【文档说明】计算机组成原理第七章指令系统)课件.ppt,共(71)页,411.571 KB,由小橙橙上传
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第七章指令系统7.1机器指令7.2操作数类型和操作类型7.3寻址方式7.4指令格式举例7.5RISC技术一、考试范围•(一)指令格式基本格式;定长操作码指令格式;扩展操作码指令格式。•(二)指令的寻址方式有效地址的概念;数据寻址和指令寻址;常见寻址方式。•(三)C
ISC和RISC的概念2二、复习要点•1)理解指令的基本格式、定长与扩展操作码格式。•2)掌握指令寻址方式的基本概念、常见寻址方式及其有效地址的计算。•3)了解CISC和RISC的基本概念3•指令是指示计算机执行某项运算或处理功能的命令,一台计算机支持的全部指令构成这台计算机的
指令系统。指令系统与机器的运行性能、硬件结构的复杂程度和制造成本、使用的方便性等密切相关,是设计一台计算机的基本依据。•指令系统的评价:1)完备性指令齐全,编程方便2)高效性程序占内存空间少,运行速度快3)规则性指令和数据使用规则统一简单,易学易记4)兼容性同一系列机器,程序向上兼容4
7.1机器指令7.1机器指令一、指令的一般格式操作码字段地址码字段1.操作码反映机器做什么操作(3)扩展操作码技术(1)定长码指令系统中,所有指令OP码长度相等优点:规则性好,编译效率高缺点:指令平均长度长(占空间大,执行速度低)。(2)变长码操作码长度不等(复杂长,简单短)优点:指令平均
长度短缺点:规则性差,编译效率低操作码的长度随地址数的减少而增加OPA1A2A3000000011110…A1A1A1…A2A2A2…A3A3A3…A2A2A2…A3A3A3…111111111111…000000011110…111111111111…111111111111…1111111
11111…000000011111…111111111111…111111111111…A3A3A3…000000011110…4位操作码8位操作码12位操作码16位操作码15条三地址指令15条二地址指令15条一地址指令16条零地址指令7.1机器指令2.地址码(
1)四地址(2)三地址OPA1A2A3A486666A1第一操作数地址A2第二操作数地址A3结果的地址A4下一条指令地址若PC代替A4(A1)OP(A2)A38888OPA1A2A3(A1)OP(A2)A34次访存4次访存寻
址范围26=64寻址范围28=256若A3用A1或A2代替设指令字长为32位操作码固定为8位7.1机器指令(3)二地址OPA1A281212或4次访存若ACC代替A1(或A2)若结果存于ACC(4)一地址(5)零地址OPA1824无地址码(ACC)OP(A1)ACC
2次访存寻址范围212=4K寻址范围224=16M3次访存7.1机器指令(A1)OP(A2)A1微型机(A1)OP(A2)A2小型机二、指令字长指令字长决定于操作码的长度指令字长=存储字长2.指令字长可变操作数地址的长度操作数地址的个数1.指令字长固定按字节的倍数
变化7.1机器指令8n7.1机器指令举例:1、假设指令字长为16位,操作数的地址码为6位,指令有零地址、一地址、二地址三种格式。(1)设操作码固定,若零地址指令有P种,一地址指令有Q种,则二地址指令有多少种?
