《指令系统》 (2)ppt课件

1、2.1 指令的表示方法指令的表示方法 2.2 指令系统指令系统 操作码操作码 源操作数源操作数目的操作数目的操作数2.1.1 2.1.1 指令系统中的符号指令系统中的符号 2.1.1 2.1.1 指令系统中的符号指令系统中的符号 2.2.指令操作码符号和缩略语指令操作码符号和缩略语2.2.指令操作码符号和缩略语指令操作码符号和缩略语2.2.指令操作码符号和缩略语指令操作码符号和缩略语 例如例如: : 操作码操作码: : 15141312111098765432102.1.2 2.1.2 指令系统中的记号和运算符指令系统中的记号和运算符 1.1.指令系统中运用的记号指令系统中运用的记号2.2.指

2、令系统的运算符号指令系统的运算符号 功能功能: :(1)(1)加法指令加法指令 操操 作作 码：码： ADD ADD、ADDCADDC、ADDMADDM、ADDS ADDS 源操作数：源操作数： Smem Smem、XmemXmem、YmemYmem、#lk#lk、src src 移移 位位 数：数： TS TS、1616、SHIFTSHIFT、SHFTSHFT、ASM ASM 目的操作数：目的操作数：srcsrc、dstdst、Smem Smem 加法指令功能加法指令功能 (2)(2)减法指令减法指令 减法指令功能减法指令功能 操作操作(3)(3)乘法指令乘法指令 乘法指令功能乘法指令功能

3、(4)(4)乘法乘法- -累加和乘法累加和乘法- -减法指令减法指令 (4)(4)乘法乘法- -累加和乘法累加和乘法- -减法指令减法指令 乘法乘法- -累加和乘法累加和乘法- -减法指令功能减法指令功能 乘法乘法- -累加和乘法累加和乘法- -减法指令功能减法指令功能 乘法乘法- -累加和乘法累加和乘法- -减法指令功能减法指令功能 (5)(5)双字算术运算指令双字算术运算指令 (5)(5)双字算术运算指令双字算术运算指令 (5)(5)双字算术运算指令双字算术运算指令 (5)(5)双字算术运算指令双字算术运算指令 (5)(5)双字算术运算指令双字算术运算指令 (5)(5)双字算术运算指令双字

4、算术运算指令 dst(15-0)= Lmem(15-0)-T dst(15-0)= Lmem(15-0)-T(6)(6)特殊运算指令特殊运算指令 (6)(6)特殊运算指令特殊运算指令 操操 作作 码：码： AND AND、ANDM ANDM 源操作数：源操作数： Smem Smem、#lk#lk、src src 移移 位位 数：数： 16 16、SHIFTSHIFT、SHFT SHFT 目的操作数：目的操作数：srcsrc、dstdst、Smem Smem 操操 作作 码：码： ROL ROL、ROLTCROLTC、RORROR、SFTASFTA、SFTCSFTC、SFTL SFTL 源操作数

5、：源操作数： src src 移移 位位 数：数： SHIFT SHIFT 目的操作数：目的操作数：dst dst 带进位位循环左移带进位位循环左移 操作数操作数srcsrc：累加器：累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： 累加器累加器srcsrc与进位位与进位位C C循环左移一位。循环左移一位。 执行过程：执行过程： C src(0) C src(0) src(300) src(311) src(300) src(311) src(31) C src(31) C 0 src(3932) 0 src(3932);C的值移入的值移入src的最低位的最低位;src左移一位左移一位;src的最

6、高位移入的最高位移入C;src的维护位清的维护位清0 操作数操作数srcsrc：累加器：累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： 累加器累加器srcsrc与测试位与测试位TCTC循环左移一位。循环左移一位。 执行过程：执行过程：39 3231 0 TC TC的值移入的值移入srcsrc的最低位的最低位 累加器累加器srcsrc左移一位左移一位0 操作数操作数srcsrc：累加器：累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： 累加器累加器srcsrc与进位位与进位位C C循环右移一位。循环右移一位。 执行过程：执行过程： C C的值移入的值移入srcsrc的的3131位位 累加器累加器src

