Prehľad inštrukcií procesora M8C

Z Kiwiki
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání


Imbox draft.png
 Toto je projekt, na ktorom sa ešte stále pracuje!!

Aj keď sú v tomto dokumente použiteľné informácie, ešte nie je dokončený. Svoje návrhy môžete vyjadriť v diskusii o tejto stránke.

Inštrukcia procesoru je základný prvok činnosti, ktorú vykonáva procesor v našom prípade procesor M8C. V závislosti od výsledku inštrukcie môžu byť nastavované príznakové bity registra F:

  • CF - Carry Flag
  • ZF - Zero Flag

Inštrukcie procesora môžeme rozdeliť do niekoľkých základných skupín :

  • Aritmetické inštrukcie
  • Logické inštrukcie
  • Inštrukcie presunu dát
  • Inštrukcie skoku
  • Inštrukcie rotácie
  • Inštrukcie práce so zásobníkom
  • Ďalšie inštrukcie


Aritmetické inštrukcie

  • ADD
Syntax: ADD  <argument1>,<argument2>

Inštrukcia sčíta argumenty a výsledok uloží do argumentu1, argument2 môže byť register, konštanta alebo miesto v pamäti, ale argument1 nemôže byť konštanta. Taktiež platí, ako aj u ostatných inštrukcií, že obidva argumenty nemôžu byť odkazom do pamäti.

Ak by výsledok sčítania pomocou inštrukcie ADD bol väčší ako je možné uložiť, nastaví sa príznakový bit Carry (CF) na 1. Toto sa využíva v nasledovnej inštrukcii.

  • ADC
Syntax: ADC  <argument1>,<argument2>

Inštrukcia sčíta argumenty inštrukcie a pridá príznakový bit Carry (CF), prevedie sa táto operácia <argument1> := <argument1> + <argument2> + CF. Väčšinou sa vykonáva hneď po inštrukcii ADD. Napr. pre sčítanie dvoch 64 bitových čísiel.

  • SUB
Syntax: SUB  <argument1>,<argument2>

To isté ako ADD ale argumenty sa odčitujú.

  • SBB
Syntax: SBB  <argument1>,<argument2>

To isté ako ADC, ale taktiež sa argumenty odčitujú, takže sa prevedie operácia <argument1> := <argument1> - <argument2> - CF

  • INC
Syntax: INC <argument>

Táto inštrukcia pridá k <argument> jednotku. Táto funkcia sa využíva, pretože je rýchlejšia ako ADD <argument>, 1.

  • DEC
Syntax: DEC <argument>

Táto inštrukcia je rovnaká ako INC, ale ide o odrátavanie jednotky.

Logické inštrukcie

  • AND
Syntax: AND  <argument1>,<argument2>

Inštrukcia urobí logické násobenie, t.j. <argument1> := <argument1> AND <argument2>

Pravdivostná tabuľka logickej funkcie AND
<argument1>:= <argument1> <argument2>
1 1 1
0 0 1
0 1 0
0 0 0

Používa sa k nulovaniu vybraných bitov. Napr. ak chcem vynulovať tretí bit akumulátora A, tak potom 

AND A, NOT 8
  • OR
Syntax: OR  <argument1>,<argument2>

Inštrukcia urobí logické násobenie, t.j. <argument1> := <argument1> OR <argument2>

Pravdivostná tabuľka logickej funkcie OR
<argument1>:= <argument1> <argument2>
1 1 1
1 0 1
1 1 0
0 0 0

Používa sa na nastavenie požadovaných bitov, napr. chcem nastaviť tretí bit akumulátora A, potom 

OR A, 3
  • XOR
Syntax: XOR  <argument1>,<argument2>

Inštrukcia urobí logické násobenie, t.j. <argument1> := <argument1> XOR <argument2>

Pravdivostná tabuľka logickej funkcie XOR
<argument1>:= <argument1> <argument2>
0 1 1
1 0 1
1 1 0
0 0 0

Pokiaľ dáme Xoru rovnaké číslo tak vždy vyjde 0. Je vhodný pre nulovanie. Napr. ak potrebujem dať do akumulátora A nulu potom 

XOR A,A
  • TST
Synatax: TST <argument1>, <argumen2>

Inštrukcia vykoná logický súčin operandov, podľa výsledku operácie nastaví príznakový bit ZF, ale výsledok neuloží. Používa sa vtedy, keď chceme zistiť, akú hodnotu má zvolený bit ľavého operandu. Napr. otestujeme 3. bit akumulátora A: 

TST A,%01000000      ;ak bit 6 je 1 potom ZF =0
JNZ cieľ             ;ak bit 6 je 1, skoč na cieľ
TST A, %01111000     ;ak bity 6,5,4 alebo 3 sú jedna ZF=1
JZ cieľ              ;ak ZF=1, skoč na cieľ
  • CPL
Syntax: CPL <argument>

inštrukcia neguje obsah argumentu, vykoná invertovanie každého bitu.

