Формат адресной команды и цикл ее выполнения.
Термин «формат» определяет значения полей бит в коде команды.
Рис. Адресная команда.
Поле операции занимает 5 бит. В него заносится код операции (КОП = RC3…7), определяющий характер выполняемых командой действий. Поле адреса занимает 3 бита. В него заносится закодированный адрес ячейки памяти, где находится требуемая нам команда или данные. Команды, использующие обращение к памяти, называют адресными. Формализация адреса для обращения к памяти – это функция АЛУ. Для этого АЛУ помимо программно доступных регистров А и F необходимы регистры RA, RC, RD.
RC – регистр команд – хранит код команды в процессе выполнения.
RA – регистр абсолютного адреса – хранит адрес вызываемой ячейки памяти в течение цикла обращения к памяти.
RD – регистр данных – хранит данные в процессе обмена с шиной, при чтении принимает из ОЗУ, при записи выдает в ОЗУ.
Регистровые команды не используют обращение к памяти и обращаются к командам внешних устройств.
Прежде, чем перейти к циклу адресной операции, рассмотрим его составляющие:
( ) – значение соответствующего регистра;
RA ←(PC) – содержимое счетчика команд отправляется (записывается) в RA;
М – отображение текущего адреса;
М=(RA) – отображение текущего адреса в памяти или М – содержимое регистра RA;
Rc←M – М - содержимое отправить в регистр команд RC;
Операнд – объект операции, преобразуемое обрабатываемое число, символ и т.д.
|
|
|
Для вышеуказанной адресной команды
(RCØ) = 0 – содержимое бита 0;
(RC2) = 1 – содержимое бита 2;
RCO ... 2 – поле адреса, тогда
(RC…2) = 6h – хранит адрес памяти;
М = (HL) – М – содержимое регистра HL;
М = f (RCO … 2).
Рассмотрим цикл адресной операции сложения содержимого аккумулятора и ячейки памяти M –Add M.
Вопрос 6
Форматы данных. Системы счисления.
Для цифровых систем цифровой сигнал имеет только два состояния: низкое-0 и высокое-1, в аналоговой форме, например 5 мВ и 10 мВ.
Двоичная система счисления позволяет использовать в МП-технике 4 формата данных: однобайтный, однобитный, двухбайтный и трехбайтный. Первые два используются для кодирования логических переменных и констант, двухбайтный – для кодирования целочисленных данных. В трехбайтном формате представляются вещественные числа.
Отступление: Информация хранится в памяти в виде одномерного массива слов (Рис. 3). Слово состоит из нескольких бит (двоичная единица количества информации). Каждый бит может принимать только два значения: либо 0, либо 1.
Рис. 3
Восемь бит образуют байт. Слово содержит 1. 2 или 4 байта информации. Разрядность слова в памяти и разрядность данных, обрабатываемых процессором, как правило, одинаковы.
|
|
|
Двоичная система счисления, как и десятичная, относится к позиционным системам. В позиционной системе счисления вес цифры зависит от ее позиции в числе.
В десятичной системе в зависимости от позиции цифры мы имеем единицы (100), десятки (101) и т.д. В двоичной системе позиции цифр имеют следующие веса: 20=1, 21 =2, 22 = 4, 23 = 8 и т.д. Алгоритм перехода из двоичной системы в десятичную прост. Например, двоичное число:
11001 = (11·20) + (00·21) + (00·22) + (18·23) + (116·24) = 1 + 0 + 0 + 8 + 16 = 25 – т.е. двоичное число расписывается справа налево.
Механизм преобразования числа из десятичной в двоичную систему следующий: сначала десятичное число делится на 2”, остаток от деления становится младшим разрядом в двоичной форме записи числа, т.е. крайним справа. Результат деления снова делится на 2, остаток будет вторым разрядом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в результате частное от деления не станет равным нулю.
Например, преобразуем число 25 из десятичной в двоичную форму:
25 : 2 = 12 остаток 1 (младший значащий разряд)
12 : 2 = 6 остаток 0
6 : 2 = 3 остаток 0
3 : 2 = 1 остаток 1
1 :2 = 0 остаток 1
11·20 + 00·21 + 00·22 + 18·23 + 116·24 = 25 { 2510 = 110012 – запись «снизу-вверх».
Для компактного представления двоичных чисел в МП используют смешанные системы счисления, в которых каждая цифра исходной десятичной системы изображается цифрами другой, в частности, двоичной системы.
|
|
|
В двоично-десятичной системе каждая десятичная цифра кодируется тетрадой (четырьмя) двоичных цифр. При этом между десятью (из возможных 16) двоичными числами и десятичными числами устанавливается взаимно-однозначное соответствие, называемое двоично-десятичным кодом.
Десятичные цифры кодируются их естественными двоичными эквивалентами: 0-0000, 1-0001, …, 9-1001.
Десятичное число 25 может быть представлено кодом 8421 в виде двоичного числа 
, которое не надо путать с числом 00011001z.
Более удобной для подобных преобразований является шестнадцатеричная система счисления (основание системы равно 16). Цифры этой системы: 0, 1, …, 9, А, В, С, D, Е, F, где прописным латинским буквам A, …, F эквивалентны числа соответственно 10, …, 15 в десятичной системе.
Преобразования между двоичной и шестнадцатеричной системами следующие: двоичное число делится на группы по 4 разряда, и каждая группа преобразуется в соответствующий символ.
Максимальное значение тетрады при двоичной системе 1111 – 15, минимальное –0. Для обратного преобразования каждый символ шестнадцатеричного числа заменяется четырьмя разрядами двоичного эквивалента. Шестнадцатеричное представление чисел более компактно. Восьмиразрядное двоичное число представляется всего двумя шестнадцатеричными символами, например:
|
|
|
01011011Z = 5 В16.
Если шестнадцатеричное число начинается с символов А (А16 = 1010), В (1110),
С (1210), D (1310), Е (1410) или F (1510), то впереди следует добавить цифру 0.
При записи двоичных чисел после каждого числа следует буква «В».
При представлении данных в десятичной форме за каждым числом должна следовать буква «D». Если число записывается в шестнадцатеричной форме, то после числа следует буква «Н».
В вычислительной технике используется и восьмеричная система счисления (основание 8). Числа представленные в восьмеричной форме сопровождаются буквой «О» или для отличия от цифры 0 – буквой “Q”.
123 : 8 = 15 остаток 3 - младший разряд
15 : 8 = 1 остаток 7
1 : 8 = 0 остаток 1 - старший разряд
12310 = 1738 = 173·Q
Перевод: 3 · 80 + 7 · 81 + 1 · 82 = 3 + 56 + 64 = 12310
Вопрос 7
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 534; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!