指令和数据的寻址方式.ppt

1、43命令和数据的寻址方法，操作数或命令在存储器中的地址：操作数或命令在存储设备上时，所述存储设备的编号。(约翰f肯尼迪、北境(TV)、数据)在存储中写入或读取操作数或命令的方法有三种：寻址方法、关联存储方法和堆栈存储方法。使用寻址方法时，形成操作数或命令地址的方法称为寻址方法。寻址方法分为命令寻址方法和数据寻址方法两类。指令的寻址方法有两种。一种是顺序寻址方法，另一种是跳转寻址方法。4.3.1命令的寻址方法1。顺序寻址方法命令地址按顺序排列在内存中，执行程序时通常按命令顺序执行。为此，需要使用程序计数器(命令指针寄存器)PC计算命令的顺序号。此号码是内存中命令的地址。2.跳转寻址方法程序发送执

2、行顺序时，命令的寻址采用跳转寻址方法。跳跃是指下一个指令的地址代码不是程序计数器，而是由这个指令提供的。程序跳转后，按新命令地址的开始顺序运行。4.3.2操作数寻址方法，操作数寻址方法是操作数有效地址的形成方法。例如，单个地址指令的结构如下所示，它使用x、I和d字段来构造指令的操作数地址：更改OP地址在X之间的地址I格式地址D命令中，操作数字字段的地址代码由格式地址和寻址方法特性位等组合组成，因此命令中提供的地址代码通常不是操作数的有效地址。因此，寻址过程是将操作数的格式地址转换为操作数的有效地址的过程。1.隐式寻址是指令中不明显的，暗示操作数的地址。例如，单个地址的命令格式不在地址字段中指示

3、第二个操作数地址，而将累积寄存器AC指定为第二个操作数地址，AC是单个地址命令格式的隐式地址。2.立即寻址说明中的地址字段表示操作数本身，而不是操作数的地址。该方法的特点是命令执行时间短，不需要访问内存提取。示例：单个地址的移位命令格式为移位(OP)FD。其中D不是地址，而是操作数。f是当操作数为F1时向右移动的标志位。值为F0时，操作对象向左移动。432操作数寻址方法，直接寻址：命令形式的地址字段中，操作数直接表示内存中的地址D的默认寻址方法。使用直接寻址方法时，命令的格式地址D是操作数的有效地址E，ED。因此，格式地址d有时称为直接地址。由寻址模式指示。如果操作数表示为S，则直接寻址的逻辑

4、表达式为S(E)(D)间接寻址。对于间接寻址，指令地址字段中的格式地址D不是操作数的实际地址，而是操作数地址的指示符，或者单位D的内容是操作数的有效地址。直接寻址和间接寻址相结合，命令如下：操作码ID寻址功能位I0，直接寻址，当前有效的地址ED；I1，表示间接寻址时有效的地址E(D)。间接寻址方法在早期计算机中经常使用，但现在很少使用，因为两次访问会影响命令的执行速度。432操作数寻址方法、寄存器寻址方法和寄存器间接寻址方法：当操作数位于CPU的通用寄存器而不是内存中时，可以使用寄存器寻址方法。此时，命令中提供的操作数地址不是内存中的地址单元号，而是通用寄存器的编号。寄存器寻址方法与寄存器间接

5、寻址方法的区别在于指令的寄存器内容不是操作数，而是操作数的地址，该地址表示操作数在内存中。相对寻址：通过将程序计数器PC的内容附加到命令格式的格式地址D来形成操作数的有效地址。程序计数器的内容是当前说明的地址。相对寻址基于当前命令地址。相对寻址方式的优点是程序员不必用命令的绝对地址编程，可以将编程的程序放在内存中的任何地方。此时，格式地址D通常称为偏移，值可以是正数和负数，并且可以相对于当前命令地址浮动。默认寻址方法：将CPU的默认地址寄存器的内容添加到命令格式的格式地址中，以形成操作数的有效地址。其优点是可以扩展寻址功能。与格式地址相比，您可以将主地址寄存器的比特数设置得更长，以便在更大的存

6、储空间中寻址。432操作数寻址方法，寻址方法：将CPU的变量值寄存器的内容与偏移D相加以形成操作数的有效地址。使用寻址方式的目的不是扩大寻址空间，而是实现程序块的规则变化。块寻址方法：块寻址方法经常用于I/o命令，以在外部内存或外围设备与内存之间传输数据块。块寻址方法也可用于内存中的块移动。块寻址时，通常指示数据块的起始地址(第一个地址)和块长度(单词或字节数)。数据块变长后，可以通过三种方式表示长度：(1)在命令中，绘制字段以指示长度。(2)在命令格式中，指示数据块的第一个和最后一个地址。(3)块结束文字表示数据块长度。操作码第一地址标志位结束地址段寻址方法：微机使用段寻址方法。例如，您可以

