Форматы команд. Способы адресации данных

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Государственный комитет России

по высшему образованию.

Рязанская Государственная Радиотехническая Академия

Кафедра ЭВМ.

Контрольная работа

«Форматы команд. Способы адресации данных»

Выполнил

студент гр.343

Кондрахин А.В. ,

Проверил

Доц. Иопа Н.И.

Ст. пр. Гринченко Н.Н.

Рязань, 2006 г.

Цель работы

1. Изучение базовых команд ПК на базе МП i286 и их форматов.

2. Изучение прямых способов адресации данных.

3. Наработка практических навыков работы с командами.

1.Теоретическая часть

1.1 Понятия команды и формата команды

Информация, поступающая на вход ЭВМ, - числа, логические переменные, текст, графика и др. в том числе и команды (рис.1) вводятся в компьютер в виде последовательности нулей и единиц и далее представляются и хранятся в виде двоичных слов фиксированной длины: 8,16,32 бита.

вх. инф. вых. инф.

данные результат

ЭВМ

команды

Рис. 1. Информация в ЭВМ

Смысл двоичных слов может быть различным - либо число, либо адрес, либо команда.

Команда в ЭВМ или машинная команда - это упорядоченная последовательность бит (двоичное слово), с помощью которой указывают:

· наименование операции, инициируемой командой (код операции КОП хранится в ОЧ);

· адреса A₁, А₂ операндов, участвующих в операции (хранятся в АЧ).

Формат команды (представление) изображен на рис. 2.

 Команда

КОП	А1	A2

ОЧ - операционная часть

АЧ - адресная часть

ОЧ АЧ

Рис. 2. Формат команды

Формат команды задает длину команды в байтах или словах, количество полей для указания адреса, т.е. адресность команды, расположение полей в команде и т.д.

Требования к форматам команд:

1. Краткость, т.к. длина команды влияет на объем памяти, отводимой для хранения команд.

2. Минимальное время выполнения.

3. Возможность обращения ко всей области памяти данных.

1.2 Хранение данных в ЭВМ

Исходные данные для решения задачи могут храниться либо в регистрах общего назначения (РОН) МП, либо в ОП (ячейки М). Ячейку (reg и М), хранящую исходную информацию, назовем источником, а регистры и ячейки памяти, принимающие информацию от источника, -- приемником.

В МП i286 приемник расположен слева, источник - справа. Информация передается от источника к приемнику по стрелке.

Так в байте команды, содержащем адреса регистров, хранящих данные при регистровом способе адресации, источник и приемник располагаются в соответствии с рисунком ниже, тип передачи: регистр - регистр или reg₁ reg₂ (Рг Рг). К другие типам относят передачи: _{приемник источник}

Reg M регистр - память

M reg память - регистр

M₁ M память - память

_{приемник источник} 7 6 5 3 2 0

а) б)

reg₁ reg₂ 1 1 reg₁ reg₂

3 бита 3 бита регистр - источник

регистр - приемник

Отношение источник - приемник.

Пример.

Если один из операндов, например К, хранится в регистре АХ, то в АЧ команды с регистровым способом адресации, в поле (с 0 по 3 бит) будет записан код 000, т.е. адрес регистра АХ. Каждый из регистров имеет свой номер (код).

1.3 Основные команды передачи данных

1. Передача регистр-регистр MOV reg, reg

1-й байт 2-й байт 3-й байт

7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

2. Передача из памяти в аккумулятор MOV acc, [EA]

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

3. Передача из аккумулятора в память MOV [EA], acc

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

4. Сложить регистр-регистр ADD reg₁,reg₂

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

5. Вычесть регистр-регистр SUB reg₁,reg₂

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

6. Сложить константу с аккумулятором ADD acc, data

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

, если W=1

7. Вычесть константу из аккумулятора SUB acc, data

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

, если W=1

1.4. Способы адресации

Данные (элементы информации), участвующие в операции, определяются с помощью адресов, указанных в командах. Существует большое число способов представления адресов в командах и их определения (вычисления) с целью доступа к операндам (данным) на основе информации, указанной в команде.

Способ адресации - правило определения (вычисления) адреса операнда на основе информации, указанной в команде, т.е. способ адресации определяет порядок выполнения действий над адресной частью команды и содержимым одного или нескольких регистров ЦП ПК для вычисления исполнительного адреса Аисп, по которому хранится операнд в памяти.

Исполнительный адрес Аисп - адрес операнда в памяти (М) или в блоке РОНов (АХ, ВХ, СХ, DX и др.). Аисп - это целое двоичное число без знака, число разрядов n которого определяет возможное число ячеек памяти, к которым можно обращаться.

Способы прямой адресации:

· регистровая - в АЧ команды задается номер регистра ЦП, в котором хранится операнд. Так, если это регистр СХ (рис. 3), то в поле (02) бита АЧ указывается его адрес (код) 001, который и является Аисп.



Команда (двухбайтовая)

КОП 11 001 AX

15 0

7 0 7 6 5 3 2 0

BX

Аисп

15 0

CX

15 0

DX

15 0

Рис. 3. Регистровая адресация.

· абсолютная (прямая) - Аисп задается в самой команде, обычно во 2-м или 3-м слове, операнд - в памяти. Структура определения Аисп приведена на рис. 4.

КОП Память

A₁

Адрес

0500 опе K= -7Eh

ранд

Рис. 4. Структура вычисления Аисп.

· непосредственная - операнд-константа задается непосредственно в самой команде (рис. 5).

Команда

(два или три байта)

Адрес Память

0103 КОП

операнд-

0104 константа

Рис. 5. Непосредственная адресация.