7、src右移一右移一位位 src src的最低位移入的最低位移入C C src src的维护位清的维护位清0 039 3231 00 操作数操作数srcsrc：累加器：累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： 根据根据SHIFTSHIFT，srcsrc的内容算术移位。的内容算术移位。If SHIFT 0Then src(-SHIFT)-1) C src(390)SHIFTsrc或或dst 0src (SHIFT-1)0) 或或 0dst (SHIFT-1)0) 执行过程：执行过程：当当SHIFT 0时，进展算术左移时，进展算术左移 1) src的第的第(39-SHIET)位复制到进位位位复制

8、到进位位C； 2) 40位位src左移左移SHIFT位，结果存入位，结果存入src或或dst； 3) 将将0置入置入dst的低的低SHIFT的各位的各位 0写入写入dst(SHIFT-1)0) 操作数操作数srcsrc：累加器：累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： If src=0 Then 1 TC If src=0 Then 1 TC Else If src(31)=src(30) Else If src(31)=src(30) Then src1 Then src1 src src 0 0 TC TC Else 1 Else 1 TC TC 执行过程：执行过程： 当当src =

9、0src = 0时，将时，将1 1写入测试位写入测试位TCTC； 当当src0src0时，进展条件移位。时，进展条件移位。 假设假设srcsrc有两个有效符号位，那么移有两个有效符号位，那么移位。位。 32 32位位srcsrc左移一位；左移一位； 维护位维护位src(3932)src(3932)不变；不变； 0 0写入测试位写入测试位TCTC。 假设假设srcsrc只需一个符号位，那么不移只需一个符号位，那么不移位。位。 1 1写入测试位写入测试位TCTC。 操作数操作数srcsrc：累加器：累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： If SHIFT0 Then src(-SHIFT)

10、-1) If SHIFT0 Then src(-SHIFT) -1) C C src(310)SHIFT dstsrc(310)SHIFT dst 0 0 dst(39(31+SHIFT+1)dst(39(31+SHIFT+1) If SHIFT=0 Then 0 C If SHIFT=0 Then 0 C Else src(31-(SHIFT-1) Else src(31-(SHIFT-1) C C src(31- src(31-SHIFT)0)SHIFT dstSHIFT)0)SHIFT dst 0dst(SHIFT- 0dst(SHIFT-10)10) 0dst(3932) 0dst(3

11、932)执行过程：执行过程： 假设假设SHIFT 0SHIFT 0SHIFT 0，那么进展逻辑左移。，那么进展逻辑左移。 src src的第的第(31-(SHIFT-1)(31-(SHIFT-1)位复制到位复制到进位位进位位C C； src(31-SHIFT)0) src(31-SHIFT)0)左移左移SHIFTSHIFT位存入位存入dstdst； 0 0写入写入dstdst的低的低SHIFTSHIFT位位, ,即即0dst(SHIFT-1)0)0dst(SHIFT-1)0)； 0 0写入写入dstdst的高的高8 8位位, ,即即0dst(3932)0dst(3932)。 BIT BIT 指

12、令格式：指令格式： BIT Xmem BIT Xmem，BITC BITC 指令功能：指令功能： (Xmem(15-BITC)TC (Xmem(15-BITC)TC功能阐明：功能阐明： 将将XmemXmem的指定位复制到的指定位复制到TCTC位。位。 操操 作作 数：数： Xmem Xmem双数据存储操作数双数据存储操作数 BITC BITC测试位的位代码测试位的位代码, , 取值：取值：015 015 指令格式：指令格式： BITF Smem BITF Smem，#lk #lk 指令功能：指令功能： If(Smem)AND lk)= 0 Then 0 TC If(Smem)AND lk)=

13、0 Then 0 TC Else 1 TC Else 1 TC功能阐明：功能阐明： 测试测试SmemSmem中由中由1k1k指定的某些位。指定的某些位。 假设指定的测试位为假设指定的测试位为0,TC=0,0,TC=0,否否那么那么,TC=1,TC=1。 lk lk在测试指定位中起屏蔽作用。在测试指定位中起屏蔽作用。操操 作作 数：数： Smem Smem单数据存储操作数单数据存储操作数 #lk16 #lk16位长立刻数位长立刻数, , 取值：取值：0 0 65 535 65 535 指令格式：指令格式： BITT Smem BITT Smem 指令功能：指令功能： (Smem(15-T(30)

