4.2.2 Система команд

По функциональному признаку все команды могут быть разби­ты на пять групп: команды пересылки данных, логические команды, арифметические команды, команды переходов, команды работы со стеком, ввода-вывода и управления МП.

Список основных команд приведен в таблице 7. Полный список команд можно найти в специальной литературе.

Таблица 7 – Список основных команд

Группа команд	Мнемокод команд	Восьмеричный код команды	Содержание команды	Число байт	Признаки результата операций
					Z	S	P	C	AC
Команды пересылки	MOV D,S	1DS	(D)(S)	1	-	-	-	-	-
	MVI D,d	0D6	(D1)d	2	-	-	-	-	-
	LXI rp, d	0D11	(D1)D	3	-	-	-	-	-
	LDA a	072	(A) (a)	3	-	-	-	-	-
	STA a	062	(a) (A)	3	-	-	-	-	-
	LHLD a	052	L(a), H(a+1)	3	-	-	-	-	-
	SHLD a	042	(a)L, (a+1) (H)	3	-	-	-	-	-
	LDAX rp	0D22	A(rp)	1	-	-	-	-	-
	STAX rp	0D23	((rp))A	1	-	-	-	-	-
	XCHG	353	(H)<->(D), (L)<->(E)	1	-	-	-	-	-
Арифметические команды	ADD S	20S	(A) (A)+(S)	1	+	+	+	+	+
	ADI d	306	(A) (A)+d	2	+	+	+	+	+
	ADC S	21S	(A) (A)+(S)+(C)	1	+	+	+	+	+
	ACI d	316	(A) (A)+d+(C)	2	+	+	+	+	+
	DAD rp	0D41	(HL) (HL)+(rp)	1	-	-	-	+	-
	SUB S	22S	(A) (A)-(S)	1	+	+	+	+	+
	SUI d	326	(A) (A)-d	2	+	+	+	+	+
	SBB S	23S	(A) (A)-(S)-(C)	1	+	+	+	+	+
	SBI d	336	(A) (A)-d-(C)	2	+	+	+	+	+
	INR D	0S4	(D) (D)+1	1	+	+	+	+	+
	INX rp	0D53	(rp) (rp)+1	1	-	-	-	-	-
	DRC D	0D5	(D) (D)-1	1	+	+	+	-	+
	DRC rp	0D25	(rp) (rp)-1	1	-	-	-	-	-
	DAA	047	Десятичная коррекция	1	+	+	+	+	+

