هيكل وتنسيقات أوامر الآلة. نماذج حاسوبية تعليمية أمر حاسوبي يتكون من أجزاء

27.06.2020

لا يحتوي الأمر، كقاعدة عامة، على المعاملات نفسها، ولكن على معلومات حول عناوين كائنات خلايا الذاكرة أو السجلات التي توجد بها. يمكن تمثيل رمز الأمر على أنه يتكون من عدة حقول، لكل منها غرض وظيفي خاص به.

وبشكل عام يتكون الفريق من:

    الجزء التشغيلي (يحتوي على رمز التشغيل)؛

    جزء العنوان (يحتوي على معلومات العنوان حول موقع البيانات المعالجة وموقع تخزين النتائج).

في المقابل، يمكن أن تتكون هذه الأجزاء، التي تعتبر نموذجية بشكل خاص لجزء العنوان، من عدة حقول.

هيكل الفريقيتم تحديده من خلال تكوين الحقول والغرض منها وموقعها في الكود.

تنسيق الأمرعبارة عن بنية متفق عليها مسبقًا لحقول الكود الخاص بها مع وضع علامة على أرقام رقمية (بتات) تحدد حدود حقول الأوامر الفردية، أو تشير إلى عدد الأرقام (بتات) في حقول معينة، مما يسمح للكمبيوتر بالتعرف على الأجزاء المكونة الرمز.

مثال على تنسيق أمر المعالج i486.

mod r/m - محدد وضع المعالجة؛

r/m - سجل الذاكرة؛

SS - عامل القياس لوضع قياس معالجة الفهرس؛

KOP - رمز التشغيل؛

الفهرس - يحدد سجل الفهرس؛

القاعدة - تحدد السجل الأساسي.

إحدى المشاكل المهمة والمعقدة عند تصميم الكمبيوتر هي اختيار بنية الأوامر وتنسيقاتها، أي. طوله والغرض منه وأبعاد مجالاته الفردية. من الطبيعي أن نسعى جاهدين إلى تضمين الأمر، في أكمل شكل ممكن، معلومات حول العملية التي يحددها الأمر. ومع ذلك، في الظروف التي يتم فيها تنفيذ عدد من العمليات المختلفة في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، وبالتالي، زادت الأوامر بشكل كبير (في أجهزة الكمبيوتر ذات بنية CISC هناك أكثر من 200 أمر) وزادت سعة الذاكرة الرئيسية القابلة للتوجيه بشكل كبير (32، 64 ميجابايت) )، يؤدي هذا إلى طول كبير بشكل غير مقبول لتنسيق الأمر.

وفي الوقت نفسه، لتبسيط المعدات وزيادة سرعة الكمبيوتر، يجب أن يكون طول تنسيق الأمر قصيرًا قدر الإمكان، بحيث يتناسب مع كلمة كمبيوتر أو نصف كلمة. يصبح حل مشكلة اختيار تنسيق التعليمات أكثر تعقيدًا في المعالجات الدقيقة التي تعمل بكلمات قصيرة.

دعونا نتتبع التغييرات في هياكل الفريق الكلاسيكية.

لكي يحتوي الأمر بشكل صريح على جميع المعلومات الضرورية حول العملية المحددة، يجب، كما هو موضح في الشكل. 3.1 (ب)، تحتوي على المعلومات التالية: A1، A2 - عناوين المعامل، A3 - عنوان النتيجة، A4 - عنوان الأمر التالي (العنونة القسرية للأوامر).

أرز. 3.1. هياكل الأوامر: أ) المعمم، ب) أربعة عناوين، ج) ثلاثة عناوين، د) عنوانين، ه) البث الأحادي، و) بدون عنوان

ينتج عن هذا الهيكل تعليمات أطول وهو غير مناسب للتعامل مباشرة مع معاملات الذاكرة الرئيسية. تستخدم أجهزة الكمبيوتر ذات بنية RISC تعليمات ذات أربعة عناوين لمعالجة المعاملات المخزنة في ذاكرة تسجيل المعالج.

يمكن إثبات، كما هو معتاد في معظم الأجهزة، أنه بعد تنفيذ تعليمات معينة موجودة في العنوان K (وتحتل الخلايا L)، يتم تنفيذ التعليمات من الخلية (K+L). يسمى هذا الترتيب في اختيار الفريق طبيعيًا. يتم انتهاكه فقط بواسطة أوامر خاصة (عمليات نقل التحكم). في هذه الحالة، ليست هناك حاجة لتحديد عنوان الأمر التالي بشكل صريح في الأمر.

في أمر ثلاثي العناوين (الشكل 3.1، ج)، يشير العنوانان الأول والثاني إلى خلايا الذاكرة التي توجد بها المعاملات، ويحدد العنوان الثالث الخلية التي يتم وضع نتيجة العملية فيها.

ويمكن الاتفاق على أن نتيجة العملية توضع دائما مكان أحد المعاملات كالأول مثلا. نحصل على أمر ذو عنوانين (الشكل 3.1، د)، أي. تستخدم النتيجة عنوانًا ضمنيًا.

في أمر البث الأحادي (الشكل 3.1، هـ)، تحتوي العناوين الضمنية بالفعل على نتيجة العملية وأحد المعاملات. تتم الإشارة إلى أحد المعاملات بواسطة العنوان الموجود في التعليمات، والثاني هو محتويات سجل المعالج، والذي يسمى في هذه الحالة سجل النتائج أو المجمع. تتم كتابة نتيجة العملية في نفس السجل.

أخيرًا، في بعض الحالات، من الممكن استخدام أوامر بدون عنوان (الشكل 3.1، هـ)، عندما تكون عناوين كلا المعاملين ونتائج العملية ضمنية، على سبيل المثال، عند العمل مع ذاكرة المكدس.

من وجهة نظر المبرمج، فإن أوامر العناوين الثلاثة هي الأكثر طبيعية وملاءمة. عادة، يستخدم الكمبيوتر العديد من الهياكل وتنسيقات التعليمات بأطوال مختلفة. يظهر في الشكل. 3.1. هياكل الأوامر تخطيطية تمامًا. في الواقع، لا تحتوي حقول عناوين الأوامر في معظمها على العناوين نفسها، بل تحتوي فقط على معلومات تسمح بتحديد العناوين الفعلية (التنفيذية) للمعاملات وفقًا لطرق العنونة المستخدمة في الأوامر.

    كيفية إدارة الشؤون المالية لعملك بشكل صحيح إذا لم تكن متخصصًا في التحليل المالي - التحليل المالي

    الإدارة المالية - العلاقات المالية بين الكيانات، الإدارة المالية على مختلف المستويات، إدارة محافظ الأوراق المالية، تقنيات إدارة حركة الموارد المالية - هذه ليست قائمة كاملة للموضوع" ادارة مالية"

    دعونا نتحدث عن ما هو عليه التدريب؟ يعتقد البعض أن هذه علامة تجارية برجوازية، والبعض الآخر أنها تقدم طفرة في الأعمال الحديثة. التدريب عبارة عن مجموعة من القواعد لإدارة الأعمال بنجاح، بالإضافة إلى القدرة على إدارة هذه القواعد بشكل صحيح

2.3. هيكل وتنسيقات أوامر الكمبيوتر

عمليات حسابية.