(2)采用扩展操作码技术,若二地址指令有X种,零地址指令有Y种,则一地址指令最多有几种?解:(1)24-P-Q(2)设一地址指令有Z种,则[(24-X)×26-Z]×26=Y∴Z=(24-X)×26-Y×2-62、某计算机指令字长为16位,采
用R-R寻址方式,共有16个寄存器,指令系统有三地址、二地址、一地址及零地址指令,采用扩展操作码技术设计指令系统。7.1机器指令12OPA1A2A34位4位4位4位OP…15条三地址指令0000XXXXYYYYZZZZ1110XXXXYYYYZZZZ
1111…15条二地址指令11110000XXXXYYYY11111110XXXXYYYY11111111…15条一地址指令111111110000XXXX111111111110XXXX111111111111…16条零地址指令11111111111100
001111111111111111扩展标志扩展标志扩展标志OPA1A2OPA1指令操作码扩展17.1机器指令13指令操作码扩展2:0000XXXXYYYYZZZZ1110XXXXYYYYZZZZ111111100000XXXX111111101111XXXX1111111111110000111
111111111111116条零地址指令11110000XXXXYYYY11111101XXXXYYYY111111110000XXXX111111111110XXXX15条三地址指令14条二地址指令16条一地址指令15条一地址指令317.1机器指令7.2操
作数类型和操作种类一、操作数类型地址数字字符逻辑数无符号整数定点数、浮点数、十进制数ASCII逻辑运算二、数据在存储器中的存放方式字地址为低字节地址字地址为高字节地址37621540字地址04低字节04512673
字地址04低字节(小端方式)(大端方式)154字节32位存储器字地址0字地址4半字地址8半字地址10半字地址12字节地址15半字地址22字节地址14字节地址19字节地址18字节地址16字节地址17字节
地址20字节地址21地址048121620在数据对准边界存储的计算机中,对于以二进制表示的存储地址来说,半字地址的最低位、字地址的最低两位和双字地址的最低三位恒为零。这种方式的整个字的存储时间要短,需要1个存储周期。按字存储时有大端和小端二种排放格式。即高字节内容放在高字节地址中为小端模式
。存储器中的数据存放(存储字长为32位)7.2操作数类型和操作种类1632位、4个字节地址048字节半字的一半一字的3/4半字有的计算机不要求对准边界存储数据,如下图所示,但这种方式增加硬件的复杂程度,并且有可能导致访问次数增加。例如存储一个字,
则需要2个存储周期。半字另一半一字的1/4半字7.2操作数类型和操作种类三、操作类型1.数据传送源目的寄存器寄存器寄存器寄存器存储器存储器存储器存储器置“1”,清“0”2.算术逻辑操作加、减、乘、除、增1、减1、求补、浮点运算、十进制运
算与、或、非、异或、位操作、位测试、位清除、位求反如8086MOVESTORELOADMOVEPUSHPOP例如MOVEMOVEADDSUBMULDIVINCDECCMPNEGAAAAASAAMAADANDORNOTXORTEST7.2操作数类型和操作种类3.移位操作算术移位4.转移(
1)无条件转移JMP(2)条件转移结果为零转(Z=1)JZ结果溢出转(O=1)JO结果有进位转(C=1)JC跳过一条指令SKP循环移位(带进位和不带进位)如300…305306307SKPDZD=0则跳逻辑移位完成触发器7.2操作数类型和操作种
类(3)调用和返回CALLSUB1.........CALLSUB2…...CALLSUB2…RETURNRETURN......主程序地址200021002101子程序SUB1240025002501256025612700主存空间分配程序
执行流程子程序SUB27.2操作数类型和操作种类INAX,nOUTDX,ALOUTn,AXOUTDX,AX(4)陷阱(Trap)与陷阱指令意外事故的中断•设置供用户使用的陷阱指令如8086INTTYPE软中断提供给用户使用的陷阱指令,完成系统调用
5.输入输出•一般不提供给用户直接使用在出现事故时,由CPU自动产生并执行(隐指令)INAL,DXINAX,DX入端口地址CPU的寄存器出CPU的寄存器端口地址如如INAL,nOUTn,AL7.2操作数类型和操作种类7.3寻址
方式寻址方式确定本条指令的操作数地址下一条欲执行指令的指令地址指令寻址数据寻址寻址方式一、指令寻址顺序(PC)+1PC跳跃由转移指令指出LDA1000ADD1001DEC1200JMP7LDA2000SUB2001INCS
TA2500LDA1100...0123456789PC+1指令地址寻址方式指令地址指令顺序寻址1顺序寻址2顺序寻址3跳跃寻址7顺序寻址87.3寻址方式二、数据寻址形式地址指令字中的地址有效地址操作数的真实地址约定指令字长=存储字长=机器字长1.立即寻址•指令执行阶段不访存•A的位数限制了立即数
