Кодирование команд МП

Каждый элемент информации, заносимый во внешнюю или внутреннюю память МП, представляется в двоичном коде. Однако при составлении программы команды могут быть записаны в любом другом коде: в восьмеричном, шестнадцатеричном или в символической (мнемонической) форме.

Если учесть, что средняя по сложности программа состоит из нескольких десятков и даже сотен команд, то понятно, что записывать программу в двоичном коде очень неудобно и утомительно.

Шестнадцатеричное кодирование команд преследует ту же что и восьмеричное, и позволяет еще проще записывать коды команд, так как одна шестнадцатеричная цифра соответствует двоичной тетраде.

Восьмеричное и шестнадцатиричное кодирование команд имеют очевидное преимущество перед двоичным. Однако для более длинных команд и они неудобны. Программист должен знать восьмеричные или шестнадцатиричное коды всех команд, использующихся в данном микропроцессоре. Чтобы упростить процесс написания, отладки и чтения программы, широко используется мнемонический или символический код. Основные его принципы следующие.

Каждая команда МП представляется трех- или четырехбуквенным символом. Мнемонические символы значительно легче связать с машинными операциями, так как эти символы можно выбрать такими, чтобы в своей совокупности они напоминали название команды.

Символическое обозначение всех команд называется "языком ассемблера". В основе этих символических обозначение, как правило, лежит аббревиатура от полной записи наименования команды на английском языке.

Пример.

Рассмотрим, например, кодирование команды микропроцессора К580, осуществляющий передачу байта данных из регистра В в регистр А (аккумулятор). Мнемоническая запись этой команды - МОV R, R2 (аббревиатура от английского слова to move - пересылать). Формат этой команды в двоичном коде имеет вид 01 DDDSSS, где DDD - двоичный код номера регистра - приемника информации; SSS - двоичный код номера регистра-источника.

Регистр В в данном микропроцессоре имеет номер 0, а его двоичный код - 000. Регистр А имеет номер 7 и код 111 . Подставив эти двоичные коды вместо DDD и SSS получим машинный код команды MOV A,B: 01111000.

В МП К580 основной системой кодирования является шестнадцатеричная система счисления. Это вызвано байтовой структурой обрабатываемой информации. Поэтому при кодировании команд байт разбивается на две тетрады, а соответствующий восьмиразрядный двоичный код преобразуется в шестнадцатеричный код, состоящий их двух шестнадцатеричных цифр.

С учетом сказанного, двоичный код команды MOV А, В разбивается на две тетрады. Младшая тетрада имеет вид 1000 , что соответствует шестнадцатеричной цифре 8, а старшая тетрада имеет вид 0111 , что соответствует шестнадцатеричной цифре 7, тогда шестнадцатеричный код рассматриваемой команды имеет вид 78.

Предварительную запись программы удобно проводить в более компактной форме. В программе указывается начальный адрес каждой команды и при этом имеется ввиду, что в зависимости от длины каждая команда будет занимать от одной до трех последовательных ячеек памяти. С учетом этого при записи программы указываются лишь начальные адреса команд в программе. Это сокращает объем записи программы и делает их более наглядными и удобными в машинных кодах и мнемокодах приведен ниже в таблице.

СОКРАЩЕННЫЙ ВИД ЗАПИСИ ПРОГРАММЫ

При составлении программ решаемых задач пользователь должен уметь получать всю необходимую информацию, содержащуюся в символической записи команды, а именно:

а) название команды;

б) машинный код команды;

в) функциональное назначение команды ( выполняемую под ее воздействие операцию в МП);

г) используемый способ адресации;

д) длину команды;

е) порядок размещения кода команды в памяти;

ж) число машинных циклов, необходимых для реализации команды;

з) воздействие результата выполнения команды на изменения состояния МП (содержимое регистра состояния);

В качестве примера рассмотрим уже используемую выше команду МП К580 "STA A" :

а) название команды - "Запись в память прямая";

б) машинный код команды 32 А 9₁₆ или 0011 0010₂;

в) функциональное назначение команды: содержимое регистра-аккумулятора записать в ячейку памяти с адресом А. После выполнения команды в аккумуляторе и ячейке памяти с адресом А содержится одна и та же информация;

г) используемый способ адресации - прямая адресация;

д) длина команды - 3 байта;

е) порядок размещения кода команды в памяти;

- SТА (код команды) - 1 байт;

- младший байт адреса - 1 байт;

- старший байт адреса - 1 байт;

ж) число машинных циклов, необходимых для выполнения команды, - 5 циклов;

з) воздействие результата выполнения команды на состояние МП

- после выполнения команды значения разрядов регистра состояния не изменяются.

Вывод.

Знание системы и способа кодирования команд, а также информации, содержащейся в коде каждой команды, способствует эффективному использованию архитектурных возможностей МП при программировании его работы.