Тимофеев А.С. Цифровые устройства и микропроцессоры по дисциплине Микропроцессорные устройства: учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Форматы однобайтовых команд

1.Формат команды с полями регистра-приемника (поле

DDD) и регистра-источника (поле SSS):

2.Формат команды с полем регистра - приемника (поле

DDD):

3.Формат команды с полем регистра - источника (поле SSS):

4.Формат команды с полем указателя, адресующего пару

регистров (поле RP):

5.Формат команды, не имеющей полей:

6.Формат команды с полем трехразрядного указателя

условия передачи управления (поле CCC):

7.Формат команды с полем трехразрядного кода,

определяющего адрес вектора прерывания (поле NNN):

Таблица 3.4 содержит примеры однобайтовых команд каждого

типа, из перечисленных выше.

Таблица 3.4 − Примеры однобайтовых команд

Команды Код BIN Код

HEX

Описание операции

MOV

B,H

01000100B 44H

Пересылка байта из RG H (SSS) в

RG B (DDD)

INR L 00101100B 2CH

Увеличить на 1 содержимое RG L

(DDD)

ADD C 10000001B 81H

Прибавить к аккумулятору

содержимое RG C

DCX D 00011011B 1BH

Уменьшить на 1 содержимое пары

CMA 00101111B 2FH Инверсия битов в аккумуляторе

RZ 11001000B C8H

Возврат из подпрограммы при

нуле Z=1 (CCC)

RST 3 11011111B DFH

Рестарт по 3 (NNN) вектору

прерывания

Форматы двухбайтовых команд

1.Формат двухбайтовой команды с полем регистра -

приемника (поле DDD) в первом байте и непосредственным

операндом - во втором:

НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ

ОПЕРАНД

2.Формат двухбайтовой команды без полей с

непосредственным операндом:

НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ

ОПЕРАНД

3.Формат двухбайтовой команды без полей с адресом порта

ввода - вывода:

АДРЕС ПОРТА ВВОДА/ВЫВОДА

Форматы трехбайтовых команд

1.Формат трехбайтовой команды с полем указателя,

адресующего пару регистров (поле RP) в первом байте и 16-ти

битного адреса ячейки памяти, записанного в двух последних

байтах:

СТАРШИЙ БАЙТ

16 БИТНОГО АДРЕСА

МЛАДШИЙ БАЙТ

16 БИТНОГО АДРЕСА

2.Формат трехбайтовой команды без полей с 16-ти битным

адресом:

СТАРШИЙ БАЙТ

16 БИТНОГО АДРЕСА

МЛАДШИЙ БАЙТ

16 БИТНОГО АДРЕСА

3.Формат трехбайтовой команды с полем трехразрядного

указателя условия передачи управления (поле CCC) в первом байте

и 16-ти битного адреса ячейки памяти:

СТАРШИЙ БАЙТ

16 БИТНОГО АДРЕСА

МЛАДШИЙ БАЙТ

16 БИТНОГО АДРЕСА

Приведем примеры (таблица 3.5) характерных двух- и

трехбайтовых команд каждого из перечисленных типов.

Таблица 3.5 − Примеры двух- и трехбайтовых команд

Команды Код

BIN

Код

HEX

Описание операции

MVI B,6FH

00000110

01101111

06H

6FH

Записать непосредственный операнд 6FH

в RG B (DDD)

ANI 72H

11100110

01110010

E6H

72H

Логич. опер. И аккумулятора с

непосредственным операндом 72H

OUT 98H

11010011

10011000

D3H

98H

Вывод байта данных из аккумулятора в

порт номер 98H

LXI H,1234H

00100001

00110100

00010010

21H

34H

12H

Загрузить пару регистров HL

непосредственным 16 битовым

операндом 1234H

STA 5678H

00110010

01111000

01010110

32H

78H

56H

Записать байт из аккумулятора

в ячейку памяти по адресу 5678H

JM 9ABCH

11111010

10111100

10011010

FAH

BCH

9AH

Переход при отрицательном результате

(при минусе S=1 (CCC)) на адрес

программы 9ABCH

3.3 Способы адресации

Под способами адресации понимаются методы,

используемые для указания адресов источников и приемников

операндов. Операнды могут быть в регистрах МП, в ячейках

памяти и в операндах команды. Для ассемблера 580 код операции в

неявном виде определяет способ адресации.

1. Регистровая адресация. В этом случае команды содержат

адреса регистров общего назначения. Малое число регистров

общего назначения объясняет короткий адрес вызова регистров.

Поэтому адреса регистров могут записываться в одном байте с

кодом операции. Такие команды состоят из одного байта и

являются самыми быстрыми. Первые два столбца таблицы 3.3

описывают кодировку адресов регистров. Пример команды: MOV

B,C (код команды 41Н). Данная команда пересылает байт из

регистра С в регистр В.

