1.4指令系統簡介-3

1.4指令系統簡介

CPU所能完成的操作是由其執行的指令決定的，這些指令稱為機器指令。指令系統

是電腦中硬體與軟體之間的介面

1. 指令格式

指令是指揮電腦完成各種操作的命令，一般來說，一條指令包括兩個基本組成部分

；作業碼和地址嗎。基本格式如下：

作業碼說明指令的功能及操作性質，地址碼用來指出指令的操作對象。它指出

運算元或運算元的地址及指令執行結果的地址

作業碼用二進位編碼來表示，該欄位越長，所能表示的指令就越多，若作業碼的長度為N，則可以表示指令為2 的N次方條，根據指令中地址碼的數量，指令格式分為以下幾種

（1）。三地址指令格式。三地址指令格式為：

其中，OP為作業碼：A1,A2,A3,分別是源運算元1，源運算元2，目的運算元3

的地址，(A1)OP(A2)->(A3)

(2)二地址指令的格式。

(A1)OP(A2)à(A1)

 

(3)一地址指令格式

在一地址指令中，只給出一個運算元的地址，若操作是針對一個運算元的指令，

其操作為：OP(A)à(A)；若操作是針對兩個運算元的一地址指令，通常另一個運算元是隱含的（另一個運算元在累加器中），其操作為：(AC)OP(A)à（AC）

 

（4）。零地址指令格式，只有作業碼，不含運算元地址

零地址指令在操作上分兩種情況，一種是無運算元的控制操作，如空操作指令NOP；另一種是隱含有運算元，指令中不體現

2.定址方式

就是如何對指令中的地址欄位進行解釋，以擷取運算元的方法或獲得程式轉移地址的方法.

(1).立即定址。運算元就包含在指令中，在形成指令的機器代碼形式時，立即數就跟在指令操作的後面，指出指令時即可得到運算元

（2）直接定址。運算元存放在記憶體單元中，指令中直接給出運算元所在儲存單元的地址。

（3）。寄存器間接定址。運算元存放在記憶體單元中，運算元所在儲存單元的地址在某一個寄存器中，

（4）。寄存器間接定址。運算元存放在記憶體單元中，運算元所在儲存單元的地址在某個寄存器中。

（5）。間接定址。這種定址方式下，指令中給出運算元地址的地址。

（6）。相對定址，指令地址碼給出的是一個位移量，運算元地址等於本條指令

的地址加上該位移量。

（7）。變址定址。運算元地址等於變址寄存器的內容加位移量。

1. 指令的種類

1）資料傳送類指令

這類指令將資料從一個地方傳到另一個地方。主要包括如下指令

（1） 資料傳送指令，一般有兩個運算元地址。源和目的

傳送方式：

將立即數傳送到寄存器

將立即數傳送到儲存單元

將一個寄存器的內容傳送到另一個寄存器

將寄存器的內容傳送到儲存單元

將資料由儲存單元傳送到寄存器

（2） 資料交換指令。主要包括

寄存器與寄存器之間的資料交換

儲存空間單元與寄存器之間的資料交換

儲存空間單元與儲存空間單元之間的資料交換

（3） 堆棧操作指令，主要包括壓入堆棧指令和彈出堆棧指令

2）輸入、輸出I/O類指令

這類指令用於實現主機與外設間的資訊傳送，包括資料的輸入，輸出、主機向

外設發出控制命令以及輸入外設的狀態，通常有三種方法來實現輸入，輸出

3）。算術運算類指令

這類指令支援CPU實現加，減，乘，除等指令

4）邏輯運算指令

5）移位操作指令

。。。

6）。程式控制類指令

程式控制類指令用於改變指令執行的順序各控制流程的方向。

（1）。跳轉指令

（2）。子程式調用和返回指令

（3）陷阱指令：陷阱是一種意外事件所引起的中斷，通常陷阱指令是隱含的

不提供給使用者使用，當意外事件引發中斷後，由CPU自動執行。

7）串操作類指令

8）處理機控制類指令

9）資料轉換類指令