1.5 Кодирование команд.

Кодирование команд - процесс получения двоичного кода команды.

Ручное кодирование в общем случае достигается заменой каждого поля формата команды соответствующим двоичным полем и заменой адресных полей двоичными значениями адресов. Далее каждый байт команды представляется в 16-ричной СС (два разряда). Кодирование выполняется на основе системы команд, заданных разработчику в виде инструкции.

Пример.

Закодировать команду, инициирующую операцию пересылки содержимого регистра ВХ в регистр АХ, т.е. АХ ВХ

Мнемоника команды: MOV АХ, ВХ.

Команда передачи regi reg2 - двухбайтовая . Первый байт (КОП) :

1 0 0 0 1 0 1 W

7 0

Код первого байта 10001011 или 8Bh (в 16-ричной СС), т.к. регистры АХ, ВХ имеют длину слова и W=l. Код 2-го байта СЗ (рис. 9,а) получается в результате замены поля reg₁ кодом регистра АХ=000 и поля reg₂ (pиc. 3,6) кодом регистра ВХ=011 . Представление команды в памяти ПК приведено на рис. 5.9,6.

С 3

Адрес

1 1 0 0 0 0 1 1 С3h 0105 8B

0106 C3

а) б)

Рис 9 Кодирование команды.

2. Практическая часть

2.1 Регистрация

- выбрать пункт меню "Информатика",;

- в появившемся подменю выбрать пункт GR440, ;

2.2 Задания

1. Разработать регистровую модель выполнения операций передачи данных (M=2K-2R+N-10, где M,K,N расположены в памяти, а R - в регистре DL).

Результат представлен в виде рис. 6

AH AL Память
AX			Аккумулятор 0100h	A0
BH BL 0101h	00
BX			Пром-й рез-т Программа 0102h	05
	DH DL		…
DX		E0	R=-20h 01011h	90
[R]dk=Е0	…
			0500h	30

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

		0501h	F0

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

		0502h	XX

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

			…

Рис. 6. Регистровая модель

базовая команда передача данные

2. Разработать в машинных кодах программу реализации команд трех типов передачи данных (Рr < Рr, Рr < П, П < Рr) и операцию с константой (вычесть).

Результаты представлены в Таблице 1.

Таблица 1. Программа реализации команд.

Адрес	Код	Мнемоника	Операция	Комментарий
CS: 0100 0101 0102	A0 00 05	MOV AL,[0500h]	AL < [0500h]	AL <N
CS: 0103 0104	8A D8	MOV BL,AL	BL < (AL)	BL< N
CS: 0105 0106	2C 10	SUB AL,10h	AL < (AL)-10h	AL < N-10h
CS: 0107 0108 0109	A2 02 05	MOV [0502h],AL	[M]502 < (AL)	[M]502 < N-10h
CS: 010А	90	NOP	Пустая команда

Таблица 2. Трасса программы 

Мнемоника	Операция	Регистры	Память	Флажки
		AL	BL	DL	500	501	502	С	S	V	Z
Исходное состояние	00	00	E0	30	F0	00	0	0	0	0
MOV AL,[0500h]	30	00	E0	30	F0	00	0	0	0	0
MOV BL,AL	30	30	E0	30	F0	00	0	0	0	0
SUB AL,10h	20	30	E0	30	F0	00	0	0	0	0
MOV [0502h],AL	20	30	E0	30	F0	20	0	0	0	0
NOP	20	30	E0	30	F0	20	0	0	0	0
AH AL Память
AX		20	0100h	A0
BH BL 0101h	00
BX		30	Программа 0102h	05
	DH DL		…
DX		E0	0114h	90
	…
		R=-20h 0500h	30
	0501h	00
	0502h	F0
		0503h	00
		0504h	20
		0505h	00
…

3. Разработать в машинных кодах программу реализации команд трех типов передачи данных (Рг Рг, Рг Пам., Пам. Рг) и операцию с константой (сложить). Результаты приведены в Таблице 3

Программа реализации команд.

Таблица 3.

Адрес	Код	Мнемоника	Операция	Комментарий
CS: 0100 0101 0102	A1 00 50	MOV AX,[0500h]	AX [0500h]	AX N
CS: 0103 0104	8B D0	MOV DX,AX	DX (AX)	DX N
CS: 0105 0106 0107	05 20 01	ADD AX,0120h	AX (AX)+120h	AX N+120h
CS: 0108 0109 010A	A3 04 05	MOV [0504h],AX	[M]504 (AX)	[M]504 N+120h
CS: 010B	90	NOP	Пустая команда
15 0 Память
AX		0100h	A1
15 0 Программа	…
DX		0114h	90
			…
0500h	20
N 0501h	00
			…
	0504h	XX
	M 0505h	XX
			…

Рис. Регистровая модель МП для выполнения программы

Трасса программы.

Таблица 4

Мнемоника

Операция

Регистры

Память(М)

AX

DX

CX

500

501

502

503

504

505

С

S

V

Z

Исходное состояние

MOV AX,[0500h]

MOV DX,AX

ADD AX,0120h

MOV [0504h],AX

NOP

Список использованной литературы:

1. Информатика, ч.I: Методические указания к лабораторным работам / Сост. Н. И. Иопа. - Рязань: РГРТА 2002.

2. Информатика. Базовый курс / С. В. Симонович и др. СПб.: Питер, 2001, стр.114-120.

3. Шафрин Ю. А. Информационные технологии. М.: Лаборатория Базовых знаний, 1998, стр. 164-179.

Размещено на http://www.allbest.ru/