14、TC (Smem(15-T(30)TC功能阐明：功能阐明： 将将SmemSmem的指定位复制到的指定位复制到TCTC中。中。 T T存放器的低存放器的低4 4位位T(30)T(30)用于确用于确定测试位定测试位 的位代码，位地址对应于的位代码，位地址对应于15-T(30)15-T(30)。操操 作作 数：数： Smem Smem单数据存储操作数单数据存储操作数指令格式：指令格式： CMPM Smem CMPM Smem，#lk #lk 操操 作作 数：数： Smem Smem单数据存储操作数单数据存储操作数 #lk #lk长立刻数长立刻数, , 取值：取值：-32 -32 768 32 768

15、768 32 768指令功能：指令功能： If (Smem)= lk Then 1 TC If (Smem)= lk Then 1 TC Else 0 TC Else 0 TC功能阐明：功能阐明： 比较比较SmemSmem中的操作数与常量中的操作数与常量1k1k能否相等。能否相等。 假设假设(Smem)= 1k,(Smem)= 1k,那么那么TC = 1,TC = 1,否那么否那么,TC = 0,TC = 0。指令格式：指令格式： CMPR CC CMPR CC，ARx ARx 操操 作作 数：数： CC CC条件代码，取值：条件代码，取值：00b11b00b11b ARx ARx辅助存放器辅

16、助存放器AR0AR7 AR0AR7 指令功能：指令功能： If (cond) Then 1 TC If (cond) Then 1 TC Else 0 TC Else 0 TC功能阐明：功能阐明： 根据条件代码根据条件代码CCCC，将指定的，将指定的ARxARx与与AR0AR0比较。比较。 假设满足条件假设满足条件, ,那么那么TC = 1,TC = 1,否那否那么么,TC = 0,TC = 0。测试条件与代码测试条件与代码留意：一切的条件都以无符号操作数的方式参与运算。留意：一切的条件都以无符号操作数的方式参与运算。操操 作作 数：数： pmad pmad立刻数表示的程序存储器立刻数表示的程

17、序存储器 地址。取值：地址。取值：065 535 065 535 指令格式：指令格式： BD pmad BD pmad 指令功能：指令功能： pmad PC pmad PC BD BD 指令格式：指令格式： BD pmad BD pmad 功能阐明：功能阐明： 将将pmadpmad指定的程序存储器地址赋给指定的程序存储器地址赋给PCPC， 实现分支转移。实现分支转移。 BD BD 注注 意：意： 假设指令带后缀假设指令带后缀D D，那么为延迟方式，那么为延迟方式，紧随紧随 该指令的两条单字指令或一条双字指令该指令的两条单字指令或一条双字指令 先被取出执行，然后程序再转移。先被取出执行，然后程序

18、再转移。 该指令不能被循环执行。该指令不能被循环执行。 指令格式：指令格式： BACCD src BACCD src 操操 作作 数：数： src src累加器累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： src(150) PC src(150) PC 功能阐明：功能阐明： 由由srcsrc低低1616位所确定的地址赋给位所确定的地址赋给PCPC。注注 意：意： 假设指令带后缀假设指令带后缀D D，那么为延迟方式。，那么为延迟方式。 该指令不能被循环执行。该指令不能被循环执行。 指令格式：指令格式： BANZD pmad BANZD pmad，Sind Sind 操操 作作 数：数： Sind

19、 Sind单间接寻址操作数单间接寻址操作数 pmad pmad程序存储器地址程序存储器地址 指令功能：指令功能： If (ARx) 0) Then pmadPC If (ARx) 0) Then pmadPC Else (PC)+2PC Else (PC)+2PC 功能阐明：功能阐明： 假设当前假设当前ARx0ARx0，那么，那么pmadpmad的值赋给的值赋给PCPC， 否那么，否那么，PCPC值加值加2 2。注注 意：意： 带后缀带后缀D D为延迟方式。指令不能循环执行。为延迟方式。指令不能循环执行。 指令格式：指令格式： BCD pmad, cond, cond, cond BCD pm

