BÀI GIẢNG KIẾN TRÚC MÁY TÍNH_PHẦN 7

8. Qui Trình Th c Hi n L nh
8.1. Chu K L nh
8.2. L nh Tham Chi u B Nh
8.3. Nh p Xu t & Ng t

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

1


8.1. Chu K L nh

1.
2.
3.
4.

Ch ng trình trong b nh g m m t dãy
l nh. M i l nh đ c th c hi n qua m t
chu k l nh.
M t chu k l nh g m m t dãy ti u chu
k ho c pha. Trong máy c b n m i chu
k l nh g m 4 pha sau:
Tìm l nh
Gi i mã l nh
c đ a ch hi u d ng t b nh n u l nh
có đ a ch gián ti p.
Th c hi n l nh

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

2


8.1. Chu K L nh (tt)
Khi hoàn t t b c 4, đi u khi n tr v
b c 1 đ tìm, gi i mã và th c hi n l nh
k .
Qui trình này l p mãi cho đ n khi th c
hi n l nh HALT

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

3


8.1. Chu K L nh (tt)
Kh i đ u, PC đ c n p đ a ch đ u tiên
c a ch ng trình.
SC xố 0 t o th i hi u T0.
Sau m i xung đ ng h , SC t ng 1 nên
các th i hi u s là T0, T1, T2,...
Các vi tác v cho các pha tìm và gi i mã
đ c xác đ nh qua các m nh đ chuy n
thanh ghi sau.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

4

8.1. Chu K L nh (tt)
Pha tìm l nh
T0: AR ← PC
T1: IR ← M[AR], PC ← PC + 1
Pha gi i mã l nh
T2: D0,...,D7 ← Gi i mã IR(12-14),
AR ← IR(0-11), I ← IR(15)

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

5


8.1. Chu K L nh (tt)
Hình bên
cho th y
cách cài
đ t 2 m nh
đ chuy n
thanh ghi
đ u (pha
tìm l nh)
trong h
th ng bus.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

6

8.1. Chu K L nh (tt)
T0: AR ← PC
1.Cho ngõ nh p
ch n S2S1S0=
010 đ đ t PC
lên bus.
2.Cho lên LD
c a AR đ l y
bus đ a vào
AR.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

0
1

7


8.1. Chu K L nh (tt)
T1: IR ←M[AR],
PC ← PC + 1
1.Lên ngõ nh p
Read c a b nh
2.Cho S2S1S0=111
đ đ t b nh lên
bus.
3.Lên LD c a IR đ
l y bus vào IR.
4.Lên INR c a PC

đ t ng PC.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

1
0

8


8.1. Chu K L nh (tt)
Sau khi gi i mã, th i hi u ho t đ ng là T3.
Trong T3, V K xác đ nh lo i l nh v a
đ c t b nh .

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

9


8.1. Chu K L nh (tt)
L u đ d i cho th y c u hình kh i phát c a chu k l nh và
cách đi u khi n xác đ nh lo i l nh sau khi gi i mã.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

10


8.1. Chu K L nh (tt)

Ngõ ra m ch gi i mã D7=1 n u mã tác v là 111.
L nh thu c lo i tham chi u thanh ghi ho c nh p xu t.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

11


8.1. Chu K L nh (tt)
Ngõ ra m ch gi i mã D7=0 n u mã tác v là 000-110.
L nh thu c lo i tham chi u b nh .

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

12


8.1. Chu K L nh (tt)
K ti p, đi u khi n ki m bit đ u c a l nh qua m ch l t I, n u
D7=0 và I=1, ta có l nh tham chi u b nh v i đ a ch gián
ti p. Lúc đó c n đ c đ a ch hi u d ng t b nh .

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

13


8.1. Chu K L nh (tt)
Vi tác v cho đi u ki n đ a ch gián ti p
là: AR ← M[AR]

Kh i đ u AR l u ph n đ a ch c a l nh.
Tác v đ c b nh s d ng đ a ch này.
T đ c đ c đ a lên bus.
Cho lên LD c a AR đ nh n đ a ch gián
ti p (12 bit th p) t bus.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

14


8.1. Chu K L nh (tt)
Ba lo i l nh có th xác đ nh qua:
D7’IT3: AR ← M[AR]
D7’I’T3: khơng làm gì
D7I’T3: th c hi n l nh tham chi u thanh ghi
D7IT3: th c hi n l nh nh p xu t
Khi th c hi n l nh tham chi u b nh v i
I=0, khơng làm gì vì đ a ch hi u d ng đã có
trong AR.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

15


8.1. Chu K L nh (tt)
Tuy nhiên SC ph i t ng khi D7’T3=1 đ
th c hi n l nh tham chi u b nh (t i
T4).

L nh tham chi u thanh ghi ho c nh p
xu t th c hi n t i T3.
Sau khi th c hi n l nh, SC v 0 và đi u
khi n tr l i pha tìm v i T0=1.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

