结构2—指令系统

指令系统

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本次课程内容

指令系统及汇编语言格式 TMS320C6000公共指令集 各类指令具体介绍 资源对公共指令集的限制

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指令系统是计算机硬件与软件 的接口。 现在的程序大都使用高级语言， 但编译器和操作系统等系统软 件，还是需要使用指令系统。 高级语言程序通过高级语言编 译器编译成汇编程序，汇编程 序经过汇编器汇编成二进制机 器指令程序。 最后，机器指令程序通过操作 系统加载到计算机的硬件上执 行。

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有关指令的几个基本概念

指令和指令助记符 指令系统 指令字 指令格式

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指令和指令助记符

指令：让计算机执行某种特定的操作的机器代 码 指令是编程人员对计算机进行程序控制的最小 单位 指令助记符

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一种CPU的所有指令的集合就是指令系统， 又称为指令集。 一个完善的指令系统应该具有完备性、有效 性、规整性和兼容性。

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指令字

一条指令的机器字就称为指令字。一个指令 字中包含的二进制代码的位数，称为指令字 长度。 而机器字长是指CPU直接处理的二进制数据 的位数，它是计算机的运算精度的一个决定 因素。 指令字长度等于机器字长度的指令，称为单 字长指令，以此类推，有双字长指令、三字 长指令等等。

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指令格式

指令格式就是指令字用二进制代码表示的 结构形式。通常由操作码字段和操作数字 断构成。 操作码表明指令的操作特征与功能。 操作数字段存放关于操作数的信息，可分 为三种：立即数、寄存器；存储器的地址。 有的CPU的指令格式中还有其他的字段， 表面指令的特殊属性，比如TI的 TMS320C6000的指令格式中还有并行执 行字段和条件执行字段。

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指令操作码映射图

C6000的每一条指令都是32位。 每一条指令都有自己的代码。 把汇编语句变成代码，由汇编器完成；把代码 反汇编成汇编语句也是由专用工具程序完成。

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例1.一条C6000的指令和其机器码C6000的一条指令：ADD.D2 B5,B4,B4 该指令所属指令类为： ADD(.D2 or .D1) src2,src1,dst1 该指令的二进制机器码为 00000010000101001000100001000010, 这条指令共有9个域。

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例2C6000的乘加代码的C/汇编 代码混合显示

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C6000的乘加代码的C/汇编代码 混合显示

①指令在存储空间中的地址，16进制数 ②指令的二进制机器码，16进制数 ③指令的助记符 ④指令执行的功能单元和数据通路。 ⑤操作数。其中，⑥是立即数；⑦为放在寄存 器中的操作数；⑧未放在存储器中的操作数， 具体来说，是放在存储器的数据段中的操作数。 C6000的数据段的基址为DP,DP

放在寄存器 B14中。

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TMS320C6000公共指令集概述

指令与功能单元之间的映射关系 延迟序列 指令操作码映射图 并行操作 条件操作

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指令与功能单元映射关系

C6000汇编语言的每一条指令只能在一定的功 能单元执行，因此就形成了指令和功能单元之 间的映射关系。 一般而言， 与乘法相关的指令都是在.M单元执行； 需要产生数据存储器地址的指令，则要用.D功 能单元； 算术逻辑运算大多在.L与.S单元执行 。

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指令与功能单元映射关系