Выбор форматов команд

Способы адресации

1. Непосредственная.

КОП

Операнд

2. Относительная.

КОП

База

Индекс

Смещение

3. Прямая.

КОП	Исполнительный адрес

Формат команд

Согласно заданию команды имеют максимальную адресность – 3.

Команды делятся на несколько типов:

1. Арифметические команды.

КОП

R1

R2

…

2. Логические команды.

КОП

R1

[R2]

…

3. Команды работы с памятью.

КОП

R1, [Addr]

Addr, [R2]

…

4. Переходы.

КОП

Addr, [R1], {R1}

[Addr], {R2}

{Addr}

5. Специальные.

КОП

R1, [Addr]

R2, [Addr]

…

Разработка системы команд

№	Мнемоника	Название	Содержание	Флаги								Код
				Z	C	S	O	I	T	U
Арифметические операции с целыми числами
1	ADD	Сложение	R1<=R1+R2	+	+	+	+	-	-	-	000001
2	ADDC	Сложение с учетом переноса	R1<=R1+R2+C	+	+	+	+	-	-	-	000010
3	SUB	Вычитание	R1<=R1-R2	+	+	+	+	-	-	-	000011
4	SUBC	Вычитание с учетом переноса	R1<=R1-R2-C	+	+	+	+	-	-	-	000100
Логические операции
5	AND	Поразрядное «И»	R1<=R1&R2	+	-	+	-	-	-	-	000101
6	OR	Поразрядное «ИЛИ»	R1<=R1|R2	+	-	+	-	-	-	-	000110
7	XOR	Поразрядное «Исключающее ИЛИ»	R1<=R1xorR2	+	-	+	-	-	-	-	000111
8	CPL	Инверсия	R1<=~R1	+	-	+	-	-	-	-	001000
9	SLL	Логический сдвиг влево		+	+	+	-	-	-	-	001001
10	SRL	Логический сдвиг вправо		+	+	+	-	-	-	-	001010
11	SRA	Арифметический сдвиг вправо		+	+	+	-	-	-	-	001011
Команды работы с памятью
12	LDDW	Загрузка двойного слова	R1<=<R2>	+	-	+	-	-	-	-	001100
13	LDW	Загрузка слова	R1<=<R2>	+	-	+	-	-	-	-	001101
14	LDH	Загрузка полуслова	R1<=<R2>	+	-	+	-	-	-	-	001110
15	LDB	Загрузка байта	R1<=<R2>	+	-	+	-	-	-	-	001111
16	STDW	Запись двойного слова	R1<=<R2>	-	-	-	-	-	-	-	010000
17	STW	Запись слова	R1<=<R2>	-	-	-	-	-	-	-	010001
18	STH	Запись полуслова	R1<=<R2>	-	-	-	-	-	-	-	010010
19	STB	Запись байта	R1<=<R2>	-	-	-	-	-	-	-	010011
Переходы
20	JMP	Безусловный переход	PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	010100
21	JZ	Переход по нулю	PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	010101
22	JNZ	Переход не по нулю	PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	010110
23	JO	Переход по переполнению	PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	010111
24	JNO	Переход не по переполнению	PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	011000
25	JC	Переход по переносу	PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	011001
26	JNC	Переход не по переносу	PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	011010
27	JE	Переход, если равны	PC<=<R1>+R3	-	-	-	-	-	-	-	011011
28	JNE	Переход, если не равны	PC<=<R1>+R3	-	-	-	-	-	-	-	011100
Специальные
29	CALL	Вызов процедуры	<SP><=PC PC<=<R1>+R2	-	-	-	-	-	-	-	011101
30	RET	Возврат из процедуры	<PC><=SP	-	-	-	-	-	-	-	011110
31	MOV	Запись в регистр значения	R1<=R2	+	-	+	-	-	-	-	011111
32	MOVI	Запись в регистр значения	R1<=<R2>	+	-	+	-	-	-	-	100000
33	NOP	Нет операции	PC<=PC+1	-	-	-	-	-	-	-	000000
34	IN	Ввод из порта	R1<=<R2>	+	-	+	-	-	-	-	100001
35	OUT	Вывод в порт	<R1><=R2	-	-	-	-	-	-	-	100010
36	INT	Вызов прерывания	<SP><=PC	-	-	-	-	+	+	+	100011
37	RETI	Возврат из прерывания	<PC><=SP	-	-	-	-	-	-	-	100100
38	HALT	Ожидание прерывания		-	-	-	-	-	-	-	100101
39	SU	Переход в режим суперпользователя		-	-	-	-	-	-	-	100110
40	RETU	Возврат в режим пользователя		-	-	-	-	-	-	-	100111
41	LFLG	Загрузка регистра флагов	R1<=Flags	-	-	-	-	-	-	-	101000
42	SFLG	Запись регистра флагов	Flags<=R1	-	-	-	-	+	+	+	101001
Арифметические операции с числами в форме с плавающей точкой
43	FADD	Сложение	F1<=F1+F2	+	-	+	+	-	-	-	101010
44	FSUB	Вычитание	F1<=F1-F2	+	-	+	+	-	-	-	101011
45	FMUL	Умножение	F1<=F1*F2	+	-	+	+	-	-	-	101100
46	FDIV	Деление	F1<=F1/F2	+	-	+	+	-	-	-	101101
47	FMOV	Обмен между регистрами	F1<=F2	+	-	+	-	-	-	-	101110
48	FRLD	Загрузка регистров	F1<=R1	+	-	+	-	-	-	-	101111
49	FRST	Запись из регистров	R1<=F1	+	-	+	-	-	-	-	110000

Полученная система команд является функциональной полностью и включает следующие наборы команд:

1. Обращения к памяти по чтению и записи;

2. Целочисленные арифметические для чисел (сложение, вычитание, с учетом и без учета переноса, сравнение);

3. Арифметические с плавающей точкой (сложение, вычитание, умножение, деление);

4. Логические (поразрядные «И», «ИЛИ», «Исключающее ИЛИ», инверсия);

5. Сдвигов на 1 бит;

6. Условных и безусловных переходов;

7. Работы с подпрограммами;

8. Загрузки в регистры непосредственно операндов;

9. Ввода-вывода;

10. Управления вычислительным процессом.

В данной архитектуре специально не использованы некоторые команды. Например, целочисленное умножение, деление, сравнение с ПТ, сдвиги на произвольное число тактов. Сделано это так, поскольку мы разрабатываем RISCпроцессор и для реализации этих команд потребуется написание несложных подпрограмм на основе реализованных команд. Эти подпрограммы можно как возложить на программиста, так и внести их в специальное хранилище этих подпрограмм и за счет этого получить расширенный набор команд.

Учитывая таблицу с командами и вышеописанный факт, можно однозначно сказать, что система команд – полнофункциональна.