د) أوامر نقل التعليمات البرمجية؛

أك:=أك*OP[A1].

يمكن اختزال جميع التحويلات الممكنة للمعلومات المنفصلة إلى أربعة أنواع رئيسية:

نقل المعلومات في الفضاء (من كتلة حاسوبية إلى أخرى)؛

نقل المعلومات مع مرور الوقت (التخزين)؛

العمليات المنطقية (البتية)؛

عمليات حسابية.

يقوم الكمبيوتر، وهو محول عالمي للمعلومات المنفصلة، ​​بإجراء أنواع محددة من التحويلات.

تتم معالجة المعلومات (حل المشكلات) في الكمبيوتر تلقائيًا من خلال التحكم في البرنامج. البرنامج عبارة عن خوارزمية معالجة معلومات (حل مشكلة)، مكتوبة كسلسلة من الأوامر التي يجب تنفيذها بواسطة الجهاز للحصول على نتيجة.

الأمر هو رمز يحدد العملية والبيانات المشاركة في العملية. ويحتوي الأمر أيضًا، بشكل صريح أو ضمني، على معلومات حول العنوان الذي تم وضع نتيجة العملية عليه، وحول عنوان الأمر التالي.

بناءً على طبيعة العمليات التي يتم تنفيذها، يتم تمييز مجموعات الأوامر الرئيسية التالية:

أ) تعليمات العمليات الحسابية على الأعداد ذات النقاط الثابتة والعائمة؛

ب) الأوامر الحسابية العشرية؛

ج) أوامر العمليات المنطقية؛

د) أوامر نقل التعليمات البرمجية؛

ه) أوامر لعمليات الإدخال والإخراج؛

و) أوامر نقل التحكم؛

ز) أوامر ضبط وضع تشغيل الجهاز، وما إلى ذلك.

الأمر، كقاعدة عامة، لا يحتوي على المعاملات نفسها، ولكن معلومات حول عناوين خلايا الذاكرة أو السجلات التي توجد فيها.

يتكون الأمر عمومًا من أجزاء تشغيلية وأجزاء عنوان (الشكل 2.2، أ).

في المقابل، يمكن أن تتكون هذه الأجزاء، التي تعتبر نموذجية بشكل خاص لجزء العنوان، من عدة حقول.

أرز. 2.2. هياكل القيادة: أ) معممة؛ ب) أربعة-؛ ج) ثلاثة-؛

د) اثنان -؛ ه) واحد -؛ ه) بلا عنوان

يحتوي الجزء التشغيلي على رمز التشغيل (OPC)، الذي يحدد نوع العملية (الجمع، الضرب، إلخ). يحتوي جزء العنوان على معلومات حول عناوين المعاملات ونتيجة العملية، وفي بعض الحالات، معلومات حول عنوان التعليمة التالية.

يتم تحديد هيكل الفريق من خلال تكوين الحقول والغرض منها وموقعها في الفريق.

تنسيق الأمر هو بنيته مع علامات أرقام البت التي تحدد حدود الحقول الفردية للأمر، أو تشير إلى عدد البتات في حقول معينة.

إحدى المشاكل المهمة والمعقدة عند تصميم الكمبيوتر هي اختيار بنية الأوامر وتنسيقاتها، أي. طوله والغرض منه وأبعاد مجالاته الفردية. من الطبيعي أن نسعى جاهدين إلى تضمين الأمر، في أكمل شكل ممكن، معلومات حول العملية التي يحددها الأمر. ومع ذلك، في الظروف التي يتم فيها إجراء عدد من العمليات المختلفة في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، وبالتالي، زادت الأوامر بشكل كبير (في أجهزة الكمبيوتر ذات بنية CISC هناك أكثر من 200 أمر) وزادت سعة الذاكرة الرئيسية القابلة للتوجيه بشكل كبير (32، 64 ميجابايت) )، يؤدي هذا إلى طول كبير بشكل غير مقبول لتنسيق الأمر.

في الواقع، يجب أن يكون عدد البتات الثنائية المخصصة لرمز التشغيل بحيث يمكن تمثيل جميع عمليات الآلة التي يتم إجراؤها. إذا قام الكمبيوتر بإجراء M عمليات مختلفة، فسيتم تحديد عدد البتات في رمز العملية

إذا كانت الذاكرة الرئيسية تحتوي على خلايا S قابلة للعنونة (بايت)، فمن أجل تمثيل عنوان واحد فقط بشكل صريح، من الضروري أن يكون لديك حقل عنوان في التعليمات لمعامل واحد بعدد البتات

وفي الوقت نفسه، لتبسيط المعدات وزيادة سرعة الكمبيوتر، يجب أن يكون طول تنسيق الأمر متسقًا مع طول الكلمات (المعاملات) التي يعالجها الجهاز، وهو 32 بت لمعظم التطبيقات، بحيث بالنسبة للمعاملات والأوامر، من الممكن استخدام نفس أجهزة معالجة الذاكرة والمعلومات بكفاءة. يجب أن يكون تنسيق الأمر قصيرًا قدر الإمكان، وأن يتناسب مع كلمة آلية أو نصف كلمة، وبالنسبة للكمبيوتر الذي يحتوي على كلمة قصيرة (8-16 بت)، يجب أن يكون مضاعفًا صغيرًا للكلمة الآلية. يصبح حل مشكلة اختيار تنسيق التعليمات أكثر تعقيدًا في المعالجات الدقيقة التي تعمل بكلمات قصيرة.

إن التوسع الملحوظ سابقًا في نظام (مجموعات) التعليمات وزيادة سعة الذاكرة الرئيسية، وخاصة إنشاء حواسيب صغيرة بكلمة قصيرة، والتي كانت من سمات عملية تطوير الكمبيوتر، تطلبت تطوير أساليب لـ تقليل طول التعليمات. ولحل هذه المشكلة، تم تعديل هيكل الفريق بشكل كبير، وتم تطوير أساليب مختلفة لمعالجة المعلومات.

دعونا نتتبع التغييرات في هياكل الفريق الكلاسيكية.

لكي يحتوي الأمر بشكل صريح على جميع المعلومات الضرورية حول العملية المحددة، يجب، كما هو موضح في الشكل. 2.2.6، تحتوي على المعلومات التالية:

أ1، أ2؛ - عناوين المعاملات A3 - عنوان النتيجة A4 _ عنوان الأمر التالي (العنونة القسرية للأوامر).

تؤدي هذه البنية إلى طول تعليمات أكبر (على سبيل المثال، مع S = 200، S = 32 ميجابايت، يكون طول التعليمات 108 بت) وهو غير مقبول للمعالجة المباشرة لمعاملات الذاكرة الرئيسية. تستخدم أجهزة الكمبيوتر ذات بنية RISC تعليمات ذات أربعة عناوين لمعالجة المعاملات المخزنة في ذاكرة تسجيل المعالج.

