指令系统和指令执行流程.doc

附录二
方案一指令系统和指令执行流程
指令助记符
指 令 功 能
指 令 编 码
节 拍
微 操 作
控 制 信 号
控制信号的有效性

I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
T0
(PC)→IAB→OAB→M
PCO,B1
0,0
取 指 微 指 令

(M)→ODB→IDB→IR1
RC,B2,B3,CI,GI
0,0,0,↑,0

(PC)+1→PC
（MD)→MPC接数
P+1,CK
MLD
1,↓
0

T1
(A)→BUFFER→IDB→ACT
OB,CC,CG
0,↑,0

T2

RR,A,B,CT,OT
0,I1,I0,1,0
ADD A，Ai
(A)+(Ai)→A
0 0 0 0 0 0 Ai

(ACT)+(Ai)→A
,M,S3,S2,S1,S0
1,0,1,0,0,1

X0,X1,CA
1,1,↑

置CY
SA,SB,CP
1,1,↑

T1
(A)→BUFFER→IDB→ACT
OB,CC,CG
0,↑,0

T2

RR,A,B,CT,OT
0,I1,I0,1,0
SUB A，Ai
(A)-(Ai)→A
0 0 0 0 0 1 Ai

(ACT)-(Ai)→A
,M,S3,S2,S1,S0
0,0,0,1,1,0

X0,X1,CA
1,1,↑

置CY
SA,SB,CP
1,1,↑

T1
(Ai)→IDB→IR2
RR,A,B,CL
0,I1,I0,↑

T2
(IR1,IR2)→IAB→OAB
OI,B1
0,0
MOV A，@Ai
(I2I1I0(Ai))→A
0 0 1 0 0 0 Ai

(M)→ODB→IDB→ALU→A
RC,B2,B3,CT,OT
0,0,0,1,0

,M,S3,S2,S1,S0
1,1,1,0,1,0

X0,X1,CA
1,1,↑

T1
(Ai)→IDB→ALU→A
RR,A,B,CT,OT
0,I1,I0,1,0
MOV A，Ai
(Ai)→A
0 1 0 0 0 0 Ai

,M,S3,S2,S1,S0
1,1,1,0,1,0

X0,X1,CA
1,1,↑
指令助记符
指 令 功 能
指 令 编 码
节 拍
微 操 作
控 制 信 号
控制信号的有效性

I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0

MOV Ai，A
(A)→Ai
0 1 0 0 0 1 Ai
T1
(A)→BUFFER→IDB→Ai
OB,WR,A,B
0,0,I1,I0

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→ALU→A
RC,B2,B3,CT,OT
0,0,0,1,0
MOV A，#data
data→A
0 1 1 0 0 0 0 0，data

,M,S3,S2,S1,S0
1,1,1,0,1,0

X0,X1,CA
1,1,↑

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0
MOV Ai,#data
data→Ai
0 1 1 0 0 1 Ai，data

(M)→ODB→IDB→Ai
RC,B2,B3,WR,A,B
0,0,0,0,I1,I0

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→IR2
RC,B2,B3,CL
0,0,0,↑

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓
LDA addr
(addr)→A
1 0 0 0 0 a10 a9 a8，a7～a0
T2
(IR1、IR2)→IAB→OAB
OI,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→ALU→A
RC,B2,B3,CT,OT
0,0,0,1,0

,M,S3,S2,S1,S0
1,1,1,0,1,0

X0,X1,CA
1,1,↑

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→IR2
RC,B2,B3,CL
0,0,0,↑
STA addr
（A）→addr
1 0 1 0 0 a10 a9 a8，a7～a0

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓

T2
(IR1、IR2)→IAB→OAB
OI,B1
0,0

(A)→BUFFER→IDB→ODB
OB,B2,B3,WC
0,1,0,0
RLC A
C、A左环移一位
1 1 0 0 0 0 0 0
T1
CY、(A)左环移一位
X0,X1,SL,CA
0,1,CY,↑

SA,SB,CP
0,1,↑

指令助记符
指 令 功 能
指 令 编 码
节 拍
微 操 作
控 制 信 号
控制信号的有效性

I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0

RRC A
C、A右环移一位
1 1 0 0 0 1 0 0
T1
CY、(A)右环移一位
X0,X1,SR,CA
1,0,CY,↑

SA,SB,CP
1,0,↑
JZ addr

1 1 1 0 0 0 a9 a8,a7～a0
T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0
JC addr
addrPC
1 1 1 0 1 0 a9 a8,a7～a0

