3-嵌入式計算技術(shù)基礎(chǔ)

四、關(guān)于計算機系統(tǒng)典型計算機組成及工作原理機器語言與機器指令機器指令周期基本指令集RISC與CISC一個8bit模型計算機幾個問題PC/AT機（X86）結(jié)構(gòu)MCS51單片機結(jié)構(gòu)1.典型計算機組成及工作原理一、機器計算與計算機二、圖靈與圖靈機、可計算問題、圖靈測試三、馮－諾依曼與現(xiàn)代電子程序存儲式計算機二進(jìn)制、五大部分組成、程序存儲1.典型計算機組成及工作原理2.機器語言與機器指令機器指令：被編程二進(jìn)制碼、存儲在存儲器中一條條程序機器語言：由機器指令構(gòu)成，指揮機器工作的程序語言指令集：機器指令的總和4.基本指令集數(shù)據(jù)傳輸類：將數(shù)據(jù)從一個地方傳到（復(fù)制）到另一個地方算術(shù)/邏輯運算類：請求算術(shù)邏輯單元對寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運算（+、-、*、/）或邏輯操作（AND、OR、XOR、SHIFT、…）程序控制類：控制程序執(zhí)行順序5.RISC與CISCRISC（reducedinstructionsetcomputer）

包含最少的指令集，電路簡單，速度快CISC（complexinstructionsetcomputer）

包含多功能、復(fù)雜指令集，程序效率高計算機指令集與計算機計算能力：

在基本指令之外，加入額外的指令，不會改變計算機的能力，但可能影響計算機的復(fù)雜程度和性能6.一個8bit模型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16個通用寄存器：0、1、2、……F（8bit）2個特殊功能寄存器：

PC（8bit）IR（16bit）256個儲存單元：00、01、02、……FF（8bit）指令系統(tǒng)操作碼操作數(shù)描述助記符1RXY將主存地址為XY存儲單元中的數(shù)裝入寄存器RLOADR,XY2RXY將數(shù)XY裝入寄存器RLOADR,#XY3RXY將寄存器R的數(shù)放在主存地址為XY存儲單元STXY,R40RS將寄存器R中的數(shù)放到寄存器S中STRS,R5RST將寄存器S與T中數(shù)按補碼加，結(jié)果放寄存器RADDR,S,T6RST將寄存器S與T中數(shù)按浮點加，結(jié)果放寄存器RADDFR,S,T7RST將寄存器S與T中數(shù)或運算，結(jié)果放寄存器RORLR,S,T8RST將寄存器S與T中數(shù)與運算，結(jié)果放寄存器RANDR,S,T9RST將寄存器S與T中數(shù)異或運算，結(jié)果放寄存器RXORR,S,TAR0X將寄存器R中數(shù)循環(huán)右移X次RRR,XBRXY如果寄存器R與寄存器0內(nèi)容相等，PC跳到XYCJR,XYC000停機STOP注：R、S、T表示不同的寄存器，取值0～F；X、Y表示16進(jìn)制數(shù)，但不表示寄存器，取值0～F。機器指令編碼（16bit）將寄存器5中的內(nèi)容傳送到地址為A7的存儲器中；助記符表示：STA7,R5機器指令35A7含義機器語言程序例：（設(shè)上電后，PC＝00）存儲單元存儲內(nèi)容00:1501:6C02:1603:6D04:5005:5606:3007:6E08:C009:00R5（6C）R6（6D）R0R5+R6R0（6E）Halt匯編語言與機器語言程序匯編語言程序LOADR5,6CLOADR6,6DADDR0,R5,R6ST6E,R0STOPR5（6C）R6（6D）R0R5+R6R0（6E）Halt控制程序執(zhí)行的兩個特殊功能寄存器程序計數(shù)器PC：存放下一條機器指令的地址指令寄存器IR：存放當(dāng)前正在執(zhí)行的機器指令機器周期取指：按PC指的地址取一條指令（2個單元）

IR，同時，PCPC+2

解碼：控制器翻譯IR中機器指令含義執(zhí)行：執(zhí)行IR