8. Набор и характеристики команд в микропроцессорах.

Микропроцессоры выполняют набор команд, которые реализуют следующие основные группы операций:

- операции пересылки,

- арифметические операции,

- логические операции,

- операции сдвига,

- операции сравнения и тестирования,

- битовые операции,

- операции управления программой;

- операции управления процессором.

Существует несколько групп команд :

1. Команды пересылки данных (MOV)

2. Команды преобразования данных (ADD, SUB)

3. Команды управления переходами (Jump, CALL)

4. Специальные команды (ввода, вывода)

Команды характеризуются количеством тактов за которые они выполняются

9. Алу, блок управления и синхронизации.

X + Y = Z

Операнд-источник 1 (S1) S2 Операнд-приемник (D)

1. 3х-адресное АЛУ:

x y x – 2 байта

у – 2 байта

z – 2 байта

z

Нужно 6 байт (использ. редко)

2. 2х-адресное АЛУ:

x y

x+y=x

x+y=y

x(y)

3. 1 Шина данных -адресное алу:

x

БуфРег

A

x+A=A

A – Accumulate

A

A

4. Регистровое алу

В качестве аккумуляторов может быть много регистров

А

В

10. Организация стековой памяти.

Стек (stack – стопка) – память, функционирующая по правилу LIFO (Last In First Out)

Используется, когда нужно запомнить следующий за подпрограммой адрес.

Различают:

1. Многократный вызов подпрограммы и следовательно возврат должен происходить по разным адресам

2. Многоуровневое вложение подпрограмм (уровень вложения – количество вызовов подпрограмм)

Стеки бывают двух типов:

1. Аппаратные стек – буфер LIFO находится на кристалле микропроцессора

(+): -- высокая скорость обработки

-- не нужно заботится о введении стека

(-): -- малый объем стека

2. Программный стек – располагается в памяти ОЗУ (для его работы нужен спец. ресурс – указатель стека)

(+): -- большой объем стека

(-): -- нужно больше времени на обработку сигналов(меньшее быстродействие)

-- программист должен сам вести стек

Операции для работы со стеком:

PUSH – положить в стек

POP – достать из стека

Ошибки при работе со стеком:

1. Переполнение стека – это когда объем стека превышает отведенное под него пространство

2. Количество PUSH должно быть равно количеству POP

3. Указатель стека устанавливается программистом

SP - Стек может расти вниз

SP - А может и вверх

11. Регистровый и косвенный регистровый методы адресации (на примере микро ЭВМ "Электроника - 60").

Структура 16/16/16 , содержит 8 регистров – 16-разрядных.

R7 – PC (после обращения его значения увеличивается на 2 – адресация к словам)

R6 – SP

ЭЯ – ячейка (регистр, память), где находится собственно оператор.

Метод адресации – закон, по которому находится ЭЯ

Метод адресации 0

1. Номер 0

2. Регитровый

3. Условное обозначение – RN

4. ЭЯ является регистр адресации

5. команда

   Рег Адр

   ЭЯ

До выполнения операции После выполнения операции

MOV R0,R1

R7 = 776 R7 = 1000

R0 = 0 R0 = 0

R1 = 177777 R1 = 1

776 КОП 000 000 000 001 776 КОП 0001

1000 – след операция 1000 – тек операция

(+): Макс скорость выполнения команд

(-): Малое количество операндов

Метод адресации 1

1. Номер 1

2. Косвенно-регистровый

3. Условное обозначение – (RN)

4. ЭЯ является ячейка памяти, адрес которой расположен в регистре адресации

5. Адрес ЭЯ

команда

Рег Адр

ЯП

До выполнения операции После выполнения операции

MOVB (R0),(R1)

R7 = 1000 R7 = 1002

R0 = 2001 R0 = 2001

R1 = 3000 R1 = 3000

1000 КОП 001 000 001 001 1000 КОП 1011