的范围形式地址A操作码寻址特征OP#A立即寻址特征立即数可正可负补码形式地址A就是操作数7.3寻址方式2.直接寻址EA=A操作数主存寻址特征LDAAAACC•执行阶段访问一次存储器•A的位数决定了该指令操作数的寻址范围•操作数的地址不易修改(必须修
改A)有效地址由形式地址直接给出7.3寻址方式3.隐含寻址操作数地址隐含在操作码中ADDA操作数主存寻址特征AACC暂存ALU另一个操作数隐含在ACC中如8086MUL指令被乘数隐含在AX(16位)或AL(8位)中MOVS指令源操作数的地址隐含在SI中目的操作数的地址隐
含在DI中•指令字中少了一个地址字段,可缩短指令字长7.3寻址方式4.间接寻址EA=(A)有效地址由形式地址间接提供OPA寻址特征AEA主存EAA1EAA1主存EA10•执行指令阶段2次访存•可扩大寻址范围•
便于编制程序OPA寻址特征A一次间址多次间址操作数操作数多次访存7.3寻址方式………子程序主程序…8081201202转子程序转子程序间接寻址编程举例(A)=81(A)=202……@间址特征JMP@A…………………………7.3寻址方
式5.寄存器寻址EA=Ri•执行阶段不访存,只访问寄存器,执行速度快OPRi寻址特征•寄存器个数有限,可缩短指令字长操作数………………R0RiRn寄存器有效地址即为寄存器编号7.3寻址方式EA=(Ri)6.寄存器间接寻址•有效地址在寄存器中,操作数在存储器中,执行阶段访存操作
数主存OPRi寻址特征•便于编制循环程序地址………………R0RiRn寄存器有效地址在寄存器中7.3寻址方式7.基址寻址(1)采用专用寄存器作基址寄存器EA=(BR)+ABR为基址寄存器OPA操作数主存寻址特征ALUBR•可扩大寻址范围
•便于程序搬家•BR内容由操作系统或管理程序确定•在程序的执行过程中BR内容不变,形式地址A可变7.3寻址方式(2)采用通用寄存器作基址寄存器操作数主存寻址特征ALUOPR0AR0作基址寄存器•由用户指定哪个通用寄存
器作为基址寄存器通用寄存器R0Rn-1R1…•基址寄存器的内容由操作系统确定•在程序的执行过程中R0内容不变,形式地址A可变7.3寻址方式8.变址寻址EA=(IX)+AOPA操作数主存寻址特征ALUIX•可扩大寻址范围•便于处理数组问题•I
X的内容由用户给定IX为变址寄存器(专用)•在程序的执行过程中IX内容可变,形式地址A不变通用寄存器也可以作为变址寄存器7.3寻址方式例设数据块首地址为D,求N个数的平均值直接寻址变址寻址LDADADD
D+1ADDD+2……ADDD+(N-1)DIV#NSTAANSLDA#0LDX#0INXCPX#NBNEMDIV#NSTAANS共N+2条指令共8条指令ADDX,DMX为变址寄存器D为形式地址(X)和#N比较(X
)+1X结果不为零则转7.3寻址方式9.相对寻址EA=(PC)+AA是相对于当前指令的位移量(可正可负,补码)•A的位数决定操作数的寻址范围•程序浮动•广泛用于转移指令操作数寻址特征ALUOPA相对距离1000PC……主
存1000AOP7.3寻址方式(1)相对寻址举例M随程序所在存储空间的位置不同而不同EA=(M+3)–3=M–3*LDA#0LDX#0ADDX,DINXCPX#NBNEMDIV#NSTAANSMM+1M+2M+3而指令BNE与
指令ADDX,D相对位移量不变–3*指令BNE操作数的有效地址为–3*相对寻址特征*7.3寻址方式(2)按字节寻址的相对寻址举例OP位移量2000H2008H8JMP*+8OP06H2000H2008H8设当前指令地址PC=2000H转移后的目的地址为2008H因为取出JM
P*+8后PC=2002H二字节指令故JMP*+8指令的第二字节为2008H-2002H=6H7.3寻址方式10.堆栈寻址(1)堆栈的特点堆栈硬堆栈软堆栈多个寄存器指定的存储空间先进后出(一个入出口)栈顶
地址由SP指出–11FFFH+12000H进栈(SP)–1SP出栈(SP)+1SP栈顶栈底2000HSP2000H……1FFFHSP1FFFH栈顶栈底进栈出栈1FFFH栈顶2000H栈顶7.3寻址方式(2)堆栈寻址举例152
00HACCSPX栈顶200H栈底主存151FFHACCSP15栈顶200H栈底主存X1FFHPUSHA前PUSHA后POPA前POPA后Y1FFHACCSPX栈顶200H栈底主存151FFH15200HAC
CSP栈顶200H栈底主存X157.3寻址方式(3)SP的修改与主存编址方法有关①按字编址进栈出栈(SP)–1SP(SP)+1SP②按字节编址存储字长16位进栈出栈(SP)–2SP(SP)+2SP存储字长32位进栈出栈(SP)–4SP(SP)+4SP7.3寻址方式7.4指令格式举例一、设计指令
格式时应考虑的各种因素1.指令系统的兼容性(向上兼容)2.其他因素操作类型数据类型指令格式包括指令个数及操作的难易程度指令字长、操作码位数寻址方式寄存器个数地址码位数、地址个数寻址方式、是否采用扩展操作码二、指令格式举例1.PDP–8指令