Príklad: 

MOV A,10010110b 
CPL A           ;A:=01101001b
  • CMP
Syntax: CMP <argument1>, <argument2>

Inštrukcia porovnáva argumenty nedeštruktívnym spôsobom, t.j. že do žiadneho neuloží výsledok. Pomocou zmeny príznakových bitov ZERO a CARRY a podmienených skokov sa určuje ktorý z argumentov je >, <, =, >=, <=. Inštrukcia ako prvé zhodnotí vlajky a podľa výsledku buď skočí alebo neskočí.

Príklad: 

CMP A, B
FZ=0 if A<>B
ZF=1 if A==B
CF=0 if A-B>=0 ; (A>=B)
CF=1 if A-B<0 ; (A<B)

Inštrukcie presunu dát

  • MOV
Syntax: MOV <argument1>, <argument2>

Táto inštrukcia jednoducho presunie argument2 do argument1

Musí sa dodržať niekoľko pravidiel:

  1. Veľkosť (počet bitov), argument1 musí byť rovnako veľký ako argument2
  2. Do segmentových registrov nie je možné uložiť priamo číslo
MOV A, 1234
MOV X,A
  1. Nie je možné priamo presúvať s pamäti do pamäti
  2. Žiadna inštrukcia nesmie mať ako argument viac ako jednu adresu.

Príklad: 

MOV A,5 ; A:=5
MOV X,SP ; X:=SP
  • SWAP
Syntax: SWAP <argument>

Inštrukcia navzájom prehodí obsah horného a dolného polbajtu uložených v argumente,t.j. Vymení horné 4 bity a dolné 4 bity v argumente, výsledok je uložený v argumente.

Príklad: 

A:=11000011b 
SWAP A
A:=00111100b


  • MVI
Syntax: MVI <argument1>, <argument2>

Inštrukcia načíta 8-bitovú konštantu do registra. Pamäťový prístup je indexovaný. Index je sám o sebe v pamäti. Index je inkremenovaný po prevedení operácie. Príklad: 

MOV [table],1		; prvá hodnota je v tabulke s indexom 1
MOV [table+1],2 	; druhá hodnota dostala index 2
MOV [ptr], table 	; pointer na prvý prvok v tabuľke
MVI A,[ptr] 		; A <-1, ptr <- table+1
MVI A,[ptr]		; A<-2, ptr <- table +2

Inštrukcie skoku

  • JMP
Syntax: JMP<návetie>

Inštrukcia nepodmieneného skoku prinúti procesor spracovávať inštrkcie z iného miesta v pamäti. Príklad: 

MOV A,4
Skok:		; návestie s názvom „Skok“
MOV X, A
JMP Skok	; skok na návestie „Skok“
  • LJMP
Syntax: LJMP <návestie>

Inštrukcia vykoná skok na adresu v rozsahu 64 kB, čiže celého adresovateľného priestoru, používa sa 16-bitová adresa. Táto inštrukcia zabezpečí, že program z miesta tejto inštrukcie priamo odskočí na uvedenú adresu.

Obr 1.Skok na adresu 20h

Keďže inštrukcie sa vykonávajú postupne, po vykonaní inštrukcie na adrese 20h pokračuje vykonávaním inštrukcie na adrese 21h, potom 22h atď.

  • Jx
Syntax: Jx <návestie>

Inštrukcie podmieneného skoku sa navzájom odlišujú rozhodovacou podmienkov, ktorá riadi prevedenie skoku. Po vyhodnotení podmienky skoku sa program bude vykonávať ďalej alebo sa vykonávanie programu presunie na iné miesto. Rozhodujúcou podmienkou sú stavy príznačných bitov.

