2.2.6. Разработка системы команд

Система команд включает следующие команды:

1) обращения к памяти по чтению и записи;

2) целочисленные арифметические для чисел со знаком и без знака (сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение);

3) арифметические с ПТ (сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение);

4) логические (поразрядное “И”, “ИЛИ” и “Исключающее ИЛИ”);

5) сдвигов на произвольное число тактов;

6) условных и безусловных переходов;

7) работы с подпрограммами;

8) загрузки в регистры непосредственных операндов;

9) ввода-вывода;

10) управления вычислительным процессом.

№	Мнемоника				Название			Содержание			Флаги																					Код			Форматы команд
											Z			C		S				O	I						T
Арифметические операции с целыми числами
1	ADD				Сложение			R1<-R1+R2			+			+		+				+	-						-				0000001			1.1
2	ADDC				Сложение с учетом переноса			R1<-R1+R2+C			+			+		+				+	-						-				0000010			1.1
3	SUB				Вычитание			R1<-R1-R2			+			+		+				+	-						-				0000011			1.1
4	SUBC				Вычитание с учетом переноса			R1<-R1-R2-C			+			+		+				+	-						-				0000100			1.1
5	MUL				Умножение без знака			R2,R1<-R1*R2			+			+		-				-	-						-				0000101			1.1*
6	DIV				Деление без знака			R2,R1<-R1\R2			+			+		-				-	-						-				0000110			1.1*
7	CP				Сравнение			R1-R2			+			+		+				-	-						-				0000111			1.1
Арифметические операции с числами с плавающей точкой
8	FADD				Сложение			F1<-F1+F2			+			-		+				+	-						-				1000001			1.1
9	FSUB				Вычитание			F1<-F1-F2			+			-		+				+	-						-				1000010			1.1
10	FMUL				Умножение			F1<-F1*F2			+			-		+				+	-						-				1000011			1.1
12	FDIV				Деление			F1<-F1/F2			+			-		+				+	-						-				1000100			1.1
Логические операции
13		AND			Поразрядное «И»			R1<-R1&R2			+			-		+				-			-				-				0001000			1.1
14		OR			Поразрядное «ИЛИ»			R1<-R1|R2			+			-		+				-			-				-				0001001			1.1
15		XOR			Поразрядное «Исключающее ИЛИ»			R1<-R1xorR2			+			-		+				-			-				-				0001010			1.1
16		CPL			Инверсия			R1<-~R1			+			-		+				-			-				-				0001011			1.3
17		SLL			Логический сдвиг влево						+			+		+				-			-				-				0001100			1.3
18		SRL			Логический сдвиг вправо						+			+		+				-			-				-				0001101			1.3
19		SRA			Арифметический сдвиг вправо						+			+		+				-			-				-				0001110			1.3
Переходы
20			JMP			Безусловный переход			PC<=<R1>			-		-			-		-			-				-				0001111			1.4
21			JZ			Переход по нулю			if (R1 = 0) PC <- <R1> + K else PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010000			2.2
22			JNZ			Переход не по нулю			if (R1 != 0) PC <- <R1> + K else PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010001			2.2
23			JO			Переход по переполнению			if (O = 1) PC <- <R1>+ K else PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010010			2.2
24			JNO			Переход не по переполнению			if (O= 0) PC <- <R1> + K else PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010011			2.2
25			JC			Переход по переносу			if (C = 1) PC <- PC + K else PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010100			2.2
26			JNC			Переход не по переносу			if (C = 0) PC <- PC + K else PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010101			2.2
27			JE			Переход, если равны			if (R1 = R2) PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010110			2.1
28			JNE			Переход, если не равны			if (R1 != R2) PC <- PC + 1			-		-			-		-			-				-				0010111			2.1
Команды работы с памятью
29			LDDW			Загрузка двойного слова			R1<-<R2>			+		-			+		-					-				-		0011000			1.4
30			LDW			Загрузка слова			R1<-<R2>			+		-			+		-					-				-		0011001			1.4
31			LDB			Загрузка байта			R1<-<R2>			+		-			+		-					-				-		0011010			1.4
32			STDW			Запись двойного слова			R1<-<R2>			-		-			-		-					-				-		0011011			1.4
33			STW			Запись слова			R1<-<R2>			-		-			-		-					-				-		0011100			1.4
34			STB			Запись байта			R1<-<R2>			-		-			-		-					-				-		0011101			1.4
Специальные
35				MOV			Запись в регистр значения			R1<=R2			+		-			+		-					-				-		0011110			1.4
36				SFLG			Запись регистра флагов			R1<=F1																					0011111			1.4
37				LFLG			Загрузка регистра флагов			F1<=R1																					0100000			1.4
38				NOP			Нет операции			PC<=PC+1			-		-			-		-					-				-		0100001			1.2
39				CALL			Вызов подпрограммы			<PC><=R3																					0100010			1.4
40				RET			Возврат из подпрограммы																								0100011			1.4
41				IN			Ввод из порта			R2<=<R1>																					0100100			1.4
42				OUT			Вывод в порт			<R1><=R2																					0100101			1.4
43				INT			Вызов прерывания			<PC><=R3 F1<=R4			-		-			-		-					-				+		0100110			1.4
45				RETI			Возврат из прерывания																								0100111			1.4
46				WAIT			Ожидать завершения вычисления сопроцессора																								0101000			1.4

Пояснения к таблице

1.1* - при умножении и делении результат записывается не только в содержимое регистра R1, но и в содержимое регистра R2

Пояснения к командам

IN R2, R1 – прочитать из порта R1 в регистр R2.

OUT R1, R2 – записать в порт R1 значение регистра R2.

Команды сопроцессора

Все команды сопроцессора делятся на группы:

1. Команды записи и чтения в регистры сопроцессора.

2. Арифметические команды с плавающей точкой.

сложение, вычитание, умножение, деление

3. Графические команды

Сопроцессор следит за операциями, поступающими на процессор, и если операция не предназначена сопроцессору, то он её игнорирует, иначе операция исполняется. Результат вместе с исключениями синхронно передается в центральный процессор.

Сопроцессор может генерировать исключения:

1. Переполнение

2. Деление на ноль

3. Неверная операция