Arquitectura de ComputadoresClase 12Instrucciones en lenguaje de mquinaIIC 2342Semestre 2008-2

Rubn MitnikPontificia Universidad Catlica de ChileEscuela de IngenieraDepartamento de Ciencia de la Computacin

ObjetivosCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)

Entender cmo se le indican los mdos de direccionamiento requeridos a la CPU en base a las instrucciones de mquina.

Entender cmo se construye una instruccin en lenguaje de mquina.

ObjetivosR.Mitnik *Arquitectura de Computadores

Arquitectura de Computadores

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*ndiceCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)4.1 Partes de la CPU.4.2 Conjunto de Instrucciones y tipos de funcionalidad.4.3 Ciclo de la Instruccin.4.4 Diseo de una CPU bsica.4.5 Modos de direccionamiento.4.6 Instrucciones en lenguaje de mquina.4.7 Subrutinas y Manejo de Stack.4.8 Interrupciones de software y hadware.4.9 CISC/RISC.

Arquitectura de Computadores

Instrucciones especificas para distintos direccionamientosEj. PIC16F87XA

Embebido en la instruccin.Ej : Motorola 68000R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Cmo se especifica el direccionamiento?R.Mitnik *Arquitectura de ComputadoresCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaInmediatoDirecto

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Tamao del OpcodeExiste mquinas que utilizan distintos tamaos de OpCode para distintas instrucciones

Arquitectura de Computadores

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2Register = 010 (D 2)Opmode = 010 (Long; dest = Dn)Mode = 011 ( = (An)+ ) reg = 001 (A 1)

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001Register = 010 (D 2)Opmode = 010 (Long; dest = Dn)Mode = 011 ( = (An)+ ) reg = 001 (A 1)

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001

ADD.W D0, (A4)

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.W D0, (A4) 1101 000 101 010 100Register = 000 (D 0)Opmode = 101 (Word; dest = )Mode = 010 ( = (An) ) reg = 100 (A 4)

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001

ADD.W D0, (A4) 1101 000 101 010 100

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001

ADD.W D0, (A4) 1101 000 101 010 100

ADD.B #5A, D3

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.B #5A, D3 1101 011 000 111 100Register = 011 (D 3)Opmode = 000 (Byte; dest = Dn)Mode = 111 ( = literal ) reg = 100 ( = literal )En siguiente palabra: 5A xxxx xxxx 0101 1010

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001

ADD.W D0, (A4) 1101 000 101 010 100

ADD.B #5A, D3 1101 011 000 111 100

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Instrucciones en lenguaje de mquinaEj:ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001

ADD.W D0, (A4) 1101 000 101 010 100

ADD.B #5A, D3 1101 011 000 111 100 xxxx xxxx 0101 1010

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Palabras de una InstruccinPara determinar una instruccin se puede necesitar ms de una palabra.

ADD.L (7F421A03).L, D71101 111 010 111 0017F421A03 3 palabras: 6 bytes

MOVE #50FA0172, (7F421A03).L Instruccin50FA01727f421A03 5 palabras: 10 bytes

R.Mitnik

Arquitectura de Computadores*Instrucciones en lenguaje de mquinaCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU)Modos de direccionamientoNo todos los modos estn permitidos en todas las instrucciones.Source y Dest pueden permitir distintos modos de direccionamiento.

ADD.x A3, D2source si puede ser un registro de direccin es vlido

ADD.x D2, A3dest no puede ser un registro de direccin hay que usar ADDA

ResumenCaptulo 4 : Unidad de Procesamiento Central (CPU) Formas de indicar el modo de direccionamientoIntrnseco a la instruccinPor parmetros

Instrucciones en lenguaje de mquina:Tamao del opcodeTamao de la instruccinParmetrosConstruccinR.Mitnik *Arquitectura de ComputadoresResumen

Arquitectura de Computadores

**Nota : ir a manual del motorola, instruccin ADD a partir de pg 107 del manual.Ejemplos en pizarrn:ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001ADD.W D0, (A4) 1101 000 101 010 100ADD.B #5A, D3 1101 011 000 111 100En la siguiente palabra: XX5A = xxxx xxxx 0101 1010

*Objetivo: hacer ms eficiente el uso de los bits de la instruccin, minimizando el tamao del opcode de las instrucciones ms utilizadas.*ADD.L (A1)+, D2 1101 010 010 011 001register = 010 (D2)opmode = 010 (destino = Dn Long)mode = 011 ( = (An)+ )ea register = 001 (A1)***ADD.W D0, (A4) 1101 000 101 010 100register = 000 (D0)opmode = 101 (destino = Word)mode = 010 ( = (An) )ea register = 100 (A4)

***ADD.B #5A, D3 1101 011 000 111 100register = 011 (D3)opmode = 000 (destino = Dn Byte)mode = 111 (literal )ea register = 100 (literal) QUE FALTA??? el dato mismo!!!En la siguiente palabra: XX5A = xxxx xxxx 0101 1010

**ADD.B #5A, D3 1101 011 000 111 100register = 011 (D3)opmode = 000 (destino = Dn Byte)mode = 111 (literal )ea register = 100 (literal) QUE FALTA??? el dato mismo!!!En la siguiente palabra: XX5A = xxxx xxxx 0101 1010

*ADD.B #5A, D3 1101 011 000 111 100register = 011 (D3)opmode = 000 (destino = Dn Byte)mode = 111 (literal )ea register = 100 (literal) QUE FALTA??? el dato mismo!!!En la siguiente palabra: XX5A = xxxx xxxx 0101 1010

*Ej I1, ADD.W #F701, D3 como se usa direccionamiento inmediato el valor del dato va en la segunda palabra.

**