 说明：MOV是传送指令，STO为写数指令，LAD为读数指令。 （1）分析三种指令的指令格式与寻址方式特点。 该指令是单字长二地址指令，是寄存器－寄存器型，源寄存器S由0～3位指定，目标寄存器D由4～7位指定。 该指令是双字长二地址指令，是寄存器—存储器型，源寄存器S由4～7位指定，存储器M由采用0～3位指定的变址寄存器加位移量的变址方式得到或者由8～9位指定的基址寄存器加位移量的基址寻址得到。 该指令是双字长二地址指令，寄存器—存储器型，其中目标寄存器D由4～7位指定，存储器由指令中给出的20位地址由直接内存寻址决定。 （2）CPU完成哪一种操作所花时间最短？哪一种操作所花时间最长？第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗？ CPU完成第一种指令所花时间最短，因为是RR型指令，不需要访问存储器 CPU完成第二种指令所花时间最长，因为是RS型指令需要访问存储器，同时要进行寻址方式的变换运算，基址寄存器的内容加位移量或变址寄存器内容加位移量，这也需要时间。 第二种指令的执行时间不会等于第三种指令，因为第三种指令也访问存储器，但节省了求有效地址运算的时间开销。 （3）下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作？其中如果有编码不正确，如何改正才能成为合法指令？ ① (F0F1)H(3CD2)H 根据已知条件： MOV（OP）＝0AH＝00 1010 ST0（OP）＝1BH＝01 1011 LAD（OP）＝3CH＝11 1100 1111 0000 1111 0001 0011 1100 1101 0010 111100 00 1111 0001 0011 1100 1101 0010 ② 2856H 0010 1000 0101 0110 编码正确，其含义是把主存(13CD2)H 地址单元的内容取至15号寄存器。 001010 00 0101 0110 编码正确，含义是把6号源寄存器的内容传送至5号目标寄存器。 ③ 6FD6H 0110 1111 1101 0110 011011 11 1101 0110 编码错误，可改正为28D6H 4.5? 典型指令 指令的分类 1.数据传送指令 2.算术运算指令 3.逻辑运算指令 4.程序控制指令 5.输入输出指令 6.字符串处理指令 7.特权指令 8.其他指令 复杂指令系统(CISC) 复杂指令系统计算机(CISC)的指令系统通常了有二、三百条指令，寻址方式多. 例如奔腾机有191条指令，9种寻址方式。 但是通过对复杂指令系统计算机(CISC)的测试表明，最常使用的一些最简单最基本的指令，只占指令总数的20%，并且这些指令在程序中出现的频率达到80%以上。 下面给出的基本指令系统，几乎所有的计算机指令系统都包含这些指令。 数据传送 MOV 传送 算术运算 ADD 加法 STO 存数 SUB 减法 LAD 取数 MUL 乘法 EXC 交换 DIV 除法 CLA 清零 ABS 绝对值 SET 置一 NEG 取负 PUSH 入栈 INC 增量 POP 出栈 DEC 减量 逻辑运算 AND 与 控制转移 JMP 无条件转移 OR 或 JCC 条件转移 NOT 求反 CALL 子程序调用 EOR 异或 RET 子程序返回 TEST 测试 INT 中断调