嵌入式系统——指令操作扩展

本文探讨了16位指令字长的计算机系统中,如何通过操作码扩展来实现双操作数、单操作数和无操作数指令的设计。在确保双操作数指令m条(m<16)的情况下,解析了最多可设计的单操作数指令数量,即(B)(24-m)×26-1条,考虑了无操作数指令的存在。

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指令操作码扩展

  指令主要分为两部分:操作码 + 操作数。指令操作码扩展主要思想是,在给定的指令字长情况下,确定操作数的位数(双操作数、单操作数、无操作数等),再用余下的位数作为操作码的位数。指令扩展都有以下特点:

  • 都是利用空余的操作数作为扩展码的位置(比如双操作数的指令系统可以扩展单操作数的指令)
  • 都是在之前的操作码结果上,对操作数位数进行扩展不改变之前操作码

例题

例1.

某计算机指令字长为16位,指令有双操作数、单操作数和无操作数3种格式,每个操作数字段均用6位二进制表示,该指令系统共有m条(m<16)双操作数指令,并存在无操作数指令。若采用扩展操作码技术,则最多还可设计出 _ 条单操作数指令。

  • A. 2 6 2^6 26
  • B. ( 2 4 − m ) × 2 6 − 1 (2^4-m)×2^6-1 (24m)×
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