指令系统
发布日期:2021-05-07 23:11:42 浏览次数:51 分类:精选文章

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一、指令系统的发展与性能要求

1、指令系统的发展

  • 微指令:微程序级的命令,属于硬件
  • 机器指令(指令):每一条指令可独立完成一个独立的算数运算或逻辑运算操作
  • 宏指令:若干条机器指令组成的软件指令,属于软件
  • 指令系统(指令集):计算机中所有机器指令的集合
  • CISC复杂指令系统计算机、RISC精简指令系统计算机
    2、指令系统的性能要求
  • 完备性
  • 有效性
  • 规整性
  • 兼容性
    3、低级语言与硬件结构的关系
  • 低级语言:机器语言(二进制语言)、汇编语言(符号语言)
  • 汇编器、编译器
  • ISA指令系统体系结构

二、指令格式

  • 指令(指令字)表示一条指令的机器字
    1、op码
    2、地址码(根据地址码的个数分类)
  • 零地址指令:(停机指令)、一地址指令:累加寄存器AC、二地址指令、三地址指令
    3、二地址指令:存储器存储器型(SS)指令、寄存器寄存器型(RR)型指令、寄存器-存储器(RS)型指令
    4、指令字长度
  • 一个指令字中包含二进制代码的位数
  • 机器字长:计算机能直接处理的二进制数据的位数(通常与主存单元的位数一致)
  • 单字长指令:指令字长度等于机器字长度的指令、半字长指令、双字长指令
  • 等长指令字结构、变长指令字结构
    5、指令助记符

三、操作数类型

1、一般的数据类型

地址数据、数值数据、字符数据、逻辑数据

四、指令和数据的寻址方式

寻址方式:形成操作数或指令地址的方式

1、指令的寻址方式

  • 顺序寻址方式:必须使用程序计数器(指令指针寄存器PC)
  • 跳跃寻址方式
    在这里插入图片描述
    2、操作数的寻址方式:形成操作数有效地址的方法
  • 隐含寻址AC累加器
  • 立即寻址EA=D
  • 直接寻址EA=A
  • 间接寻址EA=(A)
  • 寄存器寻址EA=R
  • 寄存器间接寻址EA=( R )
  • 偏移寻址:直接寻址和寄存器间接寻址方式的结合
    EA=A+(R)
    1)相对寻址:EA=A+(PC)
    2)基址寻址:EA=A+(Rb)专用寄存器存放地址、地址字段存放偏移量
    3)变址寻址:EA=A+(Rx)专用寄存器存放偏移量、地址字段存放地址
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