Продолжение таблицы 7

Группа команд	Мнемокод команд	Восьмеричный код команды	Содержание команды	Число байт	Признаки результата операций
					Z	S	P	C	AC
Логические команды	ANA S	24S	(A)(A)^(S)	1	+	+	+	0	+
	ANI d	346	(A)(A)^d	2	+	+	+	0	+
	XRA S	25S	(A)(A)(S)	1	+	+	+	0	0
	XRI d	356	(A)(A) d	2	+	+	+	0	0
	ORA S	26S	(A)(A)V(S)	1	+	+	+	0	0
	ORI d	366	(A)(A)Vd	2	+	+	+	0	0
	CMP s	27S	(A)-(S)	1	+	+	+	+	+
	CMI d	376	(A)-d	2	+	+	+	+	+
	RLC	007	(An+1) (An), (A0) (A7), (C) (A7)	1	-	-	-	+	-
	RRC	017	(An+1) (An), (AT) (A0)	1	-	-	-	+	-
	RAL	027	(An) (An+1), (C) (A7), (A0) (C),	1	-	-	-	+	-
	RAR	037	(An+1) (An), (C) (A0), (A7) (C),	1	-	-	-	+	-
	STC	067	(C) 1	1	-	-	-	1	-
	CMC	077	(C) (OC)	1	-	-	-	+	-
	CMA	057	(A) (OA)	1	-	-	-	-	-
Команды переходов	JMP a	303	(PC) a	3	-	-	-	-	-
	Jc a	332	(PC) a, если условие ССС в поле С истинно	3	-	-	-	-	-
	CALL a	315	(РС) а	3	-	-	-	-	-
	Cc a	334	(РС) а, если условие ССС в поле С истинно	3	-	-	-	-	-
	RET	311	Возврат из подпрограммы	1	-	-	-	-	-
	Rc	330	Возврат из одпрограммы, если условие ССС в поле С истинно	1	-	-	-	-	-
	PCHL	351	(PC) (H,L)	1	-	-	-	-	-
	RST n	3n7	Команда повторного старта	1	-	-	-	-	-
Команды ввода-вывода	IN P	333	(A) (P)	2	-	-	-	-	-
	OUT P	323	(P) (A)	2	-	-	-	-	-
	PUSH rp	3D65	((SP)) (rp)	1	-	-	-	-	-
	PUSH PSW	365	((SP)) (A) u (Z,S,P,C,AC)	1	-	-	-	-	-
	POP rp	3D61	(rp) ((SP))	1	-	-	-	-	-
	POP PSW	361	(Z,S,P,C,AC) u (A) ((SP))	1	+	+	+	+	+
	XTHL	343	(HL)<->((SP))	1	-	-	-	-	-
	SPHL	371	(SP)<->(HL)	1	-	-	-	-	-
	E1	373	Разрешение прерывания	1	-	-	-	-	-
	D1	363	Запрещение прерывания	1	-	-	-	-	-
	HLT	166	Остановка	1	-	-	-	-	-
	NOP	000	Нет операции	1	-	-	-	-	-

В таблице 7 приняты следующие обозначения:

rp – регистровая пара;

S – регистр-источник (source);

D – регистр-приемник (destination). Если на позиции S или D стоит 0,1,2,3,4, 5,6,7, то регистрами являются РОН В, С, D, Е, Н, L и М, А соответственно, где М – регистр в памяти (memory), A – аккуму­лятор;

d – (data) - восьми или шестнадцатибитное данное;

а – (address) - шестнадцатибитный адрес памяти;

(...) – содержимое ячейки памяти РОН МП;

(SP) – содержимое указателя стековой памяти;

((SP)) – содержимое ячейки стековой памяти;

D₁ = 0, 2, 4, 6 для соответственных регистров РОН В, D, Н, SP;

D₂ = 1, 3 для пар регистров ВС, DE;

D₃ = 0, 2 для пар регистров ВС, DE;

D₄ = 1, 3, 5, 7 для пар регистров ВС, DE, HL, SP;

D₅ = 0, 2, 4, 6 для регистров В, D, Н, HL;

D₆ = 0, 2, 4 для пар регистров ВС, DE, HL;

n – номер команды повторного старта, n равно от 0 до 7;

р – (port) - 8-битный адрес ПУ;

С – (condition) - условие;

ССС – трехбитный код признака, используемого в командах передачи (табл.8). Цифры в графе 3, записанные в восьмеричном коде, в программе должны представляться в двоичном коде, т.е. 1=001, 2=010, З=011,…,7=111. Символы V, ^, О,  - логические операции И, ИЛИ, НЕ, исключающее ИЛИ, AC - перенос 1 из младшей тетрады при сложении, «+» - формируется по результату операции, «-» - не изме­няется, «О» -очищается, «1» - устанавливается.

Таблица 8

Код	Признак С	Значение признаков
ССС
000	NZ	Z=0, результат не равен 0
001	Z	Z=1, результат равен 0
010	NC	С=0, нет переноса
Oil	С	С=1, есть перенос
100	РО	Р=0, результат четный
101	РЕ	Р=1, результат нечетный
110	Р	S=0, результат положительный
111	М	S=1, результат отрицательный

Команды пересылки обеспечивают пересылку данных между регистрами или памятью и регистрами, признаков результата не формируют.

Пример 1.

MOV D,S - команда пересылает данные из регистра S - источника в регистр D - приемника.