يمكن إثبات، كما هو معتاد في معظم الأجهزة، أنه بعد تنفيذ تعليمات معينة موجودة في العنوان K (وتحتل الخلايا L)، يتم تنفيذ التعليمات من الخلية (K+L). يسمى هذا الترتيب في اختيار الفريق طبيعيًا. يتم انتهاكه فقط بواسطة أوامر خاصة (عمليات نقل التحكم). في هذه الحالة، ليست هناك حاجة لتحديد عنوان الأمر التالي بشكل صريح في الأمر.

في أمر ثلاثي العناوين (الشكل 2.2، ج)، يشير العنوانان الأول والثاني إلى خلايا الذاكرة التي توجد بها المعاملات، ويحدد العنوان الثالث الخلية التي يتم وضع نتيجة العملية فيها.

ويمكن الاتفاق على أن نتيجة العملية توضع دائما مكان أحد المعاملات كالأول مثلا. نحصل على أمر ذو عنوانين (الشكل 2.2 د)، أي. تستخدم النتيجة عنوانًا ضمنيًا.

في أمر البث الأحادي (الشكل 2.2هـ)، تحتوي العناوين الضمنية بالفعل على نتيجة العملية وأحد المعاملات. تتم الإشارة إلى أحد المعاملات بواسطة العنوان الموجود في التعليمات، والثاني هو محتويات سجل المعالج، والذي يسمى في هذه الحالة سجل النتائج أو المجمع (Akk). يتم كتابة نتيجة العملية في نفس السجل:

أك:=أك*OP[A1].

أخيرًا، في بعض الحالات، من الممكن استخدام أوامر بدون عنوان (الشكل 2.2، هـ)، عندما تكون عناوين كلا المعاملين ونتائج العملية ضمنية، على سبيل المثال، عند العمل مع ذاكرة المكدس.

من وجهة نظر المبرمج، فإن أوامر العناوين الثلاثة هي الأكثر طبيعية وملاءمة. ومع ذلك، نظرًا للحاجة إلى المزيد من البتات لتمثيل عناوين الذاكرة الرئيسية وأكواد التشغيل، يصبح طول تعليمات العناوين الثلاثة كبيرًا للغاية ولا يمكن استيعابها في كلمة آلية. تجدر الإشارة إلى أنه في كثير من الأحيان يتم استخدام نتائج العمليات السابقة المخزنة في سجلات الآلة كمعاملات. لهذه الأسباب، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الحديثة أوامر ثلاثية العناوين لعنونة السجلات.

طريقة توسيع كود التشغيل

في آلات الكلمات القصيرة، يكاد يكون من المستحيل استخدام تنسيق أمر واحد، أي: مع تخصيص ثابت لحقولها، تقوم بتشفير عدد كبير من العمليات المختلفة وفي نفس الوقت يكون لها شكل مرن لمعالجة المعاملات. يتم التغلب على هذا التناقض في آلات الكلمات القصيرة من خلال توسيع رموز التشغيل في الأمر. لتحديد مجموعة صغيرة من العمليات الأساسية (الحسابية، وما إلى ذلك)، يتم استخدام رمز تشغيل قصير، وجزء العنوان الكبير نسبيًا الناتج من الأمر يجعل من الممكن تنفيذ معالجة مرنة، على سبيل المثال، عنوانين مع العديد من التعديلات. لتحديد عمليات أخرى، يتم استخدام رموز تشغيل أطول (قابلة للتوسيع)، في حين أن جزء العنوان المخفض يترك إمكانية فقط لعنونة البث الأحادي للمعاملات بشكل أبسط، على سبيل المثال. في الحد الأقصى، يشغل كود التشغيل القابل للتوسيع تنسيق الأمر بالكامل (أمر غير موجه).

عادة، يستخدم الكمبيوتر العديد من الهياكل وتنسيقات التعليمات بأطوال مختلفة.

يظهر في الشكل. 2.2. هياكل الأوامر تخطيطية تمامًا. في الواقع، لا تحتوي حقول عناوين الأوامر في معظمها على العناوين نفسها، بل تحتوي فقط على معلومات تسمح بتحديد العناوين الفعلية (التنفيذية) للمعاملات وفقًا لطرق العنونة المستخدمة في الأوامر.

كل الحقوق محفوظة. لا يجوز استخدام المواد الموجودة في هذا الموقع إلا بالإشارة إلى هذا الموقع.

البرنامج عبارة عن مجموعة من البايتات التي ينظر إليها المعالج الدقيق على أنها رموز لأمر معين بالإضافة إلى البيانات المقابلة لهذا الأمر. لتبسيط البرمجة، يتم استخدام تدوين ذاكري لأوامر MP (عادةً في شكل كلمات إنجليزية مختصرة).

بناءً على منطق التنفيذ، يتم تقسيم الأوامر إلى المجموعات التالية: نقل البيانات، والحساب، والتحولات، والمنطقية، وعمليات نقل التحكم، والمدخلات والمخرجات، ومعالجة السلسلة.

تحت معالجة البياناتيشير MP إلى طرق وصف عناوين تخزين المعامل المقابلة التي يمكن استخدامها في التعليمات. الطرق الرئيسية لوصف المعاملات: تسجيل المعاملات، المعاملات الفورية، معاملات الذاكرة.

تشير المكونات الموجودة في المعالج الدقيق إلى أنه معالج يتم التحكم فيه بواسطة البرنامج. يتم استخدام بعض المكونات - عداد البرنامج (عداد البرنامج SK)، والمكدس، وسجل الأوامر (RK) لمعالجة الأوامر. يتم استخدام وحدة المنطق الحسابي، وتحمل الوجه، وسجلات الأغراض العامة (GPR) وسجل عنوان البيانات (PA) لمعالجة البيانات. جميع المكونات الأخرى، وهي: وحدة فك تشفير الأوامر (وحدة فك تشفير كود التشغيل DCOP) ووحدة التحكم والمزامنة (CU) تتحكم في تشغيل المكونات الأخرى. تتفاعل المكونات عبر ناقل بيانات داخلي. يتواصل MP مع الكتل الأخرى (أجهزة التخزين والإدخال/الإخراج) عبر ناقل العناوين وناقل البيانات (الخارجي) وحافلة التحكم.

عند تنفيذ كل أمر، يقوم الكمبيوتر بتنفيذ إجراءات قياسية معينة.

  • 1. وفقًا لمحتويات عداد عنوان الأمر، تتم قراءة أمر البرنامج التالي (عادةً ما يتم تخزين الكود الخاص به في سجل الأوامر).
  • 2. يتم تحديث عداد البرنامج تلقائيًا ليحتوي على عنوان التعليمة التالية.
  • 3. يتم فك تشفير عملية القراءة في سجل الأوامر، ويتم استخراج البيانات اللازمة وتنفيذ الإجراءات المطلوبة عليها.

ثم، في جميع الحالات، باستثناء أمر الإيقاف أو حدوث مقاطعة، يتم تكرار جميع الإجراءات الموصوفة بشكل دوري.

