计算机指令设计格式

例题：

 

1.设相对寻址的转移指令占3个字节，第一字节为操作码，第二，第三字节为相对偏移量，

数据在存储器以低地址为字地址的存放方式。

每当CPU从存储器取出一个字节时候，自动完成（PC）+1-PC

(1)PC当前值为240，要求转移到290（十进制），转移指令的第二，第三字节机器代码：

取出三字节后PC为243；

相对偏移量为290-243=47；

即二进制数00101111；转换为16进制补码;2FH;

由于是低字节存储，第二字节2FH,第三字节00H;两字节即为二进制数0000000000101111

（2）PC当前值为240（十进制），要求转移到200（十进制），转移指令的第二，第三字节机器代码：

 

取出三字节后PC为243

200-243=-43；

二进制数原码为00101011

补码为：11010100+1=11010101

即D5H(H后缀表示十六进制)

从上到下：栈地址由高地址到低地址。

SP指针一直指向栈顶，入栈后SP=SP-t,出栈SP=SP+t;t取值与编址方式相关，按字编址，t为1；

按字节编址，t为字长位数/8;

例题：

双字长直接寻址的子程序调用指令，第一个字为操作码和地址码，第二个字为地址码5000H，假设PC值为2000H，SP内容为0100好，栈顶内容为2746H，存储器按字节编址，进栈操作是先执行SP=SP-t;后存入数据

求CALL指令被执行后与子程序返回后

PC,SP和栈顶的内容？CALL指令占4个字节；

 

（1）CALL执行后

PC为5000H

SP为SP-2=00FEH(16进制为4位，一位为二进制的两位，二进制共16位，16/8=2字节)

栈顶的内容为2004H;

（2）子程序返回后

PC为2004H，（2000-2003存放CALL指令）

SP为0100H;(出栈)

栈顶内容为2746H

例题：

某机字长16位，存储器寻址空间128位字，变址时候偏移量为-64~+63,16个通用寄存器都可以作为变址寄存器，设计一套指令格式，满足下列寻址要求

 

（1）直接寻址的二地址指令3条

直接寻址是地址直接作为操作数，

128位字，即2^7,即有7位，两地址有14位，剩下2位为操作码地址，00,01,11作为3条指令的操作码，剩下的11用来区分其他；

（2）变址寻址的一地址指令6条

变址寻址即选择变址寄存器作存储操作数，16个通用寄存器都可以作为变址寄存器占4位（2^4=16），变址时候偏移量为-64~+63占7位，剩下五位作为操作码，操作码前两位是11（与（1）区分）,6条即11000-11101，

（3）寄存器寻址的二地址指令8条

地址占7位，寄存器寻址即4位区分16个寄存器，两个寄存器地址，共8位，剩下8位是操作码。操作码前5位11110与之前的区分（（2）中操作码是11000-11101，），剩下的3位实现8条指令，

（4）直接寻址的一地址指令12条

7位地址位实现一地址128位存储空间字。剩下9位，比（3）指令位拓展了一位，与（3）中的剩下8位指令位结合，组成16位操作码，以11111作为特征位，剩下的0000-1011,一共12位，

（5）零地址指令32条

操作数没有，后5位实现32.