2. Косвенная регистровая адресация. При этом способе

адресации в однобайтовой команде содержится адрес регистровой

пары, в которой записан адрес ячейки памяти. Время выполнения

команд по сравнению с регистровой адресацией больше на 80-85%.

Пример команды: STAX D (код команды 12Н). Команда записывает

содержимое аккумулятора в ячейку памяти, адрес которой

находится в паре регистров DE.

3. Прямая адресация. При прямой адресации в команде

содержится адрес ячейки памяти. Данные трехбайтовые команды

являются самыми длинными и очень медленными по времени

выполнения, но и самыми наглядными. Пример команды: LDA

5432 (код команды 3А 32 54). Данная команда считывает в

аккумулятор байт данных из ячейки памяти, адрес которой указан в

самой команде – 5432.

4. Непосредственная адресация. При этом способе адресации

операнды (один или два) задаются непосредственно в команде

вслед за байтом кода операции во втором (и третьем) байтах.

Данные команды чаще всего являются двухбайтовыми и наиболее

простыми, со средним временем выполнения. Пример команды:

CPI 3FH (код команды FE 3F). Команда сравнивает содержимое

аккумулятора с шестнадцатеричным числом 3F, которое записано в

команде.

5. Стековая адресация. Команды, использующие данный тип

адресации, являются указателями на вершину стека. В неявном

виде команды выполняют работу со счетчиком - указателем стека.

Команды являются очень короткими и одновременно самыми

медленными по времени выполнения. Пример команды: PUSH H

(код команды E5H ). Команда помещает в стек содержимое пары

регистров HL, при этом уменьшается на 2 счетчик- указатель стека.

По функциональному признаку все команды можно разделить на

пять групп. Рассмотрим команды по функциям.

3.4 Система команд микропроцессора КР580ИК80

3.4.1 Команды пересылки информации

Команды данной группы (таблица 3.6) позволяют

производить двухсторонний обмен данными между регистрами

блока РОН и регистрами и памятью МП-системы. Команды могут

оперировать как байтовыми, так и 16-ти битовыми операндами.

Данная группа команд не изменяет состояние регистра флагов.

Таблица 3.6 − Команды пересылки информации

Команды Байты Такты Описание команд

MOV R1,R2 1 5 Передать байт из регистра R2 в регистр R1

MOV R1, M 1 7

Передать байт из ячейки памяти, адресуемой

парой регистров HL, в регистр R1

MOV M, R1 1 7

Передать байт из регистра R1 в ячейку памяти,

адресуемую парой регистров HL,

Команды пересылают байт между регистрами с использованием регистровой

адресации, или между регистром и ячейкой памяти с использованием косвенной

регистровой адресации.

MVI R, data8 2 7 Загрузить операнд data8 в регистр R

MVI M, data8 2 10

Загрузить непосредственный операнд data8 в

ячейку памяти, адресуемую парой регистров HL,

Команды предназначены для начальной инициализации регистров и

ячеек памяти.

LXI rp, ata16 3 10

Загрузить непосредственный операнд data16 в

регистровую пару rp

Загрузка пары регистров используется при задании адресов для косвенной

регистровой адресации и при арифметических операциях с двойной точностью.

LDA addr16 3 13 Загрузить аккумулятор из ячейки по адресу addr16

STA addr16 3 13 Загрузить ячейку по адресу addr16 из аккумулятора

Наиболее простые операции загрузки и записи аккумулятора при

прямом методе адресации.

LDAX rp

1 7

Загрузить аккумулятор из ячейки памяти,

адресуемой парой регистров rp

STAX rp 1 7

Загрузить ячейку памяти, адресуемую парой

регистров rp, из аккумулятора

Операции загрузки и записи аккумулятора используют косвенный

регистровый метод адресации.

Продолжение таблицы 3.6

LDAX rp

1 7

Загрузить аккумулятор из ячейки памяти,

адресуемой парой регистров rp

STAX rp 1 7

Загрузить ячейку памяти, адресуемую парой

регистров rp, из аккумулятора

Операции загрузки и записи аккумулятора используют косвенный

регистровый метод адресации.

LHLD

addr16

3 16

Загрузить пару регистров HL из ячеек памяти по

адресу addr16 и addr16+1

SHLD

addr16

3 16

Загрузить ячейки памяти по адресу addr16 и

addr16+1 содержимым пары регистров HL

Редко используемые операции с парой регистров HL при прямой адресации.

XCHG 1 4

Обменять содержимое пар регистров HL и DE

между собой

Обмен содержимым пар регистров упрощает использование пары

регистров HL для адресации ячеек памяти при косвенной регистровой

адресации.

3.4.2 Команды арифметических операций

Эта группа команд (таблица 3.7) управляет выполнением

арифметических операций над данными, размещенными в

регистрах блока РОН и в ячейках внешней памяти. В основном,

операндами данной группы команд являются байтовые числа.

В результате выполнения команд этой группы изменяются

состояния флагов.