بعد إحضار أمر الإيقاف، يتوقف الكمبيوتر عن معالجة البرنامج. للخروج من هذه الحالة، يلزم إما طلب من أجهزة خارجية أو إعادة تشغيل الجهاز.

مثال 3.2. وصف عملية اختيار وتنفيذ أمر يتم من خلاله جمع محتويات سجل RON مع محتويات المجمع لويتم تسجيل نتيجة العملية في البطارية.

الأمر بايت واحد مع عنونة التسجيل المباشرة. في رمز التعليمات (10000001) 2 = (81) 16، تحدد الأرقام الخمسة الأولى الأكثر أهمية رمز التشغيل؛ الثلاثة الأخيرة هي رمز عنوان التسجيل مع.يتم كتابة الأمر إلى خلية ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بالعنوان (الرقم) (0176)، 6. يتم كتابة الرقم (2B) |6 في السجل معرون. بطارية ليتم كتابة الرقم (ل) 16.

يمكن تقسيم عملية اختيار الأمر وتنفيذه إلى عدة مراحل.

  • 1. تتم كتابة عنوان الأمر (0176) 16 في سجل عنوان البيانات (PA).
  • 2. يتم إرسال عنوان الأمر من PA إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عبر ناقل العناوين.
  • 3. تقوم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بالبحث عن الخلية ذات العنوان المحدد وتقرأ الأمر في سجل المخزن المؤقت لذاكرة الوصول العشوائي (RAM).
  • 4. يدخل الأمر من سجل المخزن المؤقت لذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عبر ناقل البيانات الخارجي ومخزن البيانات المؤقت (DB) وناقل البيانات الداخلي إلى RK.
  • 5. يتعرف جهاز فك ترميز رمز التشغيل (OCD) على أن جلب التعليمات قد اكتمل وأنه يجب جمع محتويات المجمع وسجل C RON.
  • 6. تتم زيادة محتويات RA بمقدار واحد، ويتم تكوين عنوان خلية RAM التالية (0177) 16.
  • 7. تقوم وحدة التحكم والمزامنة (CU) بإنشاء سلسلة من الإشارات، تحت تأثير الأرقام (ZA) 16 من البطارية و (2B) 16 من سجل C RON تدخل إلى ALU، حيث يتم تنفيذ عملية الجمع : (ZA) 16 + (2B) 16 = = (69) 16 = (01 101001) 2 .
  • 8. يتم كتابة نتيجة العملية على المركم مع استبدال الرقم السابق (ZA) 16 فيه.
  • 9. اكتمل الأمر. يبدأ جلب الأمر التالي بالعنوان (0177) 16.

يحتوي المعالج الدقيق على جميع أوضاع العنونة، لكن لديها ميزات معينة خاصة بالمعالج. تفترض العنونة المباشرة أن المعامل يشغل أحد حقول الأوامر، وبالتالي يتم تحديده من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بالتزامن معه. اعتمادًا على تنسيقات البيانات التي يعالجها المعالج، يمكن أن يصل طول المعامل المباشر إلى 8 أو 16 بت، وهو ما يسمى data8 وdata 16 على التوالي.

تختلف آليات معالجة المعاملات الموجودة في السجل وذاكرة الوصول العشوائي بشكل كبير. يُسمح فقط عنونة التسجيل المباشرة لذاكرة التسجيل. في هذه الحالة، يحدد الأمر رقم السجل الذي يحتوي على المعامل. يمكن أن يكون المعامل 16 بت في السجلات AX، BX، CX، DX، DI، SI، SP، BP، ويمكن أن يكون المعامل 8 بت في السجلات AL، AN، BL، BN، CL، CH، DL و درهم.

سجلات الأغراض العامة (RON) -سجلات برنامج العمل الرئيسي: AX، BX، CX وDX. ويمكن معالجتها إما ككلمة واحدة أو ككلمة ذات بايت واحد.

على سبيل المثال، AX هو البايت العالي AN، والبايت المنخفض AL.

سجل AX عبارة عن مُراكم يُستخدم في جميع عمليات الإدخال/الإخراج وفي العمليات الحسابية والسلسلة.

سجل BX هو السجل الأساسي، وهو السجل الوحيد من سجلات RON المستخدمة في معالجة الفهرس. كما أنها تستخدم في مجال الحوسبة.

سجل DX هو سجل بيانات يستخدم في عمليات الإدخال/الإخراج، وكذلك في عمليات الضرب والقسمة للأعداد الكبيرة (مع AX).

يمكن استخدام أي من RONs لإضافة أو طرح قيم 8 أو 16 بت.

يسجل المؤشريتم استخدام SP وBP للوصول إلى البيانات الموجودة على المكدس.

سجل SP (مؤشر المكدس) هو مؤشر مكدس، يستخدم للتخزين المؤقت للعناوين وأحيانًا البيانات، أي أنه يعالج المكدس.

تسجيل BP (المؤشر الأساسي) - المؤشر الأساسي، يوفر روابط للمعلمات (العنوان والبيانات) التي تم تمريرها عبر المكدس.

كومة -إنها قائمة خطية يتم فيها تحديد الإدخالات وإدراجها وإزالتها من طرف واحد، وتسمى الجزء العلوي من المكدس. يوفر هذا إمكانية الوصول إلى السجلات على أساس آخر ما يدخل أولاً يخرج (UFO).

سجلات الفهرسيتم استخدام SI وDI للعنونة (وكذلك لإجراء عمليات الجمع والطرح). سجل SI (فهرس المصدر) - فهرس المصدر وسجل DI (فهرس الوجهة) - يُستخدم فهرس الوجهة في بعض العمليات التي تحتوي على سلاسل أو أحرف.

تحتوي معالجة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على ميزات تتعلق بتقسيمها إلى مقاطع واستخدام مجموعة من السجلات للإشارة إلى عنوان البداية للقطعة. يتم استدعاء العنوان ذو 16 بت الذي تم الحصول عليه في كتلة إنشاء عنوان المعامل بناءً على وضع العنونة المحدد عنوان فعال(ع). في بعض الأحيان يتم تعيين العنوان الفعال كـ EA (العنوان الفعال). يتم استدعاء العنوان ذو 20 بت الذي يتم الحصول عليه عن طريق إضافة العنوان الفعال و16 ضعف قيمة سجل المقطع المقابل العنوان الفعلي(F).

إنه العنوان الفعلي الذي يتم إرساله من المعالج الدقيق عبر خطوط العناوين العشرين التي تشكل جزءًا من ناقل النظام إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ويتم استخدامه عند الوصول إلى خليته على المستوى المادي. عند الحصول على عنوان فعال، يمكن استخدام جميع أوضاع العنونة الأساسية التي تمت مناقشتها أعلاه، بالإضافة إلى بعض المجموعات منها.

تفترض العنونة المباشرة أن العنوان الفعال هو جزء من الأمر، حيث أن EA يتكون من 16 بت وحقل الأمر المقابل له نفس الطول.