20、ad, cond, cond, cond 操操 作作 数：数： pmad pmad程序存储器地址。程序存储器地址。指令功能：指令功能： If (cond(s) Then pmadPC If (cond(s) Then pmadPC Else (PC)+2PC Else (PC)+2PC 功能阐明：功能阐明： 假设满足特定条件，那么假设满足特定条件，那么pmadpmad的值赋的值赋给给PCPC， 否那么，否那么，PCPC值加值加2 2。注注 意：意： 带后缀带后缀D D为延迟方式。指令不能循环执行。为延迟方式。指令不能循环执行。 指令格式：指令格式： FBD extpmad FBD extpma

21、d 操操 作作 数：数： extpmad23 extpmad23位立刻数表示的程序存储位立刻数表示的程序存储 器地址。器地址。取值：取值：07F FFFF07F FFFF指令功能：指令功能： (extpmad(150)PC (extpmad(150)PC； (extpmad(2216)XPC (extpmad(2216)XPC功能阐明：功能阐明： 将将extpmadextpmad的高的高7 7位位(2216)(2216)确定的页赋确定的页赋 给给XPCXPC，extpmadextpmad的低的低1616位赋给位赋给PCPC。注注 意：意： 带后缀带后缀D D为延迟方式。指令不能循环执行。为延迟

22、方式。指令不能循环执行。 指令格式：指令格式： FBACCD src FBACCD src 操操 作作 数：数： src src累加器累加器A A或或B B 指令功能：指令功能： (src(150)PC (src(150)PC；(src(2216)XPC(src(2216)XPC功能阐明：功能阐明： 将将srcsrc的高的高7 7位位(2216) (2216) 赋给赋给XPCXPC，srcsrc的的 低低1616位位(150) (150) 赋给赋给PCPC。注注 意：意： 带后缀带后缀D D为延迟方式。指令不能循环执行。为延迟方式。指令不能循环执行。 操操 作作 数：数： src src累加器

23、累加器A A或或B B 指令格式：指令格式： CALAD src CALAD src 指令功能：指令功能： 假设非延时，假设非延时，(SP)-1SP (SP)-1SP (PC)+1TOS(PC)+1TOS (src(150)PC (src(150)PC 假设延时，假设延时，(SP)-1SP (SP)-1SP (PC)+3TOS(PC)+3TOS (src(150)PC (src(150)PC CALAD CALAD 功能阐明：功能阐明： 首先将前往的地址压入栈顶保管，然后首先将前往的地址压入栈顶保管，然后 将将srcsrc的低的低1616位赋给位赋给PC,PC,实现子实现子程序调用。程序调用。

24、指令格式：指令格式： CALLD pmad CALLD pmad 操操 作作 数：数： pmad pmad程序存储器地址。程序存储器地址。指令功能：指令功能： 假设非延时，假设非延时，(SP)-1SP (SP)-1SP (PC)+2TOS(PC)+2TOS pmadPC pmadPC 假设延时，假设延时，(SP)-1SP (SP)-1SP (PC)+4TOS(PC)+4TOS pmadPC pmadPC 功能阐明：功能阐明： 首先将前往的地址压入栈顶保管，然后首先将前往的地址压入栈顶保管，然后 将将pmadpmad的值赋给的值赋给PCPC，实现子程，实现子程序调用。序调用。指令格式：指令格式：

25、 CCD pmad, cond, cond, cond CCD pmad, cond, cond, cond 指令功能：指令功能：功能阐明：假设满足条件，那么将前往地址压入栈顶，功能阐明：假设满足条件，那么将前往地址压入栈顶，将将 pmad pmad的值赋给的值赋给PCPC，实现子程序调，实现子程序调用。用。假设延时，假设延时， If (cond(s) Then (SP)-1SP (PC)+4TOS pmadPC Else (PC)+2PC假设非延时，假设非延时， If (cond(s) Then (SP)-1SP (PC)+2TOS pmadPC Else (PC)+2PC 指令格式：指令格