В качестве S могут выступать следующие РОН: В, С, D, Н, L или аккумулятор А. Формат команды приведен на рисунке 12.

<B1>

0

1

D

D

D

S

S

S

MOV D,S

а)

<B1>

0

1

1

1

0

S

S

S

MOV M,S

KO (M) (S)

в)

Рисунок 14 – Форматы команд MOV D,S, и MOV M,S

Если D и S поставить коды РОН из таблицы 6, получится, например, команда 01 010 001, где 01 – код команды из таблицы 7. (IDS) – 1 в двоичном коде соответствует 01, 010 – код регистра-приемника D, соответствующий РОН D (см. табл. 6), 001 – код регистра источника S, соответствующий РОН С, т.е. восьмеричный код команды 121. Таким образом, по данной команде произойдет пересылка данных из регистра С в регистр D, при этом содержимое С сохраняется.

Пример 2.

MOV MS – команда пересылает данные из регистра S (которым могут быть А, В, С, D, H, L) в ячейку памяти М (код в таблице 6), указанной в регистровой паре HL (рис. 14).

Пример 3.

MOV D,M – команда пересылает данные из ячейки памяти М адрес которой указан в HL, в регистр D, т.е. А и РОН В, С, D, H, L (рисунок 15).

<B1>

0

1

D

D

D

1

1

0

MOV D,M

KO (D) (M)

Рисунок 15 – Формат команды MOV D,M

Арифметические команды служат для выполнения арифметических операций над данными, хранящимися в РОН и ячейках памяти М, при этом она оказывает влияние на состояние признаков ССС (таблица 8), появляющихся в регистрах специального флагового регистра ФР – регистра состояний. Признаки ССС формируются АЛУ.

Пример 1.

ADD S – команда выполняет сложение содержимого регистра S с содержимым регистра-аккумулятора А, результат помещается в А.

В кодах команда записывается как, например, 10 000 001, где 10 000 – код ADD из таблицы 7 (20S) – 2 в двоичной системе соответствует 10, 0 соответствует 000, вместо S стоит 001, т.е. регистр С (рис. 16). Следовательно, при выполнении команды ADD С содержимое С при­бавляется к содержимому А. Восьмеричный код команды – 201.

<B1>

1

0

0

0

0

S

S

S

ADD S

KO (S)

(A)+(S)(A)

Рисунок 16 – Формат команды ADD S

Пример. 2.

SUB S – вычитание (S) из (А) с записью результата в А (рисунок 17).

Команда 10 010 01l в соответствии с кодом из табл. 7 (22S) со­держит 10 010₂ = 22 – код вычитания, 011г = 3 (РОН Е), т.е. по команде SUB Е из (А) вычитается (Е). Восьмеричный код 223.

<B1>

1

0

0

1

0

S

S

S

SUB S

KO (S)

(A)-(S)(A)

Рисунок 17 – Формат команды SUB S Пример 3.

SUI2 – вычитание содержимого второго байта В2 из А и поме­щение результата в А (рис. 18). Команда двухбайтовая.

<B1>

1

1

0

1

0

1

1

0

SUI a

KO

(A)-(<B2>)(A)

<B2> 0 0 1

Данные S

Рисунок 18 – Формат команды SUI а

Логические команды реализуют операции И, ИЛИ, НЕ, исклю­чающее ИЛИ, сдвиги влево и вправо и другие команды с формирова­нием признаков ССС.

Операнды хранятся в РОН или ячейках ОЗУ, результат поме­щается в аккумулятор.

Пример 1.

ANA S – команда выполняет операцию поразрядного логиче­ского И над (S) и (А). Например, команда 10 100 100 поразрядно логи­чески умножает (А) и (H), восьмеричный код для команды ANA H -244(рис. 19).

<B1>

1

0

1

0

0

S

S

S

ANA S

KO (S)

(A)  (S)(A)

Рисунок 19 – Формат команды ANA S

Пример 2.