  1. JC <návestie> ; skok na návestie ak CF =1
  2. JNC <návestie> ; skok na návestie ak CF=0
  3. JZ <návestie> ; skok na návestie ak JZ=1
  4. JNZ <návestie> ; skok na návestie ak JZ=0


  • CALL
Syntax: CALL <návestie>

Inštrukcia zavolá návestie, ale najskôr uloží adresu následujúcej inštrukcie, aby sa program vrátiť späť. Volanie podprogramu v rozsahu 2 kB, používa sa 11-bitová adresa.

  • LCALL

Je podobná ištrukcii CALL, volanie podprogramu v rozsahu 64 kB, používa sa 16-bitová adresa.

  • RET
Syntax: RET <argument> (nemusí byť)

Inštrukcia zabezpečuje návrat z posledného skoku, za posledný CALL čím sa dostaneme na miesto v odkiaľ bol volaný podprogram, čím sa pokračuje v ďalšom vykonávaní programu.

Obr 2. Skok s podprogramu

Inštrukcie rotácie

  • RRC
Syntax: RRC <argument>,<n>

Posunie všetky bity v argumente doprava o n miest. Pri každom posune uloží do siedmeho bitu obsah nultého bitu a do príznačného bitu Carry sa uloží nultý bit.

Obr 3. Rotácia do prava
C=0
00001111 ––> 00000111
                     C=1
C=1
10100010 –-> 11010001
                     C=0
  • RLC
Syntax: RLC <argument>, <n>

Posunie všetky bity v argumente doľava o n miest. Pri každom posune uloží do nultého bitu obsah siedmeho bitu. Siedmy bit sa pri každom posune ukladá do príznačného bitu Carry.

Obr 4. Rotácia do ľava
C=0
10001111 ––> 00011110
                     C=1
C=1
00100010 –-> 01000101
                     C=0
  • ASR
Syntax:ASR <argument>, <n>

Posunie všetky bity registra o daný n miest doprava. Do n horných bitov uloží nulu. Nultý bit sa pri každom posune uloží do príznačného bitu Carry.

Obr 5. Aritmetické posunutie do prava
00001111 ––> 00000111
                     C=1
10100011 –-> 11010001 
                     C=1
  • ASL
Syntax:ASL <argument>, <n>

Posunie všetky bity registra o daný počet miest doľava. Do n spodných bitov uloží nulu. Zanecháva najvyšší bit t.j. siedmi, ako znamienko.

Obr 6. Aritmetické posunutie doľava
00001111 ––> 00011110
                     C=0

Inštrukcie práce so zásobníkom

  • PUSH
Syntax: PUSH <argument>

Inštrukcia uloží 16 alebo 32 bitové hodnoty do zásobníku. K ukazateľu zásobníka SP sa pričíta jednotka a dáta na uvedenej adrese s inštrukciou sú uložené na vrchol zásobníka. Príklad: 

PUSH 120 ;do vrcholu zásobníka uloží dáta z adresy 120
  • POP
Syntax: POP <argument>

Inštrukcia je opakom PUSH, načíta 16 alebo 32 bitové číslo zo zásobníka. od ukazateľa zásobníka je odčítaná jednotka, z vrcholu zásobníka sú vyzdvihnuté dáta uložené na adresu uvedenú pri inštrukcii. Príklad: 

POP 120 – z vrcholu zásobníka sú dáta presunuté na adresu 120

Ďalšie inštrukcie

  • ROMX

Kopíruje dáta z pamäťe ROM do zásobníka.

  • HALT

Uvedie procesor do stavu halt. Čo má za následok uvoľnenie zberníc a prerušenie behu program.

  • INDEX

Načitanie hodnoty s tabuľky hodnôt v pamäti ROM pomocou indexu akumulátora.

  • SSC

Volanie špeciálnych subrutín z pamäte ROM.

  • NOT

Prázdne 4 hodinové cykly

Odkazy a literatúra

  1. http://egr.spu.edu/bolding/EE3280/PSoC/05-M8C-Instructions.ppt
  2. http://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT411_ESM/_web/wwwfiles/kapitola%2004.htm
  3. http://mikroprocesory.sk/8051_instrukcny_subor_sk
  4. http://www.spseke.sk/tutor/prednasky/I8051b.htm
  5. http://ap.urpi.fei.stuba.sk/ap/texty/assembler.pdf
Zdroj: „http://www.kiwiki.info/index.php?title=Prehľad_inštrukcií_procesora_M8C&oldid=5749“