五、精简指令集和复杂指令集指令格式

发布时间:2023-07-11  

5.1 介绍

  • CISC:复杂指令集

  • RISC:精简指令集

5.1.1 CPU 模型

  • 复杂指令集和精简指令集取决于CPU 中的控制器的 N

  • N=111(8051) 复杂指令集

  • N=34 (ARM) 精简指令集

  • SWAP(1) MOV (3) 2/8 定律

5.1.2 编程语言

  • 编程语言分为编译型和解释行

    • 源文件--》编译器--》字节码--》JVM(解释)--》机器码

    • 编译型:即本地语言,直接生成机器码

    • 解释型:JAVA 语言,一次编译到处运行(JVM 本身是一个进行,去分配内存空间,将字节码转成机器码,用户程序含在此进程中)

5.1.3 RISC 架构的特点

  • 采用固定长度的指令格式

  • 使用单周期指令,便于流水线操作

  • 大量使用寄存器,采用 LS 结构访问存储器

  • 采用 CISC 架构的处理器具有相反的特征, 不过功能更强大。 采用 CISC 架构的处理器有 X8

5.2 指令格式

5.2.1 指令格式

  • {}{S}    ,{,}

  • 注意:

    • 如下面的 SUBS,本身是 SUB 指令,加了 S 后就影响到 CPSR 的标志位了

    • 指令助记符就是指令

    • 执行条件可以写也可以不写,不写的话,系统会有个默认的执行条件添加

    • < >号内的项是必需的

    • { }号内的项是可选的

    • S: 是否影响 CPSR 寄存器的值,书写时影响 CPSR,不写的话不会影响 CPSR

    • CMP 不需要增加"S"就可改变相应的标志位

  • 例如:

  • SUBS PC,LR,#4MOV R0,#0x00LDR R0,[R1]
  • 所有指令都是 32bit,load/store 体系结构(对存储器的访问只能使用加载和存储指令实现)

5.2.2 条件码和机器码

在 ARM 状态,所有的指令都可以按照 CPSR 状态码和指令条件字段的状态来有条件地执行。
此字段(位[31:28])确定了在什么情况下哪一个指令被执行。如果 C,N,Z 和 V 标志位的状态符合字段的条件码,将执行指令,否则忽略不执行。
有 16 种可能的条件,每种表示为在指令助记符后附加两个字符后缀。例如,一个分支(汇编语言中的 B)跳转指令变成 BEQ 为“如果相等则分支跳转”,这意味着只有 Z 标志位被置位了才会执行分支跳转。
在实际应用当中,将会使用到 15 种不同的条件:如下表所列,保留第 16 种(1111),并且一定不要使用。

  

使用指令条件码可实现高效的逻辑操作, 提高代码执行效率。 例如:

if(a > b) a++;     CMP R0,R1else b++;          ADDHI R0,R0,#1
                   ADDLS R1,R1,#1


                   MOV R0,#0x00  MOVAL R0,#0x00

               

机器码: MOV R0,#0x00 1110 001 1101 0 0000....000 -->0xE3A00000
数据存储指令的机器码是 1110 001,1110 是条件码,

MOV 指令的机器码是 1101

0 为 S 的机器码,0 为禁用,1 为启动

0000...000 为R0,#0x00


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>