第三部分 第四章 指令系统-【教学与检测】中职专业课 计算机专业综合（下）

教学与检测·计算机应用专业综合·下 第四章 指令系统 M学习日标 内容 了解 理解 掌握 指令及指令系统的概念 √ 指令格式及常用指令格式的分类 操作码的编码方法及扩展编码方法 CISC和RISC的概.念 操作数的寻址方式 常见指令的功能和类型 知识梳理 1.指令是计算机硬件能够直接识别和执行的命令。能够完成一定处理任务的指令序列 就是计算机程序。 2.指令系统是指一台计算机所能执行的所有指令的全体集合。指令系统属于计算机硬 件范畴。 一个完善的指令系统应满足：(1)完备性：(2)有效性：(3)规整性：(4)兼容性。 3.指令格式包括操作码和地址码。操作码表明该条指令操作的性质及功能，地址码表明 参加操作的操作数地址和结果的地址。地址码的位数表示直接访问的最大存储空间。 4.指令字长由操作码长度与地址码长度之和构成。一般来说，指令字长与机器字长之间 没有固定的关系，通常为字节的整数倍。操作码的长度决定了操作的种类，地址码的长度决定 了寻址的空间大小。 5.指令格式的分类 根据指令中给出的操作数个数可将指令分为：零地址指令、一地址指令，二地址指令、三地 址指令、多地址指令等。一条指令可以没有地址码但必须要有操作码。零地址指令中没有一 个操作数地址，如停机指令、等待指令、堆栈等。 6.指令的寻址方式指确定本条指令的数据地址以及下一条要执行的指令地址的方法。 指令中的操作数可能在寄存器、内存储器或指令中。 常用的寻址方式有： (1)立即（数）寻址：指令中直接给出操作数，通常用于给寄存器设置初始值。寻址速度最快。 (2)直接寻址：指令中给出的是操作数所存放的内存地址。 (3)寄存器寻址：指令中给出存放操作数的寄存器，操作数在寄存器中。 (4)寄存器间接寻址：指令中给出寄存器号，寄存器中存放的是操作数的地址，操作数在内 存中。 (5)存储器间接寻址：指令中给出存放操作数地址的地址，操作数在内存中，这种寻址方式 要对内存访问两次，才能找到操作数。 22 第四章指令系统 (6)相对寻址：用PC值加上指令中地址码作为操作数的地址，这种寻址方式对控制程序 的执行方向特别有利。 7.数据传送指令 数据传送指令用于寄存器、存储单元或输入输出端口之间的数据或地址传送。数据传送 时，把源地址的数据传送到目的地址，而源地址中的数据保持不变。 数据传送指令在执行时应注意：源操作数与目的操作数不能同时来自于存储器；目的操作 数不能为立即数等。 数据传送类指令有：MOV(传送指令)、XCHG(数据交换指令)、PUSH(入栈指令)、POP (出栈指令)、IN(输入操作指令)、OUT(输出操作指令)。 8.数据处理指令 数据处理指令通常是指通过算术逻辑单元(ALU),按指令操作码的要求对数据进行算术 处理或逻辑处理。 (1)算术运算指令 该指令主要进行算术运算，包括加法(ADD)、减法(SUB)、乘法(MUL)、除法(DIV)、加强 (INC)、减1(DEC)、比较(CMP)、乘(MUL)、除(DIV)等指令。 (2)逻辑指令 逻辑指令主要进行逻辑运算，包括逻辑与(AND)、逻辑或(OR)、逻辑非(NOT)、逻辑异或 (XOR)等。 (3)移位指令 移位指令分成算术移位、逻辑移位和循环移位三类，每类移位类指令都有左移、右移之分。 逻辑移位操作有一个重要的用途，如将操作数向左移一位，相当于该操作数乘以2，将操作数 向右移一位，相当于该操作数除以2。 (4)串操作指令 串操作指令一般包括串传送指令、串比较指令、串查找指令等。 9.程序控制指令 程序控制指令用于控制程序执行的顺序和方向，主要包括转移指令(JZ)(无条件转移和条 件转移)、循环控制指令(LOOP)、子程序调用和返回指令(CALL、RET)、程序自中断指令 (INT)等。 10.处理器控制指令用于直接控制CPU实现特定的功能，包括停机指令(HALT)、空操 作指令(N(OP)、开中断指令(EI)和关中断指令(DI)等。 第一节指令概述和指令格式 课堂练习 一、单项选择题 1.某条指令格式为OPA1A2,这里的OP表示()。 A.操作数 B.地址码 C.机器数 D.操作码 2.指令系统丰富、功能齐全、使用方便，这是指令系统的( A.完备性 B.有效性 C.规格性 D.兼容性 23 教学与检测·计算机应用专业综合·下 /2 3.下列( )不是指令系统的要求。 A.完备性 B.移植性 C.规整性 D.兼容性 4.二地址指令的格式为OPA1A2,这里的A2为( A.源地址 B.目的地址 C.累加器 D.存储器 5.程序所占的存储空间小、执行速度快这是指令系统的( A.完备性 B.有效性 C.规格性 D.兼容性 二、判断题 1.在指令系统中，采用定长或扩展操作码的编码方式是完全相同的。 () 2.在计算机指令系统中