6. Структура центрального процессора.

Структуру центрального процессора можно представить следующим образом:

Основными составными частями центрального процессора являются: блок регистров, АЛУ – арифметическо-логическое устройство и устройство управления (УУ).

Регистр A – аккумулятор.

6 регистров общего назначения B, C, D, E, H, L, могут объединяться в пары.

Регистр F – регистр флагов, отдельные разряды этого регистра принято называть флагами, CY – один из флагов.

Два шестнадцатиразрядных регистра PC – программный счетчик. SP – регистр указателя стека. PC – такой регистр, в котором в конце выполнения очередной команды устанавливается адрес следующей выполняемой команды.

АЛУ предназначено для выполнения арифметических и логических операций с двоичным кодом.

УУ предназначено для управления последовательного выполнения команд ЦП.

7. Структура команды и способы адресации.

Первый байт любой команды называется кодом операции. Второй и третий байты команды назначение зависит от способа адресации операндов в команде.

Операнд – те данные, с которыми оперирует команда. Бывают исходными и результирующими.

Основные способы адресации операндов.

1. Регистровый способ – операнд находится в одном из регистров ЦП.

2. Прямой способ. Адрес операнда находится в команде, во втором байте или во втором и третьем байтах.

3. Непосредственный способ. Операнд находится в команде.

4. Косвенный способ. Операнд находится в памяти, а его адрес в регистровой паре (HL).

8Система команд. Команды пересылки.

Все возможные команды, которые может выполнить ЦП, называют системой команд это ЦП. Эту систему команда можно разделить на группы:

1. Команды пересылки.

2. Команды логических операций.

3. Команды арифметических операций.

4. Команды передачи управления.

5. Специальные команды.

Команды пересылки.

MOV R₁, R₂ – команда пересылки (MOV A, B – мнемокод). 2 операнда R₁ и R₂. В качестве R₁ и R₂ в данной команде могут выступать один из регистров общего назначения. R₁  R₂.

Данная команда имеет регистровый способ адресации, имеет размер 1 байт, и для ее выполнения нужно одно обращение к памяти (чтение)

Для записи двоичного кода, в шестандацатиричный, код разбивают по четыре разряда (начиная с младшего), каждые четыре разряда записываются цифрой.

Запись команд в мнемокодах производится в программах, написанных на языке ассемблера. Ассемблер – язык низкого уровня. Он специфичен для каждого типа микропроцессора. Языки высокого уровня не связываются с конкретным типом микропроцессора.

LDA ADDR

Команда адрес в команде

Команда трех байтная. Первый байт – код операции, второй байт и третий – адрес памяти, который находится в команде. Команда пересылает содержимое содержимое ячейки памяти с адресом, записанным во втором и третьем байте команды в аккумулятор.

A  ADDR. В данной команде имеется два способа адресации операндов. Исходный операнд, находящийся в памяти адресуется прямым способом адресации. Результирующий передается регистровым способом адресации. 4 раза обращается к памяти.

STA ADDR (ADDR  A)

MOV R, M (R(HL)) – в регистр общего назначения переносится содержимое регистра HL.

MOV A, M. В этой команде используется два способа передачи. Исходный операнд, находится в памяти, адресуется косвенным способом. Его адрес перед выполнением команды должен быть помещен в регистровую пару HL. Результирующий операнд находится в аккумуляторе (A). и адресуется регистровым способом. Команда имеет размер 1 байт и для ее выполнения требуется 2 операнда.

MOV M, R – обратная команда.

IN PORT (ввода) A  (PORT)

OUT PORT (вывод) (PORT)  A.

Где PORT – адрес порта. Команды двухбайтные. Для выполнения требуется 2 регистра.

PUSH RP. Обращение к стековой области памяти. RP – регистровая пара. Содержимое регистровой пары перемещается в стековую область памяти.

SP – регистр указателя стека. В состав регистров ЦП входит SP, шестнадатиразрядный. Содержимое этого регистра является адресом последней заполненной ячейки стековой области памяти. Работа стековой области памяти осуществляется по принципу: «последний пришел, первый вышел».

В данном микропроцессоре стековая область памяти заполняется в сторону уменьшения адресов. При выполнении 1 команды заполняются две ячейки стековой области памяти.

DOP RP – извлечение информации из стековой области памяти. Однобайтовая команда. Три обращения к памяти.