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指令系统和指令执行流程.doc

1、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→ID

2、B→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 S

3、UB 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,

4、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

5、 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

6、 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,

7、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

8、→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,↑

9、 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

10、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

11、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)

12、 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

13、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' /

14、 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

15、 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

16、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

17、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

18、 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

19、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

20、 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

21、 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

22、 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

23、 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

24、 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

25、 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

26、 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

27、 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

28、 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

29、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

30、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

31、 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,↑

32、 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

33、 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

34、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,↓ T

35、2 (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

36、 (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

37、 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

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