计算机组成原理第二章信息的表示ppt课件.ppt

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1、第二章计算机中的信息表示数据信息控制信息数值型数据非数值型数据指令信息等第一节数据信息的表示2.1.1表示数据的大小二进制、八进制、十六进制、二-十进制2.1.2表示数据的符号原码、补码、反码2.1.3表示小数点定点、浮点1.定点表示法无符号数定点整数定点小数0000000011111111（0）（255）1111111101111111原原（-127）（127）补1000000001111111补（-128）（127）1.11111110.1111111原原-(1-2-7)(1-2-7)1.00000000.1111111补补（-1）(1-2-7)类型E浮点

2、数真值：N=+R×M阶码EfE1…EmMfM1…Mn浮点数机器格式：尾数阶符数符R：阶码底，隐含约定。E：阶码，为定点整数，补码或移码表示。其位数决定数值范围；阶符表示数的大小。M：尾数，为定点小数，原码或补码表示。其位数决定数的精度；数符表示数的正负。尾数规格化：1/2≤M＜1最高有效位绝对值为12.浮点表示法第二节指令信息的表示指令：指示计算机执行某类操作的信息的集合。本节主要讨论：一般指令格式常用寻址方式面向用户指令类型2.2.1指令格式指令基本格式操作码θ地址码D一个一个或几个1.指令字长定长指令格式变长指令格式便于控制（1）定长操作码各指令θ的位置、

3、位数固定相同。（2）扩展操作码各指令θ的位置、位数不固定，根据需要变化。合理利用存储空间2.操作码结构关键在设置扩展标志。例.指令字长16位，可含有3、2、1或0个地址，每个地址占4位。操作码地址码15~1211~87~43~00000XYZ1110XYZ............11110000YZ11111110YZ............三地址指令15条二地址指令15条111111110000Z111111111110Z............一地址指令15条11111111111100001111111111111111............零地址指令

4、16条（3）复合型操作码操作码分为几部分，每部分表示一种操作。例.某机算逻指令3.地址结构01234567815基本操作进位移位回送判跳操作数指令中提供的地址数存储单元地址码寄存器编号（1）指令提供地址的方式显地址方式隐地址方式:指令中明显指明地址。:地址隐含约定,不出现在指令中。直接或间接给出（2）地址结构的简化操作数地址●四地址结构指令格式：使用隐地址可以减少指令中的地址数，简化地址结构。θD1D2D3D4结果地址下条指令地址功能：(D1)θ(D2)D3(D4)下条指令用指令计数器PC指示指令地址。●三地址结构指令格式：操作数地址θD1D2D3结果地址下条

5、指令地址功能：转移时，用转移地址修改PC内容。(D1)θ(D2)D3(PC)+1PC源/目的●二地址结构指令格式：θD1D2目的/源功能：(D1)θ(D2)D2/D1(PC)+1PC双操作数：●一地址结构指令格式：θD1隐含约定单操作数：功能：●零地址结构指令格式：(D1)θ(A)A(PC)+1PCθ(D1)D1(PC)+1PCθ功能：用于堆栈或特殊指令操作。例.ADD；执行前：低SP102046SP3046执行后：高低高2.2.2寻址方式是指寻找操作数地址或操作数的方式。操作码θ立即数S（1）立即寻址指令直接给出操作数。1.常见寻址方式定长格式：变长格式：基

6、本指令立即数S数在指令中，其长度固定、有限。数在基本指令之后，其长度可变。用来提供常数、设置初值等。操作码θ有效地址D（2）直接寻址指令直接给出操作数地址。存储单元号寄存器号(数在M中)(数在R中)●存储器直接寻址（直接寻址）定长格式D的位数有限,限制访存范围变长格式基本指令DLDHD的位数可覆盖整个存储空间S=（D）操作码θ寄存器号R存储单元号寄存器号(数在M中)(数在M中)●寄存器直接寻址（寄存器寻址）格式R所占位数少；访问R比访问M快格式S=（R）用于访问固定的存储单元或寄存器。（3）间接寻址指令给出操作数的间接地址。●存储器间址操作码θ间接地址DD=0

7、0300060...0060S...S=((D))M间址单元地址指针操作码θ寄存器号R●寄存器间址格式R所占位数少；R可提供全字长地址码；修改R内容比修改M内容快。格式S=((R))指针不变(由指令指定)，指针内容可变，使同一指令可指向不同存储单元，以实现程序的循环、共享，并提供转移地址。●堆栈寻址操作码θ堆栈指针SPSP...S...S=((SP))MR=02M00400040S.........地址指针0070...栈顶格式SP既可出现在指令中，也可隐含约定。●变址寻址（4）变址、基址寻址及其变化SP栈顶MS.........低高堆栈向上生成压栈：SP自动

8、减1，再存数。-(SP)，自减型间址。