Микропрограмма выполнения четырёхадресной команды. Структура операционной части ЦП.

В полях А1, А2, А3, А4 в простых случаях задаются адреса ячеек ОП: адреса операндов, результата и выполняемой команды.

ОП

ЗМ

Р Ч П

Р А П

                                                                                 Чт

                                                                                 Зп

 

 

                                     РК

 

                                     

 

 

1 этап. Выбор машинной команды.

РАП = РК (А4) – адрес следующей команды подаётся в память.

РЧП = Чт (РАП) – на РЧП прочитали команду, т.к. её адрес был подан на РАП.

РК = РЧП – пересылка в ЦП машинной команды.

2 этап. Дешифрация.

3 этап. Формирование исполнительного адреса и выбор операндов.

РАП = РК (А1) – адрес первого операнда подаётся в память.

РЧП = Чт (РАП) – из памяти прочитали первый операнд.

РА = РЧП – первый операнд переслали на регистр РА АЛУ.

 

РАП = РК (А2)

РЧП = Чт (РАП)

РВ = РЧП

4 этап. Выполнение операций в АЛУ.

РС = РА оп РВ

5этап. Запись результата.

РАП = РК (А3) – адрес результата подаётся в память.

РЧП = РС -результат подаётся в память

Зп (РАП) = РЧП -результат записывается в запоминающий массив

А3

А2

А1

коп

Трёхадресные команды.

 

При переходе к трёхадресной системе адрес следующей выполняемой команды будет храниться на счётчике команд (СчК). По сравнению с предыдущим пунктом меняется только первый этап в микропрограмме.

ОП

ЗМ

Р Ч П

Р А П

                                                                                 Чт

                                                                                 Зп

 

 

                                     РК

            

 

 

                                     

1 этап. Выбор машинной команды.

РАП = СчК

РЧП = Чт (РАП)

РК = РЧП

СчК = СчК + n

2 – 5 этапы – Аналогично.

Двухадресные команды.

А2

А1

коп

Нет поля А3.

 

Результат записываем либо по адресу А1, либо по адресу А2 (тогда этот операнд, на место которого будет записан результат, сотрётся, и нужна дополнительная команда, чтобы перезаписать этот операнд, если он понадобится для другой команды).

Одноадресные команды.

Регистр-аккумулятор добавляется в структуру ЦП. В него помещается второй операнд до выполнения одноадресной команды.

Безадресные команды.

 

коп

Используется стек.

 

 

                                                  z=c+b

            c      +         b           =      z

 

 

 

 

ü

ü Самый оптимальный вариант – это двухадресные и трёхадресные команды.

Способы адресации.

Адресный код команды в полях Аi в большинстве случаев не совпадает с исполнительным адресом.

Под исполнительным адресом понимается физический адрес ячейки памяти, по которому хранится информация, или же по которому её необходимо записать.

 

1.

Аi

коп

Прямая адресация.

В адресном поле Аi хранится непосредственно исполнительный адрес.

Структурная схема.

 

Аi

коп

                                                                                                          

операнд

                                                  ОП                                             

                  адрес                   операнд      АЛУ                   

                                                                                                          

 

РАП = РК (Аi)

РЧП = Чт (РАП)

РА = РЧП

 

2. Непосредственная адресация.

В адресном поле команды хранится операнд.

Структурная схема.

коп

Аi

                

 

 

              

                   операнд АЛУ

 

 

РА = РК (Аi)

При непосредственной адресации можно только считывать операнд, но нельзя записывать результат на место Аi.

 

3. Косвенная адресация.

В адресном поле команды хранится адрес ячейки ОП, по которому находится адрес операнда (то есть адрес адреса).

Структурная схема.

адрес операнда     операнд

                                   ОП

 

                                                        адрес операнда

                                                            

                                                        операнд       АЛУ

 

 

РАП = РК (Аi) – подаём в память адрес адреса операнда.

РЧП = Чт (РАП) – получили адрес операнда.

РАП = РЧП

РЧП = Чт (РАП) – получили операнд.

РА = РЧП

 

4. Регистровая адресация.

В адресном поле команды указывается номер РОНа, в котором хранится операнд.

Структурная схема.

                               

коп

Ri

                                 

 

операнд

                                                  ОП                                        

              Номер РОНа                операнд АЛУ             

                                                                                                          

 

 

РОНы используются для сокращения времени доступа за операндами.

Микропрограмма выполнения двухадресной команды формата регистр-регистр (R-R). Структура операционной части ЦП.

 

Запись результата производится на место первого операнда.

 

ОП

ЗМ

Р Ч П

Р А П

                                                                                 Чт

                                                                                     

 

 

 

СчК

R2

R1

коп

                                      РК          

             

	Дш
			РА		РВ

+n        

	БУУ

            

 

 

Чт

РЧРП

Зп

 

РАРП – регистр адреса регистровой памяти

РЧРП – регистр числа регистровой памяти

1 этап. Выбор машинной команды.

РАП = СчК – адрес следующей выполняемой команды помещаем в память.

РЧП = Чт (РАП) – на РЧП прочитали команду.

РК = РЧП – передали команду на РК.

СчК = СчК + n – (n – это длина в байтах текущей выполняемой команды).

2 этап. Дешифрация.

3 этап. Формирование исполнительного адреса и выбор операндов.

РАРП = РК (R1) – подали номер РОНа, где хранится первый операнд.

РЧРП = Чт (РАРП) – выбрали первый операнд.

РА = РЧРП

РАРП = РК (R2)

РЧРП = Чт (РАРП) – выбрали второй операнд.

РВ = РЧРП

4 этап. Выполнение операций в АЛУ.

РС = РА оп РВ

5этап. Запись результата.

РАРП = РК (R1)

РЧРП = РС

Зп (РАРП) = РЧРП – записали результат в R1.

Выполнение команд безусловного перехода формата R-R.

коп

R2

М

             А1 А2

                                                       М – маска.

                                                        R2 – кодируется номер РОНа, в котором хранится адрес перехода.

Go to L.

1 этап. Выбор машинной команды.

Аналогично.

2 этап. Дешифрация.

3 этап. Формирование исполнительного адреса и выбор операндов.

РАРП = РК (R2) – выбираем адрес перехода.

РЧРП = Чт (РАРП)

СчК = РЧРП – выбран адрес, по которому надо передать управление.

 ОП

 

ЗМ

Р Ч П

Р А П

                                                                                 Чт

 

                                                                                     

 

 

СчК

R2

R1

коп

                                     РК

 

Деш

         +n                       

 

            

 

	РОНы

 

РАРП

Чт

 

РЧРП

Зп