字长固定12位操作码间页地址码访存类指令0235411寄存器类指令111辅助操作码02311I/O类指令110设备操作码02311987.4指令格式举例2.PDP–11源地址OP4661616目的地址存储器地址1存储
器地址2OP10616目的地址存储器地址目的地址466源地址OP106目的地址OP–CODE16OP–CODE指令字长有16位、32位、48位三种零地址(16位)一地址(16位)二地址RR(16位)二地址RM(32位)
二地址MM(48位)扩展操作码技术7.4指令格式举例3.IBM360OPR1R2RR格式844OPR1XBDRX格式844412OPR1R3BDRS格式844412OPBDISI格式88412OPB1D1LB2D2SS格式88412412二地址RR基址加变址寻址二地址RM三地址RM基
址寻址二地址MM基址寻址基址寻址立即数M7.4指令格式举例4.Intel8086(1)指令字长(2)地址格式1~6个字节MOVWORDPTR[0204],0138H6字节INCAX1字节一地址NOP1字节
CALL段内调用3字节零地址5字节段间调用寄存器—寄存器寄存器—立即数寄存器—存储器ADDAX,BX2字节ADDAX,[3048H]4字节ADDAX,3048H3字节二地址CALL7.4指令格式举例7.5RISC技术一、RISC的产生和发展80—20规律
典型程序中80%的语句仅仅使用处理机中20%的指令执行频度高的简单指令,因复杂指令的存在,执行速度无法提高RISC(ReducedInstructionSetComputer)CISC(ComplexInstructionSetCom
puter)——RISC技术能否用20%的简单指令组合不常用的80%的指令功能?二、RISC的主要特征选用使用频率较高的一些简单指令复杂指令的功能由简单指令来组合指令长度固定只有LOAD/STORE指令访存流水技术一个时钟周期内完成一条指令组
合逻辑实现控制器多个通用寄存器采用优化的编译程序7.5RISC技术主要特征对比CISCRISC指令系统复杂,庞大简单,精简指令数目一般大于200一般小于100指令格式寻址方式一般大于4一般小于4指令字长不固定等长可访存指令不加限制只有LOAD/STORE各种指令使用频率相差很大相差不大指令
执行时间相差很大多数在一个周期内完成优化编译实现很难较容易程序源代码长度较短较长控制器实现方式大多数为微程序控制大多数为硬布线控制软件系统开发时间较短较长7.5RISC技术(一)单项选择题1.指令系统采用不同寻址
方式的目的是B。A.实现存贮程序和程序控制;B.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性;C.可直接访问外存;D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度;2.以下四种类型指令中,执行时间最长的是C。A.RR型指令B.RS型指令C.SS型指令D.程序控制指令3.指令周期是指C。
A.CPU从主存取出一条指令的时间B.CPU执行一条指令的时间C.CPU从主存取出一条指令加上CPU执行这条指令的时间D.时钟周期时间484.变址寻址方式中,操作数的有效地址等于C。A.基值寄存器内容加上形式地址(位移量)B.堆栈指示器内容加上形式地址(位移量)C.变址寄存器内容加上形式地址
(位移量)D.程序记数器内容加上形式地址(位移量)5.寄存器间接寻址方式中,操作数处在B。A.通用寄存器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈6.在指令格式中采用扩展码的设计方案是为了C。A.减少指令字长度B.增加指令字长度C.保持指令字长度不变而增加指令操作的数量D.保持指令字长度不变而
增加寻址空间7.条件转移指令执行时所依据的条件来自B。A.指令寄存器B.标志寄存器C.程序计数器D.地址寄存器498.CPU中的程序计数器PC中存放的是B。A.指令B.指令地址C.操作数D.操作数地址9.扩展操作码是D。
A.操作码字段外辅助操作字段的代码B.操作码字段中用来进行指令分类的代码C.指令格式中不同字段设置的操作码D.操作码的长度随地址数的减少而增加,不同的地址数指令可以有不同的操作码长度10.为了缩短指令中某个地址段
的位数,有效的方法是采用D。A.立即寻址B.变址寻址C.间接寻址D.寄存器寻址11.零地址指令的操作数一般隐含在C。A.磁盘中B.磁带中C.寄存器中D.光盘中5012.假设寄存器中R中的数值为200,主存地址为200和300的地址单
元中存放的内容分别是300和400,则D方式下访问到的操作数是200。A.立即寻址B.寄存器间接寻址(R)C.存储器间接寻址(200)D.寄存器寻址13.在控制器中,必须有一个部件能提供指令在内存中的地址,服务于读取指令,并接收下条准备执行的指令
地址,这个部件是C。A.IPB.IRC.PCD.AR14.程序计数器和指令寄存器的位数各取决于B。A.机器字长,存储器的容量B.存储器的容量,指令字长C.指令字长,机器字长D.地址总线宽度,存储容量15.