مع التسجيل عنونة غير مباشرة، يكون العنوان الفعال للمعامل موجودًا في السجل الأساسي BX أو في أحد -

يشير تدوين اسم السجل بين قوسين مربعين إلى محتويات السجل المقابل. الأقواس المتعرجة هي رمز لتحديد أحد الخيارات الثلاثة الممكنة.

مع العنوان النسبي للسجل، يكون العنوان الفعال مساويًا لمجموع محتويات السجل الأساسي أو الفهرس والإزاحة:

ي disp8 أنا ي Disp 16 ي

تشير التسميات disp8 وdisp 16 إلى إزاحة 8 أو 16 بت، على التوالي.

العنوان الفعال لعنونة الفهرس الأساسي يساوي مجموع محتويات السجلات الأساسية والفهرس، التي يحددها الأمر:

] في

الآلية الأكثر تعقيدًا هي معالجة الفهرس الأساسي النسبي. العنوان الفعال في هذه الحالة يساوي مجموع إزاحة 8 أو 16 بت وعنوان الفهرس الأساسي:

eA=L في P + L 01 P+1 air8,1.

1 |VR]) 1 1 avr1b

تظهر تنسيقات التعليمات ذات المعاملين في الشكل. 3.2. يعرض الخط المنقط الحقول التي قد لا تكون موجودة في الأمر، اعتمادًا على وضع العنونة.

  • 1 بايت
  • 1 بايت
  • 1 بايت

شرطي دث MD ريج ص / م

1 بايت ديس إل

السيد ط і і

[ ديس ن

بكر ن І

أرز. 3.2. 18086 تنسيقات تعليمات المعالجات الدقيقة ثنائية المعامل: أ- اكتب تنسيق الأمر أنا أناو/؟5؛ ب- تنسيق الأمر مع المعامل الفوري

يحتوي حقل COP على رمز العملية التي يتم تنفيذها. تشير العلامة إلى طول المعاملات. في ы=يتم تنفيذ عملية واحدة على الكلمات، وعندما يكون n> = 0 - على البايت. لافتة (1 يشير إلى موقف المتلقي النتيجة. لافتة с1 =،إذا تم كتابة النتيجة بدلا من المعامل المشفر في الحقل جنرال الكتريك٪،و مع!= 0 إذا كانت النتيجة مكتوبة على العنوان المشفر بواسطة الحقول (ر (1، ز / ر).

البايت التالي من التعليمات، يسمى postbyte، يحدد المعاملات المشاركة في العملية. مجال ^ يشير إلى سجل ذاكرة التسجيل وفقا للجدول. 3.3.

مجالات صه!و ز / راضبط وضع العنونة للمعامل (الجدول 3.4).

الجدول 3.3.سجلات الذاكرة

الجدول 3.4.أوضاع معالجة المعامل

(VH) + (81) (OB)

(VH) + (B1) + spzrB (OB)

(VH) + (B1) + sPvr 16 (OB)

(VX) + (01) (OB)

(VH) + (01) + (I8r8 (OB)

(VH) + (O!) + sIvr 16 (OB)

(BP) + (81) (ت ت)

(VR) + (B1) + sIerB (vB)

(VR) + (B1) + (Shr16 (BB)

(BP) + (01) (vB)

(VR) + (01) + sIerB (vB)

(VR) + (01) + s1 vr 16 (8B)

(B1) + (العصب (OB)

(B1) + sI8r16 (OB)

(س س + AVV (OB)

(01) + ص8ر 16 (OB)

سيفر 16 (OB)

(VR) + sNvrB (vB)

(VR) + sp8r16 (vB)

(VH) + s!v8 (OB)

(VH) + sp8r16 (OB)

في الجدول 3.4، بالإضافة إلى تحديد وضع عنونة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، يشير أيضًا إلى سجل المقطع المستخدم افتراضيًا للحصول على العنوان الفعلي. يمكن استخدام سجل مقطع آخر عن طريق إدخال بادئة خاصة (بايت إضافي يتم كتابته قبل الأمر).

في الأوامر التي تستخدم معاملًا فوريًا، تحدد السمة 5، جنبًا إلى جنب مع السمة، عمق البت للمعامل المباشر المكتوب في الأمر وعرض البت للعملية التي يتم تنفيذها (الجدول 3.5).

الجدول 3.5.بتات العملية

يتم تغيير الترتيب الطبيعي لتنفيذ أوامر البرنامج باستخدام أوامر نقل التحكم. يتضمن ذلك أوامر القفزات والحلقات واستدعاء روتين فرعي والعودة منه، بالإضافة إلى أوامر أخرى. يتم عرض تصنيف أوامر الانتقال في جهاز الكمبيوتر في الشكل. 3.3.


يتم تحديد العنوان الفعلي للأمر الذي يتم تنفيذه من خلال محتويات مؤشر الأمر 1P وسجل أمر المقطع

C8. تسمى التعليمات التي تغير قيمة كلا السجلين بالتعليمات التحولات بين القطاعات، وأولئك الذين يغيرون قيمة 1P فقط، - بالأوامر التحولات داخل القطع.

تسجيل العنونة.المعاملات (المصادر والمستقبلات) هي السجلات الداخلية لـ MP: AX، BX، CX، OX، 8P، BP، 81، 01، وفي عمليات النقل - سجلات المقاطع الإضافية.

مثال 3.3. مو آن، في.ن.

المخاطبة المباشرة.المعاملات هي ثوابت يتم تحديدها مباشرة في تعليمات MP (البايت، الكلمات، الكلمات المزدوجة).

مثال 3.4. مذكرة، -2.

معالجة خلايا الذاكرة.عند حساب عنوان في الذاكرة، يتم استخدام مكونين - مقطع وإزاحة بالنسبة إلى بدايته.

مثال 3.5. مذكرة التفاهم U1، 31ب.

في معالجة مباشرةيحدد الأمر الإزاحة التي تتوافق مع موقع المعامل المقابل في الذاكرة. عادةً، يتم اعتبار المعاملات موجودة في مقطع البيانات 08. يتم استخدام العنونة المباشرة عندما يكون عنوان المعامل معروفًا بشكل صريح، على سبيل المثال عند العمل مع مناطق ذاكرة النظام.

في معالجة غير مباشرةيتم تضمين إزاحة المعامل المقابل في المقطع في أحد سجلات MP، على سبيل المثال MOU [BX]، AB. تسهل العنونة غير المباشرة الوصول إلى عناصر البيانات المعقدة، مثل مصفوفة البيانات. للإشارة إلى العنونة غير المباشرة، يتم وضع اسم السجل بين قوسين مربعين (ВХ - عنونة السجل، و[ВХ] - غير مباشر). عادةً، يتم استخدام ما يلي كسجلات عنونة غير مباشرة: [ВХ]، و، و[ВР]. بالنسبة لـ [ВХ]، فإن الجزء 08 ضمني، وبالنسبة لـ [ВР] يكون الجزء 88 ضمنيًا.

