指令与指令系统和汇编语言程序设计.ppt

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1、第5章指令、指令系统和汇编语言程序设计本章主要内容指令格式与寻址方式概述汇编语言程序设计计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件指由中央处理机、存储器以及外部设备等组成的实际装置。软件是为便于用户使用计算机而编写的各种程序，是由一系列机器指令组成的。指令是用户使用计算机和计算机运行的最小的功能单位，一台计算机支持（或称使用）的全部指令构成该计算机的指令系统，它对计算机本身的硬件结构的复杂程度和运行性能，对用户完成程序设计的难易程度和工作效率，有非常重要的影响，必须对设计指令系统的工作给以足够的重视，慎重确定。指令与指令系统概述对指令系统的要求完备性:指

2、令齐全，编程方便高效性：占内存少，运行省时规整性：指令与运算规则统一兼容性：新旧机指令软件兼容当前的计算机指令系统，从其构成的复杂和完备程度，或者说设计中追求的不同的目标区分，可分为CISC和RISC两类：RISC（ReducedInstructionSetComputer）,通常称为精简指令系统的计算机，提供数目较少、格式与功能简单、运行高效的指令，追求的是计算机控制器实现简单，运行高速，更容易在单块超大规模集成电路的芯片内制做出来。CISC（ComplexInstructionSetComputer）,通常称为复杂指令系统的计算机，是相对于RISC

3、一词而提出来的一种说法。其特点是：指令条数多，格式多样，寻址方式复杂，每条指令的功能强，优点是汇编程序设计容易些，但计算机控制器的实现困难多，很多指令被使用的机会并不多。指令格式与寻址方式指令:功能定义用法指令格式:操作码操作数地址固定长度可变长度交叉安排无地址一地址二地址多地址2.寻址方式外设寻址入/出端口地址方式统一映象方式主存寻址寄存器寻址直接寻址变址寻址寄存器间址间接寻址相对寻址基地址寻址立即数寻址堆栈寻址1.指令与指令格式指令：功能、定义、用法指令格式：操作码操作数地址固定长度（IBM/PC）扩展长度（PDP-11）交叉安排（NOVA)无地址

4、一地址二地址多地址三种方案按操作数个数划分教学计算机的操作码：TEC-200016位机采用8位固定长度TEC-20008位机采用逐段扩展长度指令格式寻址方式（又称编址方式）指的是确定本条指令的数据地址及下一条要执行的指令地址的方法。不同的计算机系统,使用数目和功能不同的寻址方式，其实现的复杂程度和运行性能各不相同。有的计算机寻址方式较少，而有些计算机采用多种寻址方式。通常需要在指令中为每一个操作数专设一个地址字段，用来表示数据的来源或去向的地址。在指令中给出的操作数（或指令）的地址被称为形式地址，使用形式地址信息并按一定的规则计算出来的一个数值才是数据

5、（或指令）的实际地址。在指令的操作数地址字段，可能要指出：①运算器中的累加器的编号或专用寄存器名称（编号）②输入/输出指令中用到的I/O设备的入出端口地址③内存储器的一个存储单元（或一I/O设备）的地址有多种基本寻址方式和某些符合寻址方式,简介如下:寻址方式计算机的CPU中一般设置有一定数量的通用寄存器，用于存放操作数、操作数地址或中间结果。假如指令地址码字段给出某一通用寄存器的编号（地址），且所需的操作数就在这一寄存器中，这就是寄存器寻址方式；若该寄存器中存放的是操作数在内存储器中所在单元的地址，这就是寄存器间接寻址方式。可通过指令的操作码或另设一个

6、字段，来区分这两种不同的寻址方式。1、寄存器寻址、寄存器间接寻址例：RegNo.=5，使用5#累加器，此时5#累加器中的内容为7，可记为(R5)=7，对寄存器寻址方式，操作数就是这里的数值7对寄存器间接寻址，从内存7#单元读出来的数才是操作数2、立即数寻址所需的一个操作数在指令的地址字段部分直接给出。则Num即为操作数的值。适用于操作数固定的情况，提高了指令的执行速度，当该立即数的值限定为较小值（占用位数少）时，可在第一个指令字中直接给出，否则可在第二个指令字中给出。在指令的地址码字段直接给出所需的操作数（或指令）在存储器中的地址。则Addr为操作数在

7、存储器中的地址。或转移指令等用到的指令地址。3、直接寻址例：Addr=5718H，这里的H表示5718是16进制的值，可能用作下一条指令的地址；也可能用作操作数的地址，若[5718H]=3，即内存储器5718单元中的内容为3，则操作数就是这里的3。内存储器操作数操作数的地址由指定的变址寄存器（由Reg指定）的内容和指令中的地址码（Disp）相加得到。4、变址寻址通用寄存器加法器操作数存储器例：Disp=18H，Reg=5，(R5)=5700H则操作数地址=5718H便于对数组元素进行处理，是计算机中常用的一种寻址方式。操作数（或指令）的地址由程序计数器

8、PC的内容（即当前执行指令的地址）和指令的地址码相加得到。5、相对寻址例：Disp=48H(P