(M)→ODB→IDB→IR2
RC,B2,B3,CL
0,0,0,↑
JA0 addr

1 1 1 1 0 0 a9 a8,a7～a0

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓
JMP addr

1 1 1 1 1 0 a9 a8,a7～a0
T2
(IR1、IR2)→IAB
OI
0

IABPC
LP,CK
1,↓
HALT
置"0"RUN
1 1 1 1 1 1 1 1
T1
置"0"RUN
DR,RCP
0,↑

方案一微指令格式和指令微程序

位
23 22 21 20
19 18 17 16
15 14 13 12
11 10 9 8
7 6 5 4
3 2 1 0

指 令
信 号
S3 S2 S1 S0
M X1 X0
OI CL'CP' /
CG OT LP'OB
GI P+1 DR MLD
WC'RC'RR WR'
微指令码
助 记 符
有 效 电 平
* * * *
* * * *
0 1 1 *
0 0 0 0
0 1 0 0
0 0 0 1
(十六进制)

微 地 址

取指 微指令
000H
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

001

002

ADD A，Ai
003
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
0 0 1 0
1 0 1 1
1 1 1 0
0082BE

004
1 0 0 1
1 0 1 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 1 0 0
9BABBC

005
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

006

位
23 22 21 20
19 18 17 16
15 14 13 12
11 10 9 8
7 6 5 4
3 2 1 0

指 令
信 号
S3 S2 S1 S0
M X1 X0
OI CL'CP' /
CG OT LP'OB
GI P+1 DR MLD
WC'RC'RR WR'
微指令码
助 记 符
有 效 电 平
* * * *
* * * *
0 1 1 *
0 0 0 0
0 1 0 0
0 0 0 1
(十六进制)

微 地 址

SUB A，Ai
007
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
0 0 1 0
1 0 1 1
1 1 1 0
0082BE

008
0 1 1 0
0 0 1 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
63ABBD

009
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

00A

MOV A,@Ai
00B
0 0 0 0
0 0 0 0
1 1 0 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
00CBBD

00C
1 0 1 0
1 1 1 1
0 0 0 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 0 1 0
AF0BBA

00D
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

00E

00F

010

011

012

MOV A，Ai
013
1 0 1 0
1 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 1 0 0
AF8BBC

014
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

015

016

MOV Ai，A
017
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 1 1
008ABF

018
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

019

01A

位
23 22 21 20
19 18 17 16
15 14 13 12
11 10 9 8
7 6 5 4
3 2 1 0

指 令
信 号
S3 S2 S1 S0
M X1 X0
OI CL'CP' /
CG OT LP'OB
GI P+1 DR MLD
WC'RC'RR WR'
微指令码
助 记 符
有 效 电 平
* * * *
* * * *
0 1 1 *
0 0 0 0
0 1 0 0
0 0 0 1
(十六进制)

微 地 址

MOV A,#data
01B
1 0 1 0
1 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 0
AF8BFA

01C
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

01D

01E

MOV Ai,#data
01F
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 1
008BFB

020
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

021

022

LDA addr
023
0 0 0 0
0 0 0 0
1 1 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 0
00CBFA

024
1 0 1 0
1 1 1 1
0 0 0 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 0 1 0
AF0BBA

025
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

026

LDA addr
027
0 0 0 0
0 0 0 0
1 1 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 0
00CBFA

028
1 0 1 0
1 1 1 1
0 0 0 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 0 1 0
AF0BBA

029
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

02A

STA addr
02B
0 0 0 0
0 0 0 0
1 1 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 0
00CBFA

02C
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 1 0
1 0 1 1
0 1 1 0
000AB6

02D
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

02E

位
23 22 21 20
19 18 17 16
15 14 13 12
11 10 9 8
7 6 5 4
3 2 1 0

指 令
信 号
S3 S2 S1 S0
M X1 X0
OI CL'CP' /
CG OT LP'OB
GI P+1 DR MLD
WC'RC'RR WR'
微指令码
助 记 符
有 效 电 平
* * * *
* * * *
0 1 1 *
0 0 0 0
0 1 0 0
0 0 0 1
(十六进制)

微 地 址

STA addr
02F
0 0 0 0
0 0 0 0
1 1 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 0
00CBFA

030
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 1 0
1 0 1 1
0 1 1 0
000AB6

031
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

032

RLC A
033
0 0 0 0
0 0 1 0
1 0 1 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 1 1 0
02ABBE

034
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

035

036

RRC A
037
0 0 0 0
0 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 0 1 1
1 1 1 0
01ABBE

038
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A

039

03A

JZ addr
03B
0 0 0 0
0 0 0 0
1 1 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 0
00CBFA
JC addr
03C
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 1 0
0009BE
JA0 addr
03D
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A
JMP addr
03E

HALT
03F
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
1 0 0 1
1 1 1 0
008B9E

