計(jì)算機(jī)組成原理(華科版)第四章 指令系統(tǒng)(文件)
【正文】 計(jì) 數(shù) 器 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 32 7. 基址尋址方式 計(jì)算機(jī)設(shè)置一個(gè)寄存器 ， 專門用來(lái)存放基準(zhǔn)地址 ， 該寄存器就是基址寄存器 (RB)。 地址碼 A在這種方式下通常被稱為位移量 (Disp)。 堆棧尋址方式 堆棧 堆棧指示器 入棧 出棧 累加寄存器 SP SA 棧頂 Data Data ┄ ┄ 棧底 ┄ 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 35 10. 復(fù)合型尋址方式 (1) 相對(duì)間接尋址 這種尋址方式先把程序計(jì)數(shù)器 PC的內(nèi)容和形式地址 (通常為位移量 )Disp相加得 (PC) + Disp， 然后再間接尋址求得操作數(shù)的有效地址 ， 即先相對(duì)尋址再間接尋址 。 操作數(shù)的有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ (RI) + ( Disp) 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 37 4． 4 指令系統(tǒng)的要求與指令分類 指令系統(tǒng)的要求 指令的分類 這類指令用以實(shí)現(xiàn)寄存器與寄存器 ， 寄存器與主存儲(chǔ)器 ，主存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送 ， 主要包括取數(shù)指令 、存數(shù)指令 、 傳送指令 、 成批傳送指令 、 字節(jié)交換指令 、 清累加器指令等 。 左移時(shí) ， 若寄存器中的數(shù)為算術(shù)操作數(shù) ， 則符號(hào)位不動(dòng) ， 其它位左移 ， 最低位補(bǔ)零 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 40 （ 1） 無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令與條件轉(zhuǎn)移指令 無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令不受任何條件限制 ， 直接把程序轉(zhuǎn)移到指令所規(guī)定的目的地 ， 從那里開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行程序 。 這種程序段就稱為子程序或過(guò)程 。 陷阱實(shí)際上是一種意外事故中斷 。 入棧指令 （ PUSH） 執(zhí)行兩個(gè)動(dòng)作： ① 將數(shù)據(jù)從 CPU取出并壓入堆棧棧頂； ② 修改堆棧指示器 。 除上述各類指令外 ， 還有多處理器指令 ， 向量指令 ， 狀態(tài)寄存器置位 、 空操作 、 復(fù)位指令 、 測(cè)試指令 、 停機(jī)指令等控制指令 ， 以及其他一些特殊控制指令 。 這兩條指令總是成對(duì)出現(xiàn)的 ， 在程序的中斷嵌套 、 子程序調(diào)用嵌套過(guò)程中非常實(shí)用和方便 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 42 字符串處理指令就是一種非數(shù)值處理指令 ， 主要用于信息管理 、 數(shù)據(jù)處理 、 辦公室自動(dòng)化等領(lǐng)域中 ， 在文字編輯和排版時(shí)對(duì)大量的字符串進(jìn)行各種處理 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 41 （ 3） 陷阱 (Trap)與陷阱指令 在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中 ， 有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)電源電壓不穩(wěn) 、存儲(chǔ)器校驗(yàn)出錯(cuò) 、 輸入輸出設(shè)備出現(xiàn)故障 、 用戶使用了未定義的指令或特權(quán)指令等種種意外情況 ， 使計(jì)算機(jī)不能正常工作 ， 這時(shí)若不及時(shí)采取措施處理這些故障 ， 將影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行 。 首先測(cè)試根據(jù)處理結(jié)果設(shè)置的條件碼 ，然后判斷所測(cè)試的條件是否滿足 ， 從而決定是否轉(zhuǎn)移 。 移位時(shí) ， 若寄存器中的操作數(shù)為邏輯數(shù) ， 則左移或右移時(shí) ，所有位一起移位 ， 最低位或最高位補(bǔ)零 ， 這種移位稱作邏輯移位 。 （ 2） 邏輯運(yùn)算指令 這類指令用以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)數(shù)的邏輯運(yùn)算和位操作功能，主要包括邏輯與（邏輯乘）、或（邏輯加）、非（求反）、異或（按位加）等邏輯操作指令，以及位測(cè)試、位清除、位求反等位操作指令。 操作數(shù)的有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ (PC) + ( Disp) 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 36 (3) 變址間接尋址 這種尋址方式先把變址寄存器 RI的內(nèi)容和形式地址Disp相加得 (RI) + Disp，然后再間接尋址求得操作數(shù)的有效地址，即先變址再間址。 變址尋址方式 OP X RI Disp 存儲(chǔ)器 ┄ ⊕ EA Data ┄ RI B A ┄ 變址寄存器 (b ) 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 34 9. 堆棧尋址方式 堆棧對(duì)數(shù)據(jù)的存取方式和尋址方法與一般存儲(chǔ)器有所不同 ， 一般存儲(chǔ)器是按指定的地址隨機(jī)讀 /寫(xiě)數(shù)據(jù)；而堆棧中數(shù)據(jù)的讀出和寫(xiě)入是遵照一定的規(guī)律 ， 按先進(jìn)后出原則存取的 。指令地址碼給出的地址 A和基址寄存器 RB的內(nèi)容通過(guò)加法器相加 ， 所得的和作為有效地址 ， 再?gòu)拇鎯?chǔ)器中讀出所需的操作數(shù) 。 根據(jù)基準(zhǔn)地址的來(lái)源不同 ， 它又分為基址方式和變址方式 ， 以及 PC相對(duì)尋址方式 ， 這里主要指后者 。 按尋址特征間址位 X的要求 ， 根據(jù)地址碼指的是寄存器地址還是存儲(chǔ)器地址 ， 間接尋址又可分為寄存器間接尋址和存儲(chǔ)器間接尋址兩種方式 。 其表示形式為： OPCODE 寄存器直接尋址 寄存器地址編號(hào) Ri 有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ Ri （ 2） 存儲(chǔ)器直接 尋址方式 一般簡(jiǎn)稱直接尋址方式 ， 其指令地址碼字段直接給出存放在存儲(chǔ)器中操作數(shù)的存儲(chǔ)地址 。 這種所需要的操作數(shù)存放在某一通用寄存器中 ， 由指令地址碼的部分字段給出該通用寄存器地址的方式 ， 稱為寄存器尋址方式 。 而尋址方式特征位 ， 通常由間址位 (I)和變址位 (X)組成 ， 若指令無(wú)間址和變址要求 ， 則形式地址就是操作數(shù)的有效地址；若指令中指明要進(jìn)行變址或間址變換 ， 則形式地址就不是操作數(shù)的有效地址 ， 而必須按指定方式進(jìn)行變換 ， 才能形成有效地址 。因此 ， 指令計(jì)數(shù)器的內(nèi)容也必須相應(yīng)改變 ， 以便及時(shí)跟蹤新的指令地址 。 指令的順序?qū)ぶ贩绞? 主存儲(chǔ)器 指令地址 指令內(nèi)容 程序計(jì)數(shù)器 +1 10 LDA 100 11 SU B 102 12 ST A 104 13 JMP 16 14 LDA 1 10 15 AD D 1 12
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