一:指令格式
①三地址指令:一般地址域中A1、A2分别确定第一、第二操作数地址,A3确定结果地址。下一条指令的地址通常由程序计数器按顺序给出。
②二地址指令:地址域中A1确定第一操作数地址,A2同时确定第二操作数地址和结果地址。
③单地址指令:地址域中A 确定第一操作数地址。固定使用某个寄存器存放第二操作数和操作结果。因而在指令中隐含了它们的地址。
④零地址指令:在堆栈型计算机中,操作数一般存放在下推堆栈顶的两个单元中,结果又放入栈顶,地址均被隐含,因而大多数指令只有操作码而没有地址域。
二、寻址方式
寻址方式一共包括2类,指令寻址和数据寻址
指令寻址有2种(顺序型,跳跃型)
数据寻址有8种(隐含、立即,直接,间接,寄存器直接,寄存器间接,偏移寻址(相对寻址、基质址址、变址寻址),段寻址)
计算机指令格式通常包含操作码和操作数两部分,它们二进制形式存于存储器.1.指令寻址顺序寻址方式 由于指令地址在内存中按顺序安排,当执行一段程序时,通常是一条指令接一条指令地顺序进行。也就是说,从存储器取出第1条指令,然后执行这条指令;接着从存储器取出第2条指令,再执行第二条指令;接着再取出第3条指令。 这种程序顺序执行的过程,称为指令的顺序寻址方式。为此,必须使用程序计数器(又称指令指针寄存器)PC来计数指令的顺序号,该顺序号就是指令在内存中的地址。 跳跃寻址方式 当程序转移执行的顺序时,指令的寻址就采取跳跃寻址方式。所谓跳跃,是指下条指令的地址码不是由程序计数器给出,而是由本条指令给出。注意,程序跳跃后,按新的指令地址开始顺序执行。因此,指令计数据的内容也必须相应改变,以便及时跟踪新的指令地址。 采用指令跳跃寻址方式,可以实现程序转移或构成循环程序,从而能缩短程序长度,或将某些程序作为公共程序引用。指令系统中的各种条件转移或无条件转移指令,就是为了实现指令的跳跃寻址而设置的。2.操作数寻址形成操作数的有效地址的方法称为操作数的寻址方式。由于大型机、小型机、微型机和单片机结构不同,从而形成了各种不同的操作数寻址方式。下面介绍一些比较典型又常用的操作数寻址方式。隐含寻址
这种类型的指令,不是明显地给出操作数的地址。而是在指令中隐含着操作数的地址。例如,单地址的指令格式,就不明显地在地址字段中指出第2操作数的地址,而是规定累加寄存器AC作为第2操作数地址。指令格式明显指出的仅是第1操作数的地址D。因此,累加寄存器AC对单地址指令格式来说是隐含地址。
立即寻址
指令的地址字段指出的不是操作数的地址,而是操作数本身,这种寻址方式称为立即寻址。立即寻址方式的H特点是指令执行时间很短,因为它不需要访问内存取数,从而节省了访问内存的时间。[1] 如:MOV AX,5678H 注意:立即数只能作为源操作数,不能作为目的操作数。
直接寻址
直接寻址是一种基本的寻址方法,其特点是:在指令格式的地址的字段中直接指出操作数在内存的地址。由于操作数的地址直接给出而不需要经过某种变换,所以称这种寻址方式为直接寻址方式。在指令中直接给出参与运算的操作数及运算结果所存放的主存地址,即在指令中直接给出有效地址
间接寻址
间接寻址是相对直接寻址而言的,在间接寻址的情况下,指令地址字段中的形式地址不是操作数的真正地址,而是操作数地址的指示器,或者说此形式地址单元的内容才是操作数的有效地址。
寄存器寻址方式和寄存器间接寻址方式
当操作数不放在内存中,而是放在CPU的通用寄存器中时,可采用寄存器寻址方式。显然,此时指令中给出的操作数地址不是内存的地址单元号,而是通用寄存器的编号(可以是8位也可以是16位(AX,BX,CX,DX))。指令结构中的RR型指令,就是采用寄存器寻址方式的例子。如:MOV DS,AX
寄存器间接寻址方式与寄存器寻址方式的区别在于: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。
相对寻址方式
相对寻址是把程序计数器PC的内容加上指令格式中的形式地址D而形成操作数的有效地址。程序计数器的内容就是当前指令的地址。“相对”寻址,就是相对于当前的指令地址而言。采用相对寻址方式的好处是程序员无须用指令的绝对地址编程,因而所编程序可以放在内存的任何地方。[1]指令格式:MOV AX,[BX+1200H] 操作数物理地址PA=(DS/SS)*10H+EA EA=(BX/BP/SI/DI)+(6/8)位偏移量Disp 对于BX,SI,DI寄存器来说段寄存器默认为DS,对于SP来说,段寄存器默认为SS
基址寻址方式
在基址寻址方式中将CPU中的基址寄存器的内容,加上指令格式中的形式地址而形成操作数的有效地址。基址寻址的优点是可以扩大寻址能力,因为与形式地址相比,基址寄存器的位数可以设置得很长,从而可以在较大的存储空间中寻址。
变址寻址方式
变址寻址方式与基址寻址方式计算有效地址的方法很相似,它把CPU中某个变址寄存器的内容与偏移量D相加来形成操作数有效地址。
但使用变址寻址方式的目的不在于扩大寻址空间,而在于实现程序块的规律变化。为此,必须使变址寄存器的内容实现有规律的变化(如自增1、自减1、乘比例系数)而不改变指令本身,从而使有效地址按变址寄存器的内容实现有规律的变化
段寻址方式
在寻址一个内存具体单元时,由一个基址再加上某些寄存器提供的16位偏移量来形成实际的20位物理地址。这个基址就是CPU中的段寄存器。在形成20位物理地址时,段寄存器的16位的数会自动左移4位,然后与16位偏移量相加,即可形成所需的内存地址。这种寻址方式的实质还是基址寻址。