26、式： FCALAD src FCALAD src 指令功能：指令功能： 假设非延时，假设非延时，(SP)-1SP (PC)+1TOS(SP)-1SP (PC)+1TOS (SP)-1SP (XPC)TOS (SP)-1SP (XPC)TOS (src(150)PC (src(2216)XPC (src(150)PC (src(2216)XPC 功能阐明：功能阐明： 先将前往地址先将前往地址PCPC、XPCXPC压入栈顶，然后压入栈顶，然后将将 src src的低的低1616位值赋给位值赋给PCPC，高，高7 7位值赋给位值赋给XPCXPC。 假设延时，假设延时，(SP)-1SP (PC)+3T

27、OS (SP)-1SP (XPC)TOS (src(150)PC (src(2216)XPC 指令格式：指令格式： FCALLD extpmad FCALLD extpmad 指令功能：假设非延时，指令功能：假设非延时，(SP)-1SP (PC)+2TOS(SP)-1SP (PC)+2TOS (SP)-1SP (XPC)TOS (SP)-1SP (XPC)TOS (extpmad(150)PC (extpmad(2216)XPC (extpmad(150)PC (extpmad(2216)XPC 功能阐明：功能阐明： 先将前往地址先将前往地址PCPC、XPCXPC压入栈顶，然后压入栈顶，然后将

28、将 extpmad extpmad的低的低1616位赋给位赋给PCPC，高，高7 7位赋给位赋给XPCXPC。 假设延时，假设延时，(SP)-1SP (PC)+4TOS (SP)-1SP (XPC)TOS (extpmad(150)PC (extpmad(2216)XPC操操 作作 数：数： K K小于小于9 9位的短立刻数位的短立刻数 指令格式：指令格式： INTR K INTR K 指令功能：指令功能： (SP)-1SP (PC)+1TOS (SP)-1SP (PC)+1TOS INTR INTR功能阐明：功能阐明： 首先将首先将PCPC值压入栈顶，然后将值压入栈顶，然后将K K所确定所确

29、定的的 中断向量赋给中断向量赋给PCPC，执行中断效，执行中断效力子程序。力子程序。 中断标志存放器中断标志存放器IFRIFR对应位清对应位清0 0且且INTM=1INTM=1。操操 作作 数：数： K K小于小于9 9位的短立刻数位的短立刻数 指令格式：指令格式： IRAP K IRAP K 指令功能：指令功能： (SP)-1SP (PC)+1TOS (SP)-1SP (PC)+1TOS功能阐明：功能阐明： 首先将首先将PCPC值压入栈顶，然后将值压入栈顶，然后将K K所确定所确定的的 中断向量赋给中断向量赋给PCPC，执行中断效，执行中断效力子程序。力子程序。指令格式：指令格式： FRET

30、D FRETD 指令功能：指令功能： (TOS)XPC (SP)+1SP (TOS)XPC (SP)+1SP (TOS)PC (SP)+1SP (TOS)PC (SP)+1SP FRETD FRETD 功能阐明：功能阐明： 长前往指令。先将栈顶低长前往指令。先将栈顶低7 7位赋给位赋给XPCXPC。再再 把下一个单元的把下一个单元的1616位值赋给位值赋给PC,SPPC,SP加加1 1修正。修正。指令格式：指令格式： FRETED FRETED 指令功能：指令功能： (TOS)XPC (SP)+1SP (TOS)XPC (SP)+1SP (TOS)PC (SP)+1SP 0INTM (TOS)

31、PC (SP)+1SP 0INTM 功能阐明：功能阐明： 长中断前往指令。先将栈顶低长中断前往指令。先将栈顶低7 7位赋给位赋给 XPC XPC。再将下一个单元的。再将下一个单元的1616位值位值赋给赋给PCPC， 同时中断屏蔽位同时中断屏蔽位INTMINTM清清0 0。指令功能：指令功能： If (cond(s) If (cond(s) Then (TOS)PC (SP)+1SP Then (TOS)PC (SP)+1SP Else (PC)+1PC Else (PC)+1PC 功能阐明：功能阐明： 假设满足条件，栈顶数据弹出到假设满足条件，栈顶数据弹出到PCPC，SPSP加加1 1， 假设