ADDR0,R1加法指令按操作数的个数分,属于B。A.单操作数B.双操作数C.无操作数D.多操作数16.基址寻址中,操作数的有效地址A。A.基址寄存器内容加上形式地址(偏移量)B.堆栈指示器内容加上形式地址C.变址寄存器内容加上形式地址D.程序计数器内容加上形
式地址17.控制器的指令部件是指A。A.程序计数器PC、指令寄存器IR和指令译码器IDB.微程序控制器C.程序状态字PSW、指令寄存器IR和指令译码器ID52(二)综合应用题531.指令和数据都存于存储器中,
计算机如何区分它们?【解】通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出;在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样,虽然指令和数据都是以0、1代码形式存在存储器中,但CPU可以判断出
在取指阶段访问存储器取出的0、l代码是指令;在执行阶段访存取出的0、l代码是数据。例如,完成ADDM指令需两次访存:第一次访存是取指阶段,CPU根据PC给出的地址取出指令;第二次访存是执行阶段,CPU根据存于IR的指令中M给出的地址取出操作数。可见,CPU就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质
不同来区分指令和数据的。2.以加法指令ADDM(M为主存地址)为例,写出完成该指令的信息流程(从取指令开始)。【解】指令ADDM的真实含义是将地址为M的存储单元中的加数取出并送至运算器中。然后和存放在运算器的被加数通过ALU(算术逻辑部件)相加,结果仍放在运算器中。设
运算器中Acc存放被加数,X存放加数,求和结果存放在Acc中。故完成ADDM指令的信息流程为:•取指令PCMARMMDRIR•分析指令OP(IR)AU•执行指令Ad(IR)MARMMDRX•AccAL
U,同时XALU•ALUACC543.设主存储器容量为64K×32位,并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。写出MAR、MDR和通用寄存器X的位数,并指出哪些寄存器之间有信息通路。【解】由主存容量为64K×
32位得216=64K,故MAR为16位,MDR为32位。因指令字长=存储字长=机器字长,则IR、Acc、X均为32位。寄存器之间的信息通路有:•PCMAR•Ad(IR)MAR•MDRIR•取数MDRAcc,存数AccMDR•MDRX554.设某指令为定长
12位,其中每个地址段3位,试提出一种扩充操作码的分配方案,使其指令系统具有4条三地址指令,8条二地址指令,180条单地址指令。56答:三地址指令:000xxxxxxxxx.011xxxxxxxxx二地址指令:1000
00xxxxxx.100111xxxxxx一地址指令:101000000xxx.111110011xxx其中:操作码最高位为0是三地址扩展码,操作码为100是二地址扩展码,操作码最高位为1是一地址扩展码。575.若某计算机要求有如下形式的指令:三地址指令4条,单地址指令254
条,零地址指令16条(不要求有二地址指令)。设指令字长为12位,每个地址码长为3位,试用扩展操作码为其编码。58解:在三地址指令中三个地址字段占3×3=9位。剩下12-9=3位作为操作码,四条指令的操作码分别为000、001、010、011。最高位为0,是三地址标识。在单地址
指令中,操作码可以扩展到12-3=9位,其中前3位的代码是上述四个操作码以外的4个编码,即首位为1。编码范围是1xxxxxxxx。共有28=256个编码,取其前254个,100000000~111111101。剩下2个作为扩展用。对于零地址指令,全部12位指令代码都是操作码,其中前9位剩下
2个编码与后3位的8个编码正好构成16个操作码。11111111是零地址扩展标识位。59三种指令的编码结果:606.假设某机器指令系统指令定长12位,其中每个地址段3位,试提出一种扩充操作码的分配方案,使其指令系统具有4条三地址指令,8条二地址指
