TEC2机指令系统

1、TEC-2机指令系统1指令系统简介指令系统是一台计算机(CPU)所提供的所有指令的集合。计算机的所有功能都通过CPU所设置的指令来实现。所以，CPU指令系统设置的指令基本就决定了CPU的性能（处理能力）。CPU不同，其对应的指令系统不同，要在CPU上完成运算任务，必须用其提供的指令编制程序去实现。2 TEC-2机与编程有关寄存器 CPU指令系统的设置，与设置的指令功能有关，切指令用的操作数要用到CPU中的寄存器。所以要在CPU上完成某种处理，必须掌握其指令系统，而要掌握指令，必须掌握CPU内寄存器的使用方法。在TEC-2机中，运算器为16位，里面有十六个16位的通用寄存器R0R15，实际上只有

2、R0R3、R8R15 12个寄存器可作为通用寄存器，供用户编程使用。R4、R5、R6、3个分别用作SP（堆栈指针），PC（程序记数器）和IP（当前指令地址寄存器），而R7寄存器则用于供单步操作使用。寄存器既可用于给出操作数、操作数地址，也可用作变址寄存器。 3 TEC-2机指令系统综述TEC-2机的控制器采用微程序控制器设计方法，故其指令系统的每条指令通过编写一段微程序实现。TEC-2机基本指令系统同PC机指令类同。采用6位操作码，故最多支持64条基本指令，其中53条指令已由设计者实现，其相应微程序固化在ROM芯片中，其余11条将留给实验人员自己实现。TEC-2机上现有的软件，包括监控程序，都

3、是用已实现的53条指令设计完成的。 4 TEC-2机指令系统分类TEC-2机基本指令的格式比较固定，从指令功能看，最常用的指令类型和运算还是比较齐全的。根据不同分类方法，有多种类型的指令格式。从指令长度区分： 单字长指令：单字长指令仅用一个指令字（16个二进制位） 双字长指令：双字长指令用两个指令字，此时第二个指令字的内容可能是立即数，一个绝对地址或一个变址位移量。注意：用户还可以实现三字长指令；5双字长指令 15 109 87 43 0操作码条件码目的寄存器源寄存器I/O端口地址相对转移的位移量立即数 / 绝对地址 / 变址位移量第一个指令字又可分为三个字段： 最高6位是操作码字段：最多支持

4、64条基本指令。 中间两位，即第9、8两位是条件码字段，目前只把它用作有条件转移指令的判断条件。这两位的值为00、01、10和11时，分别选择处理机状态字中的C（进位位）、Z（值为零）、V（溢出位）和S（符号位）的值作为判断条件。 除了条件转移指令之外，其余指令均不使用这两位 。6最低8位字段有多种功能 （1）用于指出I/O指令的I/O端口的地址。 （2）用于给出相对寻址的位移量，其范围从-128到+127之间，因此相对地址应在当前指令地址向前向后总共256个字的范围之内。 （3）这8位又可分成两个子字段，用于给出所用的通用寄存器编号。对双操作数指令，前4位（7位4位）给出目的操作数所在的寄存

5、编号，后4位（3位0位）给出源操作数所在的寄存器编号。对单操作数指令，由于只有源或目的一个操作数，可能只用一个4位字段，另一个4位则不用。 7只按指令实现的功能划分 （1）算术逻辑指令，共19条；（2）传送指令，共12条；（3）输入/输出指令，共2条；（4）控制类指令，共17条（每条件转移指令按两条指令计算）（5）其它指令，共3条。8从支持的基本寻址方式区分： 寄存器寻址指令：寄存器间接寻址指令：立即数寻址指令：相对寻址指令：绝对寻址指令：堆栈寻址方式指令：9从操作数的个数区分 无操作数指令：共11条单操作数指令：双操作数指令：有两种格式，共17条I/0指令，输入、输出指令各一条 转移指令，3

6、种格式共6条子程序调用指令，两种格式，共2条10注意 如下指令说明中用到的符号包括：SR 源操作数寄存器、PC程序计数器、DR目的操作数寄存器、IP PC增量前的值，当前指令地址、OP 指令操作码、SP堆栈指针CND条件转移指令所用的判断条件。对于无条件转移指令，CND位无用。条件码CND为两位，编码00，01，10，11分别表明要判C、Z、V、S四个标志位，而条件转移指令操作码的最低位，用来表明是按某一位标志值为0还是为1才实现转移，即同一条汇编指令名含两个操作码。如JP C，SR和JP NC，SR汇编指令名为JP，但依据条件分别是C和NC，其指令操作码分别是100010和100011。11

7、无操作数指令15 109 87 43 0OP不用不用不用指令：汇编指令 实现的功能 NOP 空操作 PUSHF 状态字入栈 POPF 状态字出栈 EI 开中断， INTE1 DI 关中断，INTE0 STC 进位置1，C1 CLC 进位清0，C0 12无操作数指令15 109 8 7 4 3 0OP不用不用不用指令：汇编指令 实现的功能 RET 子程序返回，PCSP，SPSP-1 IRET 中断返回， STRSP，SPSP-1 PCSP，SPSP-1 LDMC 装入微指令代码，所用参数为 R1：微码在主存中的首地址 R2：微指令条数 R3：微码写入控存的首地址 把主存中给出的一段微代码写入控存

8、中 HALT 动态停机指令，PCIP13单操作数指令 格式1： 15 109 87 43 0OP不用不用SR指令： MULSR：无符号乘 R1SR R0R1， 根据R1的值，设置状态位。DIVSR：无符号除 R0R1/SR R0（余数）R1(商)， 根据R1的值设置状态位。 14单操作数指令：格式2：15 10 9 8 7 4 3 0OP不用DR不用PUSHDR：压入DR POPDR：弹出DRINCDR：DR DR + 1DECDR：DR DR - 1NOTDR：DR求反，DR /DRSHLDR：DR左移，最低位补0，最高位移入CASRDR：DR算术右移，最高位不变，最低位移入CSHRDR：D

9、R逻辑右移，最高位补入0，最低位移入CRCLDR：DR与C循环左移，C移入最低位，最高位移入CRCRDR：DR与C循环右移，C移入最高位，最低位移入C指令：15双操作数指令： 有两种格式，共17条格式1：单字长双操作数15 109 87 43 0OP不用DRSR16格式1对应指令ADDDR，SR：DR DR + SRADCDR，SR：DR DR + SR + CSUBDR，SR：DR DR SRSBBDR，SR：DR DR SR CCMPDR，SR：DR SRANDDR，SR：DR DR And SRO RDR，SR：DR DR or SRXORDR，SR：DR DR xor SRTESTDR

10、，SR：DR SR，置标志位MOVDR，SR：DRSRMOVDR，SR：DR SRMOVDR，SR：DR SR17双操作数指令： 格式2：双字长双操作数15 109 87 43 0OP不用DRSRDATA / ADR18格式2对应指令MOVDR，DATA：DR DATAMOVDR，ADR：DR ADRMOVADR，SR：ADR SRMOVDR，DATASR：DRDATA+SRMOVDATADR，SR：DATA+DR SR19I/0指令 格式： 15 109 87 43 0OP不用portINport ：R0 port，从外设读入一字节到R0低8位OUTport：port R0，把R0的低8位数据写到外设指令：20转移指令 相对转移指令： 格式1： 15 109 87 43 0OPCND位移量JPSR ：无条件转SR所指地址JPCNDSR：当条件满足时转SR所指地址指令：21转移指令按绝对地址实现的转移指令： 格式15 109 87 43 0OPCND不用不用ADRJP ADR ：无条件转移到ADR地址JP CND，A