Файл: Программа для эвм это упорядоченная последовательность команд, подлежащая обработке.docx

37.Структура (форматы) команд микропроцессоров.

Структура команды определяется ее форматом, т.е. количеством двоичных разрядов, отводимых под всю команду, а также количеством и расположением отдельных полей команды. Полемназывается совокупность двоичных разрядов, кодирующих составную часть команды.

Типовая команда, в общем случае, должна указывать:

подлежащую выполнению операцию;

адреса исходных данных (операндов), над которыми выполняется операция;

адрес, по которому должен быть помещен результат операции.

В соответствии с этим команда состоит из двух частей: операционной и адресной. Операционнаячастькоманды представляет собой поле кода операции, с помощью которого задается подлежащая выполнению операция. В адреснойчастикоманды содержится информация о местонахождении исходных данных и месте сохранения результата операции. Обычно местонахождение каждого из операндов и результата задается в команде путем указания адреса соответствующей ячейки основной памяти или номера регистра процессора. Принципы использования информации из адресной части команды определяет системаадресации. Система адресации задает число адресов в команде команды и принятые

---

способыадресации.

Для определения количества адресов, включаемых в адресную часть, используется термин адресность. В максимальном варианте необходимо указать три компонента: адрес первого операнда, адрес второго операнда и адрес результата операции. Такой формат команды называется трехадресным(рис. 54).

Рисунок 54 – Трехадресный формат команды

В трехадресном формате длина команды может оказаться достаточно большой, если все три поля будут задавать адреса в основной памяти.

Если по умолчанию взять в качестве адреса результата адрес одного из операндов (обычно второго), то можно обойтись без третьего адреса, и в итоге получаем двухадресный формат команды (рис. 55). Естественно, что в этом случае соответствующий операнд после выполнения операции теряется.

Рисунок 55 – Двухадресный формат команды

Длину команды можно сократить, если в качестве первого операнда использовать только регистры. Так как число регистров в МП невелико, для указания одного из них в команде достаточно иметь сравнительно

---

короткое адресное поле. Соответствующий формат носит название полутораадресногоили регистровогоформата (рис. 56).


Рисунок 56 – Регистровый формат команды

Если выделить определенное стандартное место для хранения первого операнда и результата, то можно еще больше сократить команду, перейдя к одноадресномуформату (рис. 57). Обычно для этой цели используется аккумулятор.



Рисунок 57 – Одноадресный формат команды

Если для обоих операндов выделяется четко заданное местоположение, а также в случае команд, не требующих операнда, используется безадресный(нульадресный) формат команды (рис. 58).



Рисунок 58 – Безадресный формат команды

В таком варианте адресная часть команды вообще отсутствует или не задействуется.

---

38. Регистровые структуры микропроцессоров

Функциональная неоднородность регистров

Количество и назначение регистров зависит от архитектуры микропроцессора. Часть регистров микропроцессора не используется в качестве средств программирования. Это объясняется не их физическим отсутствием, а тем, что программисту не предоставляются средства изменения содержимого этих регистров. Такие регистры называются программнонедоступными. Для другой части регистров микропроцессора программисту предоставляются средства изменения их содержимого. Такие регистры называются программнодоступными. Они образуют регистровую область микропроцессора.

Регистровую область или набор программно доступных регистров можно рассматривать как скоростное ОЗУ малой емкости, входящее в состав микропроцессора. Этот набор регистров используется для временного хранения данных, адресной информации, информации о состоянии микропроцессора и управляющей информации, контролируемых программистом.

Короткая адресация регистровой области и быстрый доступ к ней обеспечивают создание эффективно исполняемых программ. Регистры микропроцессора функциональнонеоднородны: одни служат для хранения данных и/или адресной информации, другие

для управления

---

работой микропроцессора.

В соответствии с этим все регистры микропроцессора можно разделить на 3 группы:

регистры данных;

указатели или адресные регистры;

регистры специального назначения или специальные регистры.

Регистрыданных участвуют в арифметических и логических операциях в качестве источников операндов и приемников результата, адресныерегистрыиспользуются для вычисления данных и команд, расположенных в основной памяти.

Специальныерегистрыслужат для индикации текущего состояния микропроцессора и управления режимами его работы. Часть регистров может использоваться для хранения как операндов, так и адресов. Их называют регистрамиобщегоназначения(РОН). Функциональная неоднородность регистров микропроцессора связана с широким использованием неявной(подразумеваемой) адресации регистров, которая, в свою очередь, определяется стремлением к созданию коротких программ. В то же время функциональная специализация регистров затрудняет программирование, так как требует учета особенностей организации регистрового набора, присущих данному микропроцессору. Однако в результате программа выполняется быстрее и для ее хранения требуется меньше памяти.

На уровне символической

---