指令系统教案.docVIP

授课时间 授课章节 第四章 指令系统 教学目的及要求 掌握指令系统典型的数据寻址方式 了解指令类型 了解精简指令系统和复杂指令系统的区别 教学重点及难点 指令系统典型的数据寻址方式 教学方法及手段 多媒体+板书 教学内容提要 1、寻址方式 1）指令寻址方式：顺序和跳跃式 设置程序计数器（或称指令计数器）PC，每执行一条指令，计数器加1； 把计数器内容作为指令的存储地址。 下条指令的地址，不是计数器给出的，而是当前指令指定的。 程序跳跃后，按新的指令地址开始顺序执行，指令计数器的内容相应改变。 2）数据寻址方式： a)立即寻址 指令的地址字段直接给出操作数本身 b)隐含寻址 在指令中不明显地给出操作数的地址 c)直接寻址 指令字中直接给出操作数在内存的地址。 d)间接寻址 间接寻址意味着指令的地址码部分给出的地址A不是操作数的地址，而是存放操作数地址的主存单元的地址，简称操作数地址的地址。 e)寄存器寻址 操作数放在CPU的通用寄存器中。此时指令中给出的操作数地址是通用寄存器的编号。 f)寄存器间接寻址 指令格式中的寄存器内容不是操作数，而是操作数的地址，该地址指明的操作数在内存中。 g)偏移寻址 直接寻址和寄存器间接寻址方式的结合； 有效地址由两部分组成：形式地址A，某个专用寄存器内的值。 EA=(R) +A 三种偏移寻址是相对寻址、基址寻址、变址寻址。 相对寻址 程序计数器PC的内容加上地址字段中A的值形成指令的目的地址 EA＝ （PC）＋A ;A的值可正可负 采用相对寻址方式，程序员无须用指令的绝对地址编程，所编程序可以放在内存任何地方。 基址寻址 基准地址放在专用的基址寄存器Rb中，指令的地址码部分给出偏移量A，最后操作数的有效地址为：EA＝(Rb)＋A。 变址寻址 基准地址A与CPU内某专用变址寄存器Rx的内容相加，得有效地址：EA＝A＋(Rx)。 段寻址方式：实质还是基址寻址 堆栈寻址： 2、指令的分类 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算指令 程序控制转移指令 输入输出指令 特权指令 其他指令 3、精简指令集计算机RISC（Reduced Instruction Set Computer） 靠精简指令系统，简化指令功能及优化的编译程序来提高计算机系统的性能。 复杂指令系统计算机 CISC 靠增强指令的功能，增加指令系统的复杂程度来提高计算机系统的性能。 课后小结 重点掌握三种偏移寻址方式如何取到要参与操作的数据 下节课预习要点 第五章中央控制器 参考文献 石磊，计算机组成原理·第2版, 清华大学出版社，2006 计算机组成教案