ANI2 выполняет поразрядно операцию И над содержимым вто­рого байта В2 и (А). Команда двухбайтовая, ее код 346, т.е. в двоичной форме 11 100 110(см. рис. 20)

<B1>

1

1

1

0

0

1

1

0

ANI a

KO

(A)  (<B2>)(A)

<B2> 0 0 1

Данные S

Рисунок 20 – Формат команды ANI а

Пример 3.

ORA S аналогична команде ANA S, но выполняет операцию по­разрядного логического ИЛИ, т.е. (A)V(S)  (A), код 26S.

Команды переходов служат для организации правильной после­довательности выполнения программы, включают команды условного и безусловного переходов, вызова подпрограммы, возвращения в ос­новную программу и др. Все команды на признаки ССС не влияют. Команды безусловного перехода выполняют специальные операции над содержимым СК. Команды условного перехода обеспечивают ветвления по анализу признаков ССС (табл. 8).

Пример 1.

JMP 2 3 – трехбайтовая команда передачи управления по адре­су, содержащемуся в В2 и ВЗ путем записи содержимого В2 и ВЗ в PC (PC - шестнадцатиразрядный регистр). Код команды 303 (рис. 21).

<B1>

1

1

0

0

0

0

1

1

КО

<B2> 0 0 1

Младшие разряды адреса S

JMP a

<B3> 0 0 1

Старшие разряды адреса S

(ВЗ) (В2) -> (PC), где PC - счетчик команд

Рисунок 21 – Формат команды JMP a

Пример 2.

CALL a – команда безусловного перехода к подпрограмме, трех­байтовая (рис. 22). Восемь старших разрядов адреса следующей ко­манды пересылаются в ячейку памяти, адрес которой на один меньше содержимого указателя стека SP. Восемь младших разрядов адреса следующей команды пересылаются в ячейку памяти, адрес которой на два меньше (SP). Содержимое SP уменьшается на два. Управление пе­редается команде, адрес которой расположен в В2 и ВЗ команды CALL:

((SP) - 1)  (РСН);

((SP) - 2)  (PCL);

(SP)  ((SP) - 2);

(PC)  (ВЗ) (В2).

Код команды – 315.

<B1>

1

1

0

0

1

1

0

1

<B2> 0 0 1

Младшие разряды адреса S

<B3> 0 0 1

Старшие разряды адреса S

Рисунок 22 – Формат команды CALL a

Пример 3.

RET – однобайтовая команда с кодом 311, по ней содержимое указателя стека увеличивается на два, содержимое ячейки памяти по адресу, хранящемуся в SP, пересылается в СК на место младших восьми разрядов, содержимое ячейки памяти, по адресу на один больше­му, чем содержимое SP, пересылается в СК на место старших восьми разрядов.

(PCL)  (SP);

(РСН)  ((SP) + 1);

(SP)  ((SP) + 2).

Таким образом, возврат в основную программу происходит при обращении к байту команды, следующему за байтом, используемым командой CALL.

Команды управления, ввода-вывода и работы со стеком служат для управления работой МП, портами ввода-вывода и стеком; на флаги ССС влияния не оказывают.

Пример 1.

XTHL меняет содержимое регистра L на содержимое ячейки памяти по адресу, содержащемуся в указателе стека SP, и наоборот. Содержимое РОН Н меняется на содержимое ячейки памяти по адре­су, на один большему, чем (SP) и наоборот. Команда однобайтовая, код -343.

(L)  (SP);

(Н)  ((SP) + 1).

Пример 2.

IN <B2>, OUT <B2> - двухбайтовые команды, служат для ввода данных от входного порта в А и вывода данных из А в выходной порт, соответственно, имеют коды 333 и 323. Второй байт обеих ко­манд отведен под адрес соответствующего входного и выходного пор­тов (рисунок 23).

<B1>

1

1

0

1

1

0

1

1

IN p

<B2> 0 0 1

Адреса порта S