16


8.1. Chu K L nh (tt)
L u ý SC ho c t ng ho c xoá 0 t i m i
chuy n ti p đ ng h d ng.
Chúng ta qui c không vi t SC ← SC+1
khi SC t ng nh ng đi u khi n v n đi qua
th i hi u k ti p và vi t SC ← 0 khi xoá
SC.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

17


8.1. Chu K L nh (tt)
Khi D7=1, I=0, l nh thu c lo i tham
chi u thanh ghi.
Bit 0-11 trong mã l nh xác đ nh 1 trong
12 l nh tham chi u thanh ghi.
Các hàm đi u khi n và vi tác v trong
b ng d i

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

18


L nh tham chi u thanh ghi
D7I’T3 = r (cho các l nh tham chi u thanh ghi)
IR(i) = Bi [bit trong IR(0-11) xác đ nh tác v ]
Xoá SC
r: SC ← 0
Xoá AC
CLA rB11: AC ← 0
Xoá E
CLE rB10: E ← 0
Bù AC
CMA rB9: AC ← (AC)’
Bù E
CME rB8: E ← E’
CIR rB7: AC ← shr AC, AC(15) ← E, Vòng ph i
E←AC(0)
CIL
rB6: AC ← shl AC, AC(0) ← E, Vòng trái
→
E←AC(15)
13-Feb-03

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 15/1/03

19

L nh tham chi u thanh ghi(tt)
rB5: AC ← AC + 1
rB4: If (AC(15)=0) then
PC ← PC+1
SNA rB3: If (AC(15)=1) then
PC ← PC+1
SZA rB2: If (AC=0) then
PC ← PC+1
SZE rB1: If (E=0) then
PC ← PC+1
HLT rB0: S ← 0 (S là m ch
l t ch y-d ng)
INC
SPA

13-Feb-03

T ng AC
Nh y n u d

ng

Nh y n u âm
Nh y n u AC là 0
Nh y n u E là 0
D ng

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 15/1/03

20


8.2. L nh Tham Chi u B Nh
B ng d i li t kê 7 l nh tham chi u b nh t
v i các ngõ ra gi i mã Di (i=0,1,2,3,4,5,6).

Gi i mã
Ký hi u
tác v
D0
AND
ADD
D1
LDA
D2
STA
D3
BUN
D4
BSA
D5
ISZ
D6
NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

ng ng

Di n gi i

AC ←AC ∧ M[AR]
AC ← AC + M[AR], E ← Cout
AC ← M[AR]
M[AR] ← AC
PC ← AR
M[AR] ← PC, PC ← AR + 1
M[AR] ← M[AR] + 1
If M[AR]+1=0 then PC ← PC + 1
21


8.2. L nh Tham Chi u B Nh (tt)
a ch hi u d ng đ t vào AR trong T2
khi I=0 (đ a ch tr c ti p), trong T3 khi
I=1 (đ a ch gián ti p).
Th c hi n l nh tham chi u b nh b t
đ u v i th i hi u T4.
Vi c th c hi n l nh c n nhi u vi tác v vì
khơng th x lý tr c ti p d li u trong b
nh (ph i đ a d li u vào thanh ghi).

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

22


8.2. L nh ThamChi u B Nh (tt)
AND (vào AC)
Th c hi n tác v AND trên các c p bit
trong AC và t nh . K t qu ch a trong

AC. Vi tác v :
D0T4: DR ← M[AR]
D0T5: AC ← AC ∧ DR,
SC ← 0

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

23


8.2. L nh ThamChi u B Nh (tt)
BUN (r không đi u ki n)
Chuy n ch ng trình sang l nh xác đ nh theo
đ a ch hi u d ng.
Nh c l i: PC l u đ a ch l nh đ c t b nh
trong chu k l nh k . Th ng PC t ng 1 t i T1
chu n b cho đ a ch l nh k .
BUN cho phép thay đ i th t th c hi n l nh
g i là r (ho c nh y) không đi u ki n. Vi tác
v :
D4T4: PC ← AR,
SC ← 0

NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

24


8.2. L nh ThamChi u B Nh (tt)
BSA (r và l u đ a ch quay v )

Dùng đ r đ n m t ph n ch ng trình
g i là trình con ho c th t c.
BSA l u đ a ch l nh k (đang n m trong
PC) vào vùng nh đ nh b i đ a ch hi u
d ng, sau đó c ng 1 vào đ a ch hi u
d ng dùng làm đ a ch trình con. Vi tác
v :
D5T4: M[AR] ← PC, AR ← AR + 1,
SC ← 0
D5T5: PC ← AR,
NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03

25