Таблица 3.7 − Команды арифметических операций

Команд

Байт

Такты Описание команд

ADD R 1 4

Сложить содержимое аккумулятора и

регистра R

ADD M 1 7

Сложить содержимое аккумулятора и

ячейки памяти, адресуемой парой

регистров HL

ADC R 1 4

Сложить содержимое аккумулятора,

регистра R и флага переноса

Продолжение таблицы 3.7

ADC M 1 7

Сложить содержимое аккумулятора, ячейки

памяти, адресуемой парой регистров HL и флага

переноса

ADI data8 2 7

Сложить содержимое аккумулятора с операндом

data8

ACI data8 2 7

Сложить содержимое аккумулятора, операнда

data8 и флага переноса

Команды суммирования используют в качестве одного слагаемого и приемника

суммы − аккумулятор. Другим слагаемым выступает регистр РОН, ячейка

памяти, или непосредственный операнд data8.

Для организации многобайтного сложения предусмотрены команды, в которых

флаг переноса прибавляется в младшем разряде. Суммирование многобайтовых

чисел выполняется, начиная с младших байтов и заканчивая старшими.

SUB R 1 4

Вычесть из аккумулятора байт

регистра R

SUB M 1 7

Вычесть из аккумулятора содержимое ячейки

памяти, адресуемой парой регистров HL

SBB R 1 4

Вычесть из аккумулятора содержимое регистра R

и флага переноса

SBB M 1 7

Вычесть из аккумулятора содержимое ячейки

памяти, адресуемой парой регистров HL и флага

переноса

SUI data8 2 7

Вычесть из аккумулятора содержимое операнда

data8

SBI data8 2 7

Вычесть из аккумулятора содержимое операнда

data8 и флага переноса

Операции вычитания используют аккумулятор как вычитаемое и как

разность. Использование признака переноса при вычитании называется заемом

и позволяет вычитать многоразрядные числа.

DAD rp 1 10

Сложить содержимое пары регистров HL с парой

регистров rp

DAA 1 4 Десятичная коррекция байта в аккумуляторе

Сложение пар регистров используется при операциях с двойной точностью.

Десятичная коррекция необходима при работе с двоично – десятичными

числами.

Продолжение таблицы 3.7

INR R 1 5 Увеличить на 1 содержимое регистра R

INR M 1 10

Увеличить на 1 содержимое ячейки памяти,

адресуемой парой регистров HL

DCR R 1 5 Уменьшить на 1 содержимое регистра R

DCR M 1 10

Уменьшить на 1 содержимое ячейки памяти,

адресуемой парой регистров HL

INX rp 1 5 Увеличить на 1 содержимое пары регистров rp

DCX rp 1 5

Уменьшить на 1 содержимое пары

регистров rp

Увеличение на единицу содержимого регистров, ячеек памяти или пар

регистров называется инкрементом, а уменьшение – декрементом. Позволяет

организовывать счетчики циклов и изменять адреса при обработке элементов

массивов. Инкремент и декремент пары регистров не изменяют состояния

флагов и поэтому не могут напрямую использоваться для организации

счетчиков циклов.

3.4.3 Команды логических операций

Данные команды (таблица 3.8) реализуют поразрядные

булевые операции над байтами, которые хранятся в регистрах

блока РОН, в памяти и регистре признаков.

Команды данной группы влияют на состояние флагов

Таблица 3.8 − Команды логических операций

Команды

Бай

ты

Так

ты

Описание команд

ANA R 1 4

Логическая операция И аккумулятора и

регистра R

ANA M 1 7

Логическая операция И аккумулятора и

ячейки, адресуемой парой регистров HL

ORA R 1 4

Логическая операция ИЛИ аккумулятора и

регистра R

Продолжение таблицы 3.8

ORA M 1 7

Логическая операция ИЛИ аккумулятора и ячейки

памяти, адресуемой парой регистров HL

XRA R 1 4

Логическая операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

аккумулятора и регистра R

XRA M 1 7

Л.О. ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ аккумулятора и ячейки

памяти, адресуемой парой регистров HL

CMP R 1 4 Сравнение аккумулятора и регистра R

CMP М 1 7

Сравнение содержимого аккумулятора и ячейки,

адресуемой парой регистров HL

Полный набор побитовых логических операций с аккумулятором и регистром

РОН или ячейкой памяти.

RLC 1 4 Сдвиг содержимого аккумулятора по циклу влево

RRC 1 4 Сдвиг аккумулятора по циклу вправо

RAL 1 4 Сдвиг аккумулятора через флаг переноса влево

RAR 1 4 Сдвиг аккумулятора через флаг переноса вправо

CMA 1 4 Инверсия содержимого аккумулятора

STC 1 4 Установить в 1 флаг переноса

CMC 1 4 Инверсия флага переноса

Операции сдвига работают по циклу, записывая выдвигаемый бит на свободное

место. Сдвиг через флаг переноса включает в цикл бит переноса, что

необходимо при выполнении арифметических сдвигов.