32、不满足条件，执行假设不满足条件，执行PCPC加加1 1。指令格式：指令格式： RCD cond, cond, cond RCD cond, cond, cond 指令功能：指令功能： (TOS)PC (SP)+1SP (TOS)PC (SP)+1SP功能阐明：功能阐明： 栈顶栈顶1616位数据弹出到位数据弹出到PCPC，SPSP加加1 1。指令格式：指令格式： RETD RETD 指令功能：指令功能： (TOS)PC (SP)+1SP 0INTM (TOS)PC (SP)+1SP 0INTM 功能阐明：功能阐明： 栈顶栈顶1616位数据弹出到位数据弹出到PC,SPPC,SP加加1,INTM1,

33、INTM清清0 0。指令格式：指令格式： RETED RETED 指令功能：指令功能： (RTN)PC (SP)+1SP 0INTM (RTN)PC (SP)+1SP 0INTM 功能阐明：功能阐明： 将快速前往存放器将快速前往存放器RTNRTN中的内容赋给中的内容赋给PCPC， 然后然后SPSP加加1 1，INTMINTM清清0 0。指令格式：指令格式： RETFD RETFD 指令格式：指令格式： FRAME K FRAME K 指令功能：指令功能： (SP)+KSP (SP)+KSP FRAME FRAME 功能阐明：功能阐明： 将短立刻数偏移将短立刻数偏移K K加到加到SPSP中。中。

34、操操 作作 数：数： K9 K9位短立刻数，取值：位短立刻数，取值：-128127 -128127 指令格式：指令格式： POPD Smem POPD Smem 指令功能：指令功能： (TOS)Smem (SP)+1SP (TOS)Smem (SP)+1SP 功能阐明：功能阐明： 由由SPSP寻址的数据存储器单元中的内容复寻址的数据存储器单元中的内容复 制到由制到由SmemSmem确定的数据存储器单元中。确定的数据存储器单元中。 然后然后SPSP加加1 1。指令格式：指令格式： POPM MMR POPM MMR 操操 作作 数：数： MMR MMR存储器映像存放器存储器映像存放器 指令功能：

35、指令功能： (TOS)MMR (SP)+1SP (TOS)MMR (SP)+1SP 功能阐明：功能阐明： 由由SPSP寻址的数据存储器单元中的内容复寻址的数据存储器单元中的内容复 制到制到MMRMMR中，然后修正中，然后修正SPSP。指令格式：指令格式： PSHD Smem PSHD Smem 指令功能：指令功能： (SP)-1SP Smem TOS (SP)-1SP Smem TOS 功能阐明：功能阐明： SP SP减减1 1操作后，将存储单元操作后，将存储单元SmemSmem的内容的内容 压入压入SPSP指向的数据存储单元。指向的数据存储单元。指令格式：指令格式： PSHM MMR PSH

36、M MMR 指令功能：指令功能： (SP)-1SP MMR TOS (SP)-1SP MMR TOS 功能阐明：功能阐明： SP SP减减1 1操作后，将操作后，将MMRMMR的内容压入的内容压入SPSP指向指向 的数据存储单元。的数据存储单元。指令格式：指令格式： IDLE K IDLE K 指令功能：指令功能： (PC)+1PC (PC)+1PC IDLE IDLE 功能阐明：功能阐明： 强迫程序执行等待操作直到产生非屏蔽强迫程序执行等待操作直到产生非屏蔽 中断或复位操作。中断或复位操作。PCPC值加值加1 1，芯，芯片坚持空片坚持空 闲形状直至中断产生。闲形状直至中断产生。操操 作作 数

37、：数： K K短立刻数，取值：短立刻数，取值：1 1、2 2、3 3 指令格式：指令格式： MAR Smem MAR Smem 功能阐明：功能阐明： 修正由修正由SmemSmem所确定的辅助存放器的内容。所确定的辅助存放器的内容。 当当CMPT=0CMPT=0时，只修正时，只修正ARxARx的内容，不修正的内容，不修正ARPARP。 当当CMPT=1CMPT=1时，假设当前时，假设当前ARxARx为为AR0AR0，那么修正，那么修正ARx(ARP)ARx(ARP) 的内容，但不修正的内容，但不修正ARPARP的值；的值； 假设当前假设当前ARxARx不为不为AR0AR0，那么修正，那么修正ARxARx的的 内容，然后再将内容，然