7、指定20位地址，从而使用1M存储空间的直接寻址。为此，我们将整个1M空间存储以64K为单位划分为多个段。在寻址内存特定设备时，添加主地址和某些寄存器提供的16位偏移，以形成实际的20位物理地址。此默认地址是CPU的分段寄存器。433寻址方法示例：PDP/11系列系统寻址方法PDP/11系列系统命令字符长度为16位。命令系统具有单个操作数和双操作数命令，但操作数字字段(即地址部分)全部由6位二进制数组成。例如，双操作数命令如下：1512 119 876543 210操作码寻址寄存器编号寻址寄存器编号| | |表4.4PDP/11系列系统的寻址方式。主要特征是寄存器寻址奔腾寻址。Pentium外部

8、位址汇流排宽度为36位元，但也支援32位元实体位址空间。有效地址共有9种寻址方法。表4.5请参阅Pentium定址方法。示例三个2地址RS类型命令的结构如下：6位4位1位2位16位OP -通用寄存器I X偏移D其中I是间接寻址标志位，X是寻址模式字段，D位偏移字段。I、X、D的组合允许您配置下表中显示的寻址方法。请写下6种寻址方法的名字。寻址方法I X有效地址e算法说明(1) 000E=D (2) 001E=(PC) D PC是程序计数器(3) 010E=(R2) D R2是地址更改寄存器(4) 111e=()D R1是主地址寄存器。直接寻址相对寻址寻址寄存器包括间接寻址默认寻址，示例4的16

9、位系统使用的命令格式和寻址方法如下：该系统具有2个20位基本地址寄存器、4个16位地址更改寄存器、16个16位通用寄存器、命令程序集格式的S(源)、D(目标)。这三个命令的操作码分别是MOV(OP)(A)H、STA(OP)(1B)H和LDA(OP)(3C)H。MOV是传输命令，STA是写入命令，LDA是读取命令。要求：分析三个命令的命令格式和寻址方法特性。CPU完成哪些任务需要最短的时间？哪个工作需要最长时间？第二个命令的执行时间有时与第三个命令的执行时间相同吗？在以下情况下，每个十六进制指令代表什么操作？其中，如果编码不正确，如何修改才能成为合法的指示？(f0f 1)h(3c D2)h(28

10、56)h(6fd 6)h(1c2)h解决方案：第一个命令是单词长度为2的地址命令，类型为RR。第二个命令是2个字符长的2个地址命令，RS类型。其中S是默认寻址或地址更改，R是由源寄存器确定的。第三个也是双重长度2地址命令。RS类型。其中R由目标寄存器确定，S由20位地址(直接寻址)确定。处理器完成第一条指令所需的时间最短。RR型指示，不需要存取记忆体。第二个命令是RS型命令，需要访问内存，需要进行寻址转换计算(主地址或地址更改)，因此需要最长的时间。第二个命令的执行时间与第三个命令的执行时间不同。因为第三个命令也访问内存，但可以节省查找有效地址计算的时间开销。根据已知条件：MOV(OP)001

11、010、STA(OP)011011、LDA(OP)11100，将命令的十六进制格式转换为二进制代码(f0f 1)h(;h)；(2856)H指令表示MOV指令，编码正确。这意味着将6号源寄存器的内容传输到5号目标寄存器。(6FD6)H是word length命令，始终是MOV命令，但是编码错误可以用(28D6)H (1C2)H更正。H是表示MOV命令的单词长度命令，但是编码错误可以用(28C2)H更正。44堆栈寻址方法，堆栈是一组临时存储单元，可以存储和删除数据。堆栈和其他形式的存储之间的区别在于对数据的访问或寻址方式不同。441串行堆栈堆栈由CPU的一组专用寄存器组成。串行堆栈最大的优点是速度快。442内存堆栈串行堆栈的容量有限，为了克服这种限制，我们使用了内存堆栈，L堆栈的优点是程序员可以拥有任何想要的长度。l如果程序员喜欢，可以创建任意数量的堆栈。l可以使用其中一个存储寻址命令寻址堆栈中的数据。内存堆栈使用CPU的特殊寄存器作为堆栈指示符。连接堆栈和内存堆栈徐璐以不同的方式工作。连接堆栈移动数据，存储堆栈移动堆栈顶部。这主要与两个堆栈的速度有关。堆栈两个任务：堆栈、堆栈、45通用命令、451命令分类更复杂的命令系统必须包括数据传输类