计算机组成原理-指令系统课件.ppt

第5章 指令系统 ;● 计算机的指令有微指令、机器指令和宏指令之分。 ? 微指令是微程序级的命令，属于硬件； ? 宏指令是由若干机器指令组成，属于软件； ? 机器指令介于二者之间，因而是硬件和软件的界面。;5.1 指令格式 5.1.1 指令的格式: 由操作码和地址码两部分组成。 ;;5.1.2??? 指令长度;5. 2 寻址方式 ;;这条指令的执行结果是 “把立即数1536传送到目的寄存器Ri中”。－ 立即寻址 其汇编符号记为：MOV Ri，#1536。－MCS51单片机指令 MOV AL , 80H －8086微机指令;;例： 图中特征码X1指明寻址方式， X1 ＝0是采用直接寻址。 该指令表示“把1536号存储单元中存放的操作数153400取出,送入存器Ri中?”。 其汇编符号记为：MOV Ri，（1536） －8086 wj MOV Ri， 1536 －MCS51dpj 直接地址也可以用公式表示，若设有效地址为EA，则可记为：当X1=0时， EA=D。 （D就是有效地址） ;3. 间接寻址 Indirect Addressing INC (5A12H) -dpj 指令给出存放操作数地址的存储单元地址。形式地址给出 有效地址的存储位置。; 间接寻址;(a) 一次间址 MOV Ri, ((D));;5．寄存器间接寻址Register (Indirect) Addressing INC (R1), INC @R1 ? 操作数地址在指令指定的CPU某个寄存器中。寄存器中为操作数的地址。INC [R1 + 300H] MOV AX，[SI] ; MOV AL，[SI+1000H] 如，sin0°值存于1000H单元，以下各单元分别存sin1°到 sin90°的值。当SI从0变到90时，该指令可用于查表。 ;7．相对寻址 PC-relative Addressing INC [PC + 208H] EA＝PC＋形式地址（disp） 相对寻址是把程序计数器PC的内容，加上由指令给出的形式地址而形成操作数地址。 用于转移指令的目标计算。 位移量（Disp）：用补码，可正可负。 ;8．基址寻址 Base addressing INC [BX + 300H] MOV AX，Y[BX] 把由指令中给出的地址(或称位移量)与CPU 中的某个基址寄存器相加而得到实际的操作数地址。 以基址寄存器（BR）为基准进行寻址 。 EA＝形式地址（Disp）＋BR 在Intel8086/8088中有1MB存储空间，需要20位地址，但其字长仅有16位。为能访问20位地址空间，8086/8088 设置了段寄存器，实际上相当于基址寄存器。20位地址由16位段寄存器向左移动4位后再与16位段内偏移量相加形成。;1,何谓基址寻址和变址寻址？两者有何异同？ 解：基址寻址和变址寻址都是偏移寻址的一种。基址寻址中基址寄存器提供基准量，指令的地址码提供偏移量。变址寻址中变址寄存器提供偏移量，指令的地址码提供基准量。 相同之处是它们都是把寄存器内容加上形式地址而形成操作数的有效地址。 ;但它们有不同用途。 1，基址寻址，基址寄存器的数是不变的，形式地址给出偏移量，是变化的；程序中所有地址都是相对于基地址来变化的。而变址寻址，变址寄存器的数是变化的，形式地址给出的是存储器地址基准，变址寄存器中存放的是相对于该基准地址的偏移量。不同的变址寄存器给出不同的单元。 2，基址寻址的偏移量位数较短，变址寻址偏移量位数足以表示整个存储空间。 3,基址寻址解决逻辑空间和物理空间的无关性，由操作系统使用；变址寻址主要为编出高效访问某存储空间的程序(如三角函数查表程序），由程序员使用。 ;基址寻址 vs. 变址寻址 基址：基址寄存器由操作系统赋值，不变；形式地址可变 变址：变址寄存???由程序员赋值，可变；形式地址不变 用途不同： 基址——目的是扩大寻址空间，逻辑空间与物理空间转换。对程序员透明。 变址——目的是实现程序块的规律性变化，如数组指针，查表程序。由程序员编程。;; 1，某机指令字长16位，地址码6位，指令有无地址、一地址、二地址3种格式，设有N条二地址指令，M条无地址指令，问一地址