Работа №4 способы адресации

Цель работы: изучение способов адресации данных в МП-86 и микропрограммирование команд с различными режимами адресации.

1. РЕЖИМЫ АДРЕСАЦИИ

Различают следующие режимы адресации:

• регистровый -данное содержится в регистре AX, BX, CX, DX или ВР;

• непосредственный - данное длиной 8 или 16 бит является частью команды;

• прямой -16-битный эффективный адрес ЕА является частью команды.

• регистровый косвенный - ЕА находится в регистре BX, SI или DI;

• регистровый относительный. ЕА вычисляется как сумма смещения D8 или D16 и регистра BX, BP, SI или DI;

• базово-индексный - ЕА вычисляется как сумма базового (ВХ или ВР) и индексного (SI или DI) регистров;

• относительный базово-индексный - ЕА вычисляется как сумма смещения (D8 или D16) и базово-индексного адреса.

Регистровая и непосредственная адресация уже были рассмотрены. Остальные способы определяются полями второго байта команды mod (если mod11) и r/m в соответствии с таблицей 1. В столбце SR записан используемый сегментный регистр. Особый случай представляет собой комбинация mod=00 и r/m=110 (прямая адресация), когда ЕА=D16 и SR=DS (а не SS, как для остальных столбцов).

В более поздних процессорах Intel кроме вышеописанной 16-разрядной используется также 32-разрядная адресация с возможным использованием дополнительного байта команды SIB (Scale Index Base). Наличие этого байта задается во втором байте значением поля r/m=100b. Байт SIB состоит из 2-битного поля S (масштаб) и 3-битных полей I (индекс) и В (база). Поле S кодирует множитель, на который умножается индекс:

1 (S=00b), 2 (S=01b), 4 (S=10b), 8 (S=11b). В качестве индексных могут использоваться регистры AX (000b), CX (001b), DX (010b), BP (101b), SI (110b), DI (111b). В качестве базовых могут использоваться все выше перечисленные регистры, а также регистр SP (100b).

Режимы адресации для различных комбинаций mod и r/m					Таблица 1
mod r/m	00	01	10	SR
000	BX+SI	BX+SI+D8	BX+SI+D16	DS
001	BX+DI	BX+DI+D8	BX+DI+D16	DS
010	BP+SI	BP+SI+D8	BP+SI+D16	SS
011	BP+DI	BP+DI+D8	BP+DI+D16	SS
100	SI	SI+D8	SI+D16	DS
101	DI	DI+D8	DI+D16	DS
110	D16	BP+D8	BP+D16	DS (SS при mod=00)
111	BX	BX+D8	BX+D16	DS

В лабораторных работах 32-битная адресация не предусмотрена, но байт SIB может быть использован и при 16-битной адресации. Для этого байт SIB должен быть извлечен из памяти и помещен во второй байт RGK.

2. МИКРОПРОГРАММИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ АДРЕСОВ

Процедуры формирования адресов для режимов, используемых в программе, целесообразно оформить в виде подпрограмм, чтобы не дублировать их для всех команд с одинаковыми способами адресации. Также имеет смысл оформить в виде вложенных подпрограмм выборку смещений D8 и D16.

Рассмотрим последовательность формирования адреса для случая mod=10 и r/m=010 (относительный базово-индексный режим), предполагая, что смещение D16 выравнено по границе слова (IP четно).

Микропрограмма формирования адреса приведена в таблице 2.

Для сокращения затрат памяти подпрограммы формирования адресов можно сделать с несколькими входами. На рисунке 1 показана схема вычисления адресов для нескольких значений полей mod, r/m.

Рис. 2. Схема вычисления адреса

Формирование адреса операнда				Таблица 2
Содержание МК	Поле	Значение	Функция
ARAM:=IP+CS	A B ALU WM	C 8 3 2	IP CS Сложение Запись в ARAM
IP:=IP+2	B SRC CONST	C 5 2	IP CONST, RGB Приращение IP
ЧтОП RD:=RGR	MEM DST B	5 1 ?	Чтение слова RGRРЗУ Выбор регистра
RD:=RD+SI	A B ALU	6 ? 3	SI RD Cложение
RD:=RD+BP	A B ALU	6 ? 3	BP RD Сложение
ARAM:=RD+SS	A B ALU WM	A ? 3 2	SS RD Сложение Запись в ARAM

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с режимами адресации и микропрограммированием формирования исполнительных адресов.

2. Закодировать программу, указанную в задании (табл.3).

3. Разработать микропрограммы операций с учетом используемых способов адресации и произвести их отладку.

4. Ввести программу, исходные данные и таблицу преобразования кодов операций в начальные адреса микропрограмм.

5. Отладить и выполнить программу в режимах КОМАНДА и АВТОМАТ.

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчет входят программы, микропрограммы операций, таблица преобразования адресов, результаты вычислений, протокол выполнения программы в режиме КОМАНДА, протокол формирования адреса для наиболее сложного способа адресации в режиме МИКРОКОМАНДА.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Опишите режимы адресации, используемые в МП-86.

2. Составьте микропрограмму вычисления адреса для режима, указанного преподавателем.

3. Сравните затраты микропрограммной памяти при использовании раздельных подпрограмм для каждого режима адресации и общих подпрограмм для каждого режима адресации и общих подпрограмм с неколькими входами.

Варианты заданий		Таблица 3
Mov AX, 127 L: Cmp AX,DX Add DX, 25[BP][SI] Jmp L Hlt	Mov CX,14 L: Add DX, BX Loop L Mov AX, 200H [BP][DI] Hlt
3. Mov AX, 100 L: Add AX, 12H [BX][SI] Dec SI Jnz L Hlt	4. Mov AX, [200H] L: Add 100 [BX][SI], 180H JS L Mov [180H], AX Hlt
	Таблица 3 (окончание)
5. Mov CX,18 L: Mov DX, [BX][SI] Inc SI Cmp AX, DX Jnz L Mov [200H], AX Hlt	6. Mov AX, [300] L: Mov DI, [BX][SI] Inc SI Test DI, 0 Jnl L Hlt
7. Mov AX, 20H L: Inc AX Add DX, 100[BP][DI] Jl L Mov [20H], AX Hlt	8. Mov CX, 8 L: Sub 100[BP][DI], 8 Dec DI Loop L Mov [100], AX Hlt
9. XCNG AX, 300H[BX][SI] Mov CX, 10 L: ADD [BX], DX Loop L Mov [100H], AX Hlt	10. Add AX, 25 Sub DX, CX L: Add 25[BP][SI], AX Inc SI Jl L Hlt

Оглавление

Работа №1. Структура процессора и микропрограммирование алгоритмов
Работа №2. Работа с памятью. подпрограммы и циклы
Работа №3. Эмуляция команд микропроцессора i8086
Работа №4. Способы адресации