Определение форматов команд по заданным параметрам эвм и способам адресации операндов

Рассмотрим этапы определения форматов команд по заданным параметрам ЭВМ и способам адресации операндов.

Предположим, что имеется одноадресная ЭВМ со следующими параметрами:

• мощность системы команд K=70 выполняемых операций;

• объем регистровой памяти V_рп =24;

• объем оперативной памяти V_оп =2²⁰ байт=1Мб;

• разрядность данных - 16 бит;

• ОП разбита на блоки размером N_б =2¹⁰ байт=1Кб, начальные адреса которых задаются в регистрах.

Дополнительное условие:

• используются шесть режимов адресации:

непосредственная;

прямая регистровая;

прямая к ОП;

косвенная через регистр;

косвенная через ячейку ОП;

сегментная

Признак способа адресации кодируется вне поля операции в отдельном поле признака адресации.

Требуется определить размерности адресного поля L_адр .

Требуемая минимальная разрядность адресного поля для различных способов адресации будет разной.

Непосредственная адресация. Разрядность адресного поля определяется разрядностью данных, так как они будут записываться в это поле команды. По исходным данным

L_адр =16

Прямая регистровая адресация. Разрядность адресного поля можно вычислить по формуле

L_адр log₂V_рп= log₂ 24

и ближайшее приемлемое значение

L_адр =log₂ 2⁵ =log₂32=5

Прямая адресация к оперативной памяти. Разрядность адресного поля команды должна соответствовать объему оперативной памяти, чтобы была возможность адресовать любую ячейку ОП.

L_адр log₂V_оп= log₂ 2²⁰

Выбираем минимально возможное значение L_адр =20.

Косвенная адресация через регистр. Этот способ адресации предполагает, что в адресном поле команды указывается номер регистра, в котором хранится адрес операнда, расположенного в ОП. Таким образом, как и в предыдущем случае, разрядность адресного поля должна соответствовать количеству регистров. (Считаем, что разрядность регистров достаточна для адресации всех ячеек ОП):

L_адр log₂ 24, L_адр =5

Косвенная через ячейку ОП. Разрядность адресного поля можно вычислить по формуле

L_адр log₂V_оп= log₂ 2²⁰

Выбираем минимально возможное значение L_адр =20.

Сегментная. При этом способе адресации адрес операнда определяется по двум составляющим: адресу начала блока памяти, хранящемуся в одном из регистров, и смещению операнда относительно начала блока. Таким образом, в команде должны быть предусмотрены два поля для двух составляющих адреса. (Считаем, что смещение задается в самой команде.)

Размер поля для указания номера регистра уже определялся ранее: n_б =5. Размер поля для смещения n_см вычисляется по формуле с учетом размера блока памяти (N_бл=1Кб=2¹⁰ байт)

n_смlog₂N_бл=log₂2¹⁰

что дает минимальную разрядность этого поля n =10.