040
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 1 0
1 0 1 0
008B6A
方案二指令系统和指令执行流程
指令助记符
指 令 功 能
指 令 编 码
节 拍
微 操 作
控 制 信 号
控制信号的有效性

I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
T0
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0
取 指 微 指 令

(M)→ODB→IDB→IR1
RC,B2,B3,CI,GI
0,0,0,↑,0

(PC)+1>PC
（MD)→MPC接数
P+1,CK
MLD
1,↓
0

(A)→ACT
CC,CG
↑,0

T1

RR,A,B
0,I1,I0
ADD A，Ri
(A)+(Ri)→A
0 0 0 0 0 0 Ri

(ACT)+(Ri)→BUF→IDB→A
,M,S3,S2,S1,S0
1,0,1,0,0,1

OB,X0,X1,CA
0,1,1,↑

置CY
SA,SB,CP
1,1,↑

T1

RR,A,B
0,I1,I0
SUB A，Ri
(A)-(Ri)→A
0 0 0 0 0 1 Ri

(ACT)-(Ri)→BUF→IDB→A
,M,S3,S2,S1,S0
0,0,0,1,1,0

OB,X0,X1,CA
0,1,1,↑

置CY
SA,SB,CP
1,1,↑

MOV A,@Ri

(I2I1I0(Ri))→A

0 0 1 0 0 0 Ri
T1
(Ri)→BUF→IDB→IR2
RR,A,B,OB,CL
,M,S3,S2,S1,S0
0,I1,I0,0,↑
1,1,1,0,1,0

T2
(IR1、IR2)→IAB→OAB
OI,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→A
RC,B2,B3,X0,X1,CA
0,0,0,1,1,↑

T1
(Ri)→BUF→IDB→A
RR,A,B
0,I1,I0
MOV A，Ri
(Ri)→A
0 1 0 0 0 0 Ri

,M,S3,S2,S1,S0
1,1,1,0,1,0

OB,X0,X1,CA
0,1,1,↑
MOV Ri，A
(A)→Ri
0 1 0 0 0 1 Ri
T1
(ACT)→BUF→IDB→Ri
,M,S3,S2,S1,S0
OB,WR,A,B
1,0,0,0,0,0
0,0,I1,I0

指令助记符
指 令 功 能
指 令 编 码
节 拍
微 操 作
控 制 信 号
控制信号的有效性

I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0
MOV A，#data
data→A
0 1 1 0 0 0 0 0，data

(M)→ODB→IDB→A
RC,B2,B3,X0,X1,CA
0,0,0,1,1,↑

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0
MOV Ri，#data
data→Ri
0 1 1 0 0 1 Ri，data

(M)→ODB→IDB→Ri
RC,B2,B3,WR,A,B
0,0,0,0,I1,I0

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→IR2
RC,B2,B3,CL
0,0,0,↑
LD A addr
(addr)→A
1 0 0 0 0 a10 a9 a8，a7～a0

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓

T2
(IR1、IR2)→IAB→OAB
OI,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→A
RC,B2,B3,X0,X1,CA
0,0,0,1,1,↑

T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0

(M)→ODB→IDB→IR2
RC,B2,B3,CL
0,0,0,
STA addr
（A）→addr
1 0 1 0 0 a10 a9 a8，a7～a0

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓

T2
(IR1、IR2)→IAB→OAB
OI,B1
0,0

(ACT)→BUF→IDB→ODB
,M,S3,S2,S1,S0
OB,B2,B3,WC
1,0,0,0,0,0
0,1,0,0
RLC A
C、A左环移一位
1 1 0 0 0 0 0 0
T1
CY、(A)左环移一位
X0,X1,CA
0,1,↑

SA,SB,CP
0,1,↑
RRC A
C、A右环移一位
1 1 0 0 0 1 0 0
T1
CY、(A)右环移一位
X0,X1,CA
1,0,↑

SA,SB,CP
1,0,↑

指令助记符
指 令 功 能
指 令 编 码
节 拍
微 操 作
控 制 信 号
控制信号的有效性

I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0

JZ addr

1 1 1 0 0 0 a9 a8，a7～a0
T1
(PC)→IAB→OAB
PCO,B1
0,0
JC addr
addrPC
1 1 1 0 1 0 a9 a8，a7～a0

(M)→ODB→IDB→IR2
RC,B2,B3,CL
0,0,0,↑
JA0 addr

1 1 1 1 0 0 a9 a8，a7～a0

(PC)+1→PC
P+1,CK
1,↓
JMP addr

1 1 1 1 1 0 a9 a8，a7～a0
T2
(IR1、IR2)→IAB
OI
0

IABPC
LP
1
HALT
置"0"RUN
1 1 1 1 1 1 1 1
T1
置"0"RUN
DR,RCP
0,↑

110