معالجة غير مباشرة حسب القاعدةيعني أن العنوان التنفيذي يتم حسابه على أنه مجموع محتويات السجل المقابل وبعض الثوابت. يتم استخدام طريقة العنونة هذه للوصول إلى حقول البنية، التي تم تحديد عنوان البداية لها في السجل، وتكون إزاحة الحقل المقابل ثابتًا مكتوبًا مباشرة في الأمر (السجلات الأساسية [ВХ]، [ВР] مع يتم استخدام الأجزاء المقابلة 08، 88).

معالجة الفهرس المباشريعادل غير مباشر فيما يتعلق بالقاعدة. في هذه الحالة، يتم استخدام السجلات 81 و01 والقطعة 08 المقابلة.

مثال 3.6.

مذكرة التفاهم X3، O (نفس مذكرة التفاهم [ХЗ + 01]، 0)؛

مذكرة التفاهم ХЗ[ВХ][ОХ + 2]، AN (ХЗ - عنوان المصفوفة).

معالجة عن طريق قاعدة البيانات مع الفهرسة.في هذه الحالة، يتم تعريف العنوان التنفيذي على أنه مجموع ثلاثة مكونات: محتويات سجلين وثابت محدد مباشرة في الأمر.

مثال 3.7.

القاعدة - VH، VR. الفهارس - 81، 01.

[BX + 81]، [BX + 01] - مع الجزء E8.

[BP + 81]، [BP + 01] - مع القطعة 88.

بشكل عام، عند استخدام العنونة غير المباشرة، يمكن تمثيل العنوان التنفيذي على النحو التالي:

EA = [التسجيل الأساسي] + [تسجيل الفهرس] + الثابت.

قد يكون أي من هذه المكونات مفقودًا.

تعليمات نقل البيانات لها تنسيق مشترك مع معاملين - المصدر والوجهة،

على سبيل المثال مذكرة التفاهم، .

مثال 3.8. أوامر نقل البيانات:

مو آن، في.ن

مو آن، VH

MOU OB, B1، حيث B1 هو عنوان الخلية.

الأمر XCNO - يتم استخدام تبادل المعامل لأي RON ومتغيرات في الذاكرة، باستثناء خليتي الذاكرة.

فيما يلي أمثلة للأوامر.

أمثلة على الأوامر الحسابية:

  • يضيف، ؛
  • أدك، ;
  • شركة ؛
  • الفرعية، ؛
  • اس بي بي، ;
  • ديسمبر ;
  • مول؛
  • إيمول؛
  • ديف ;
  • IDIV.

أمثلة على أوامر التحول:

  • ش.م.ل.
  • ريال سعودي، ;
  • إس إتش إل، ;
  • شر، .

أمثلة على الأوامر المنطقية:

و، أو، XOR، NOT.

أمثلة على أوامر نقل التحكم:

  • التحولات جمب، JZ، JNZ، JCXZ؛
  • حلقة حلقة؛
  • استدعاء روتين فرعي والعودة منه: CALL، RET؛
  • الاتصال والعودة من المقاطعة: INT، IRET.

أمثلة على الأوامر الإضافية:

  • العمل مع المكدس: PUSH، POP؛
  • تركيب وصيانة الأعلام: STC، CLC؛
  • سرعة الخمول NOP.

أمثلة على أوامر الإدخال/الإخراج:

  • في ..، ؛
  • أويت ..، .

أمثلة على أوامر العمل مع السلاسل:

MOVS، CMPS، OUTS.

تعمل تعليمات الانتقال غير المشروطة على تعديل سجل IP أو تسجيلات IP وCS دون تحليل أي شروط أولاً. هناك خمسة تعليمات للقفز غير المشروط. لديهم جميعًا نفس تذكيرات JMP وتحتوي على نفس المعامل. يتم تحديد تنسيق الأمر المحدد بواسطة البادئة المقابلة ويتم تقديمه في الجدول. 3.6.

الجدول 3.6.رموز الآلة لبعض التعليمات

بايت رمز الأمر

مخطط التشغيل

MD ريج ص / م

ز(ز/ر) - ز + ز/ر

دكتور في الطب 000 ص / م

ز / ر = ز / ر +

(بيانات ح)

التيار المتردد - التيار المتردد +

MD ريج ص / م

ز(ز/ر) - ز(ز/ر) - (ز/ر)ز

دكتور في الطب 101 ص / م

ز / ر = ز / ر -

(بيانات ح)

التيار المتردد = التيار المتردد -

001000dw

MD ريج ص / م

ز(ز/ر) = ز & ز / ر

دكتور في الطب 100 ص / م

ز / ر = ز / ر &

(بيانات ح)

التيار المتردد = التيار المتردد &

000010dw

دكتور في الطبريج ص / م

ز(ز/ر) = ز الخامس ز/ر

دكتور في الطب 001 ص / م

ز / ر = ز / ر الخامس

(بيانات ح)

التيار المتردد = التيار المتردد الخامس

ملحوظة.في العمود "مخطط التشغيل" الاختصار "بارِع"يعني السجل التراكمي، الذي يستخدم سجل AX عندما يكون = 1 وسجل AB عندما يكون = 0.

مع قفزة intrasegment المباشرة غير المشروطة، فإن القيمة الجديدة لمؤشر الأمر 1P تساوي مجموع الإزاحة المشفرة في حقل الأمر المقابل وقيمة 1P الحالية، وهي عنوان الأمر المكتوب بعد أمر القفز. تحتوي أوامر الانتقال بين المقاطع المباشرة، بالإضافة إلى القيمة الجديدة 1P، على قيمة جديدة لسجل المقطع C5.

تقوم تعليمات القفز غير المباشرة (القطعة الداخلية والقطعة الداخلية) بنقل التحكم إلى أمر يتم تحديد عنوانه من خلال محتويات السجل أو خلايا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي يشير إليها بايت الإرسال المشفر في تعليمات القفز.

أوامر الانتقال الشرطي تكون داخل المقطع فقط. من حيث الشكل وطريقة إنشاء قيمة 1P جديدة، فهي تشبه أمر القفز المباشر داخل المقطع مع إزاحة 8 بت. الفرق بينهما هو أنه في أوامر الانتقال الشرطي، يتم تشغيل آلية إنشاء قيمة 1P جديدة فقط عند استيفاء شروط معينة، أي عند استيفاء حالة معينة من سجل العلم.

إذا لم يتم استيفاء الشرط الذي يتم اختباره، فإن 1P يحتفظ بقيمته الحالية، أي عنوان الأمر الذي يلي أمر الانتقال الشرطي.

فيما يلي أمثلة لأنواع مختلفة من أوامر الانتقال.

أوامر القفز الشرطية:

IP-IP+ 2، إذا لم يتحقق الشرط؛

IP= IP+2 + Disp L،إذا تم استيفاء الشرط.

مثال 3.9.

جي زد مارك؛ الانتقال إلى التسمية MARK إذا كان ZF = 1.

أوامر القفز المباشرة داخل المقطع:

IP=IP+أ + ديسبلايحيث A هو طول أمر الانتقال (A = 2 أو A = 3 حسب طول الإزاحة).

مثال 3.10.