令,180条单地址指令。答:三地址指令:000xxxxxxxxx.011xxxxxxxxx二地址指令:100000xxxxxx.100111xxxxxx一地址指令:101000000xxx.111110011xxx其中:操作码最高位
为0是三地址扩展码,操作码为100是二地址扩展码,操作码最高位为1是一地址扩展码。617.指令字长16位,每个操作数的地址码长6位,指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。若双操作数指令有K条,无操作数指令有L条,
问单操作数最多可能有多少条?62•解:考虑到双操作数时的情况操作码的位数只能有4位即16-6-6=4位。•在没有无操作数指令时,单操作数指令最多可为:•M=(24-K)*26条•在有无操作数指令L条时,单操
作数指令最多可为:•M=(24-K)*26条-L/26条•如题中改为有单操作数指令M条,求无操作数最多可能有多少条?其他条件不变。•解:L=[(24-K)*26-M]26条638.一种两地址(寄存器R与存储器S)RS型指令的结构如下所示,其中I为间接寻址标志位,X为寻址模式字段,
D位偏移量字段。通过I,X,D的组合,可构成下表所示的寻址方式。可写出六种寻址方式的名称。•6位4位1位2位16位寻址方式表64OP---通用寄存器IX偏移量DR2为变址寄存器R3为通用寄存器R1为基址寄存器E=DE=(PC)±DE=(R2)±DE=(R3)E=(D)E=(R1)±D
0001101100110(1)(2)(3)(4)(5)(6)说明有效地址E算法XI寻址方式00011•解:1,直接寻址•2,相对寻址•3,变址寻址•4,寄存器间接寻址•5,存储器间接寻址•6,基址寻址65
9.基址寄存器的内容为2000H,变址寄存器的内容为03A0H,指令的地址码部分是3FH,当前正在执行的指令所在地址为2B00H,写出变址寻址(考虑基址)和相对寻址的访存有效地址。66•解:变址寻址(考虑基址)的访存有效地址
为•2000H+03A0H+3FH=23DFH•相对寻址的访存有效地址=2B00H+3FH=2B3FH•11.接上题1)设变址编址用于取数指令,相对编址用于转移指令,存储区内放的内容如下:写出从存储器中所取得数据以及转移地址。2)若采用直接编址,写出从存储器取出的数
据。•地址内容•003FH2300H•2000H2400H•203FH2500H•233FH2600H•23A0H2700H•23DFH2800H•2B00H063FH67•解:1)取出数据是(23DFH)=2800H•转移地址为2B3FH•2)如机内有基
址寄存器的话为(203FH)=2500H•如机内没有基址寄存器的话为(003FH)=2300H6810.已知Pentium微处理器各段寄存器的内容如下:DS=0800H,CS=1800H,SS=4000H,ES=3000H。iisp字段的内容为2
000H。请计算:•1)执行MOV指令,且已知为直接寻址,请计算有效地址。•2)IP的内容为1440H,请计算出下一条指令的地址(假设顺序执行)。3)今将某寄存器内容直接送入堆栈,请计算出接收数据的存储器地址。•答:1)8000H
+2000H=A000H•2)18000H+1440H=19440H•3)40000H-2H=3FFFEH6911.某计算机字长为16位,存储器按字编址,方存指令如下:其中OP是操作码,M定义寻址方式:0表示立即寻址、1直接寻址、2间
接寻址、3变址寻址、4相对寻址,A为形式地址。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器,字长为16位,问:1)该格式能定义多少种指令?2)各种寻址方式的寻址范围为多少字?3)写出各种寻址方式的有效地址EA的计算公式
。7015111087~0位OPMA答:1)操作码字段长度为5位,因此能定义32种操作;2)存址方式M及寻址范围:0方式时1个字,即指令字;1时256个字;2时64K个字;3时64K字;4时256个字(PC值附近256个字)。3)寻址方式M为0方式的寻址范
围是EA=(PC)机操作数在指令码中;M为1时EA=A;为2时EA=(A);为3时EA=(Rx)+A;为4时EA=(PC)+A。71