JMP علامة ptr قصيرة؛ انتقل إلى MARK باستخدام إزاحة 8 بت؛

JMP بالقرب من علامة ptr؛ انتقل إلى MARK باستخدام إزاحة 16 بت.

أوامر الانتقال المباشر بين المقاطع:

IP=JP_H، IP_L CS= CS_H، CS L.

مثال 3.11.

JMP بعيد ptr MARK؛ انتقل إلى علامة MARK إلى أمر موجود في مقطع آخر.

تتم معالجة المعلومات في الكمبيوتر من خلال التحكم في البرنامج.

برنامجهي خوارزمية لمعالجة المعلومات المكتوبة على شكل سلسلة من الأوامر التي يجب تنفيذها بواسطة الآلة للحصول على نتيجة.

فريق الكمبيوترهو رمز يحدد عملية الكمبيوتر والبيانات المشاركة في العملية. في شكل صريح وضمني، يحتوي الأمر أيضًا على معلومات حول العنوان الذي تم وضع نتيجة العملية عليه، وحول عنوان الأمر التالي.

بناءً على طبيعة العمليات المنفذة، يمكن تمييز مجموعات الأوامر التالية:

 أوامر العمليات الحسابية لأرقام الفاصلة الثابتة أو العائمة؛

 الأوامر الحسابية العشرية.

 أوامر نقل البيانات (MOV AX، 0FFFh)؛

 أوامر لعمليات الإدخال والإخراج (IN، OUT)؛

 أوامر العمليات المنطقية (AND، OR، NOT)؛

 أوامر نقل التحكم (التحكم في الحلقة – LOOP، القفزات الشرطية – JAE، JB)؛

 أوامر لتحديد وضع التشغيل للجهاز، وما إلى ذلك.

تنسيقات أوامر الكمبيوتر

لا يحتوي الأمر، كقاعدة عامة، على المعاملات نفسها، ولكن على معلومات حول عناوين كائنات خلايا الذاكرة أو السجلات التي توجد بها. يمكن تمثيل رمز الأمر على أنه يتكون من عدة حقول، لكل منها غرض وظيفي خاص به.

وبشكل عام يتكون الفريق من:

 الجزء التشغيلي (يحتوي على رمز التشغيل)؛

 جزء العنوان (يحتوي على معلومات العنوان حول موقع البيانات المعالجة وموقع تخزين النتائج).

في المقابل، يمكن أن تتكون هذه الأجزاء، التي تعتبر نموذجية بشكل خاص لجزء العنوان، من عدة حقول.

هيكل الفريقيتم تحديده من خلال تكوين الحقول والغرض منها وموقعها في الكود.

تنسيق الأمرعبارة عن بنية متفق عليها مسبقًا لحقول الكود الخاص بها مع وضع علامة على أرقام رقمية (بتات) تحدد حدود حقول الأوامر الفردية، أو تشير إلى عدد الأرقام (بتات) في حقول معينة، مما يسمح للكمبيوتر بالتعرف على الأجزاء المكونة الرمز.

إحدى المشاكل المهمة والمعقدة عند تصميم الكمبيوتر هي اختيار بنية الأوامر وتنسيقاتها، أي. طوله والغرض منه وأبعاد مجالاته الفردية. من الطبيعي أن نسعى جاهدين إلى تضمين الأمر، في أكمل شكل ممكن، معلومات حول العملية التي يحددها الأمر. ومع ذلك، في الظروف التي يتم فيها إجراء عدد من العمليات المختلفة في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، وبالتالي، زادت الأوامر بشكل كبير (في أجهزة الكمبيوتر ذات بنية CISC هناك أكثر من 200 أمر) وزادت سعة الذاكرة الرئيسية القابلة للتوجيه بشكل كبير (أكثر من 64 MB)، يؤدي ذلك إلى طول كبير بشكل غير مقبول لتنسيق الأمر.

وفي الوقت نفسه، لتبسيط المعدات وزيادة سرعة الكمبيوتر، يجب أن يكون طول تنسيق الأمر قصيرًا قدر الإمكان، بحيث يتناسب مع كلمة كمبيوتر أو نصف كلمة. يصبح حل مشكلة اختيار تنسيق التعليمات أكثر تعقيدًا في المعالجات الدقيقة التي تعمل بكلمات قصيرة.

دعونا نتتبع التغييرات في هياكل الفريق الكلاسيكية.

لكي يحتوي الأمر بشكل صريح على جميع المعلومات الضرورية حول العملية المحددة، يجب، كما هو موضح في الشكل. 1 (ب)، تحتوي على المعلومات التالية: A1، A2 - عناوين المعامل، A3 - عنوان النتيجة، A4 - عنوان الأمر التالي (العنونة القسرية للأوامر).

أرز. 1. هياكل الأوامر: أ) معمم، ب) أربعة عناوين، ج) ثلاثة عناوين، د) عنوانان، ه) البث الأحادي، و) بدون عنوان

ينتج عن هذا الهيكل تعليمات أطول وهو غير مناسب للتعامل مباشرة مع معاملات الذاكرة الرئيسية. تستخدم أجهزة الكمبيوتر ذات بنية RISC تعليمات ذات أربعة عناوين لمعالجة المعاملات المخزنة في ذاكرة تسجيل المعالج.

يمكن إثبات، كما هو معتاد في معظم الأجهزة، أنه بعد تنفيذ تعليمات معينة موجودة في العنوان K (وتحتل الخلايا L)، يتم تنفيذ التعليمات من الخلية (K+L). يسمى هذا الترتيب في اختيار الفريق طبيعيًا. يتم انتهاكه فقط بواسطة أوامر خاصة (عمليات نقل التحكم). في هذه الحالة، ليست هناك حاجة لتحديد عنوان الأمر التالي بشكل صريح في الأمر.

في أمر العناوين الثلاثة (الشكل 1، ج)، يشير العنوانان الأول والثاني إلى خلايا الذاكرة التي توجد بها المعاملات، ويحدد العنوان الثالث الخلية التي يتم وضع نتيجة العملية فيها.

ويمكن الاتفاق على أن نتيجة العملية توضع دائما مكان أحد المعاملات كالأول مثلا. نحصل على أمر ذو عنوانين (الشكل 1، د)، أي. تستخدم النتيجة عنوانًا ضمنيًا.

في أمر البث الأحادي (الشكل 1، د)، تحتوي العناوين الضمنية بالفعل على نتيجة العملية وأحد المعاملات. تتم الإشارة إلى أحد المعاملات بواسطة العنوان الموجود في التعليمات، والثاني هو محتويات سجل المعالج، والذي يسمى في هذه الحالة سجل النتائج أو المجمع. تتم كتابة نتيجة العملية في نفس السجل.

أخيرًا، في بعض الحالات، من الممكن استخدام أوامر بدون عنوان (الشكل 1، هـ)، عندما تكون عناوين كلا المعاملين ونتائج العملية ضمنية، على سبيل المثال، عند العمل مع ذاكرة المكدس.

من وجهة نظر المبرمج، فإن أوامر العناوين الثلاثة هي الأكثر طبيعية وملاءمة. عادة، يستخدم الكمبيوتر العديد من الهياكل وتنسيقات التعليمات بأطوال مختلفة. يظهر في الشكل. 1. هياكل الأوامر تخطيطية تمامًا. في الواقع، لا تحتوي حقول عناوين الأوامر في معظمها على العناوين نفسها، بل تحتوي فقط على معلومات تسمح بتحديد العناوين الفعلية (التنفيذية) للمعاملات وفقًا لطرق العنونة المستخدمة في الأوامر.

يسمى إجراء الإدخال في شكل رمز ثنائي مخصص للتحكم في المعالج الدقيق فريق(أو التعليمات). وتتمثل مهمتها الرئيسية في إجراء العمليات على البيانات. يصف الأمر خطوات المعالج الدقيق لتنفيذ عملية معينة، وهي عبارة عن إجراء كامل وظيفيًا، والذي يتم تحديده حسب نوع البيانات المستخدمة، ومصدر استلامها، والعملية عليها، والوجهة لوضع النتيجة، والمصدر من الأمر التالي. يسمى التمثيل الآلي لتعليمة في الذاكرة، تتكون من سلسلة من الأصفار والواحدات رمز التعليمةفرق. للحصول على تصور أفضل للأمر، يتم استخدام تعيينه الرمزي أو رمز ذاكري.

يجب أن يحتوي كل أمر على المعلومات اللازمة لتنفيذه. يتم ترميز المعلومات. لتشفير كل مجموعة من المعلومات، يتم تخصيص حقل خاص بها. يتم استدعاء مجموعة الحقول التي تحتوي على المعلومات اللازمة لتنفيذ العملية المطلوبة تنسيق الأمر.يجب تحديد تنسيق الأمر:

  • الغرض الوظيفي للعملية في شكل رمز التشغيل؛
  • عناوين مصادر البيانات. بشكل عام، يجب تحديد عناوين المعاملين؛
  • عنوان موقع النتيجة؛
  • عنوان الأمر التالي.

طرق تقليل تنسيق الأمر. دعونا نفكر في حالة افتراضية. لنفترض ذلك بتنسيق الأمر:

  • يحتل حقل رمز التشغيل (CO) 4 بتات، مما يسمح لك بتشفير 24 = 16 عملية؛
  • بالنسبة لعناوين معاملين مصدرين، يتم تخصيص عنوان موقع النتيجة وعنوان الأمر التالي والحقول AO1 وA02 وAP وACK (الشكل 5.20) بـ 12 بت لكل منها، مما يسمح في كل حالة بـ العنوان 212 = خلايا ذاكرة 4K.

أرز. 5.20.

كما يظهر في الشكل. 5.20، على الرغم من إمكانيات الأمر المتواضعة، فإن طوله الإجمالي هو عدد كبير جدا (52) بت. لتقليل عدد بتات الأمر، يجب تحديد بعض المعلومات ضمنيًا ولا يجب أن تعتمد على خصائص أمر معين.

الأكثر شيوعا هي التالية طرق لتقليل طول الكودالأوامر:

  • الاستخدام المصممة خصيصا لمعالجة السجلات: عداد البرنامج، ومؤشر المكدس، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، عند تنفيذ تعليمات ذات عناوين متزايدة بشكل تسلسلي، يقوم عداد البرنامج تلقائيًا بقراءة التعليمات التالية من الذاكرة. في هذه الحالة، حقل عنوان الأمر التالي مفقود من تنسيق الأمر؛
  • الاستخدام طرق ضمنيةمعالجة. على سبيل المثال، عند استخدام تسجيل ضمنييتم تخزين معالجة عنوان التعليمة أو المعامل التالي في سجل، يحتوي رمزه على عدد أقل بكثير من البتات من رمز العنوان التنفيذي؛
  • مزيج المصدرأحد المعاملات مع المتلقينتيجة. في هذه الحالة، يتم استبعاد حقل عنوان النتيجة من تنسيق الأمر؛
  • الاستخدام الأوامر ذات العناوين المختصرة، أي. أجزاء من مساحة عنوان الذاكرة؛
  • الاستخدام لبعض مجموعة العمليات من سجل واحد.غالبا ما تستخدم لهذا الغرض بطارية.العمليات مع البطارية لا تتطلب الترميز. على سبيل المثال، تقوم تعليمة ADD B بعملية إضافة محتويات السجل B مع المجمع A ووضع النتيجة فيه. مثل هذا الفريق هو البث الأحادي.يتكون تنسيقه من حقلين: رمز التشغيل وعنوان المعامل. ومع ذلك، تتطلب تعليمات البث الأحادي تعليمات إضافية لتحميل المعاملات مسبقًا في المجمع ثم وضع النتائج في الذاكرة؛
  • الاستخدام عدة بطاريات(موتورولا 6800، ناشيونال بيس، سيجنيتيك 2650). في هذه الحالة، تحتوي كل تعليمات على عنوانين، ولكن يمكن إعطاء عنواني المصدر والوجهة بواسطة مجمع مختلف.

وتجدر الإشارة إلى أنه في بعض المعالجات تكون جميع التعليمات بنفس الطول، وفي معالجات أخرى تكون لها أطوال مختلفة. إن جعل جميع التعليمات بنفس الطول يجعل عملية فك التشفير أسهل، ولكنها تتطلب مساحة أكبر نظرًا لأن جميع التعليمات يجب أن تكون بنفس طول التعليمات الأطول. يمكن أن تكون الأوامر أقصر من كلمة، أو مساوية لكلمة، أو أطول من كلمة. في المعالجات مع العمارة نيومانالأوامر والبيانات بنفس الطول وتدخل المعالج عبر ناقل البيانات. لهذا لتمييز الأوامر عن البياناتيحتوي المعالج على الأدوات التي توفر:

  • إرسال فرق(البايت الأول) في سجل الأوامر مع فك التشفير الإضافي لتنشيط جهاز التحكم؛
  • قبول بيانات(البايتات اللاحقة) إلى المجمع أو السجلات الأخرى للمعالجة في AL.

تنسيقات تعليمات المعالج 8 بت. طول الأمر من 1 إلى 3 بايت. يتم دائمًا وضع كود التشغيل في البايت الأول من الأمر. يتم تخصيص البايتتين الثانية والثالثة للبيانات المباشرة أو عنوان المنفذ أو خلية الذاكرة. في الأوامر، يمكن تحديد عنوان ذاكرة واحد فقط بشكل صريح. لذلك، ينتمي نظام تعليمات المعالج إلى الفصل البث الأحاديالأوامر

تظهر تنسيقات تعليمات المعالج 8086 في الشكل. 5.21، حيث تتم الإشارة إلى: OPC (رمز التشغيل) - رمز التشغيل؛ X - بتات التعليمات البرمجية

أرز. 5.21.

عمليات؛ dst, src – مؤشرات جهاز الاستقبال ومصدر البيانات; المنفذ - عنوان المنفذ؛ البيانات - البيانات؛ العنوان - عنوان الذاكرة؛ LB, НВ – البايتات المنخفضة والعالية.