Описание микроопераций

Здесь под микрооперацией понимается элементарная функциональная операция, выполняемая над словами под воздействием одного сигнала управления, который вырабатывается устройством управления ВМ. В зависимости от количества преобразуемых слов (операндов) различают одноместные, двухместные и трехместные микрооперации.

Описание микрооперации складывается из двух частей, разделяемых двоеточием

МЕТКА: МИКРООПЕРАТОР.

Метка — это обозначение сигнала управления, вызывающего выполнение микрооперации. Метка принимает два значения: 1 - микрооперация выполняется, 0 - не выполняется.

Микрооператор определяет содержимое производимого элементарного действия (микрооперации).

Например, микрооператор записи в регистр С результата сложения слов из регистров А и В имеет вид:

РгС(15-О) :=РгА(15-0) + РгВ(15-0),

а полное описание микрооперации принимает форму

у15: РгС(15-0) : РгА(15-0) + РгВ(15-0).

Здесь указано, что микрооперация инициируется сигналом управления у15.

Для повышения наглядности записей желательно, чтобы метка сигнала управления несла смысловую нагрузку. Например, для микроопераций выдачи информации идентификатор метки сигнала можно начинать с буквы «В», а для приема — с буквы «П» метку для микрооперации пересылки из регистра РА в регистр РВ можно записать в виде РАРВ.

Микрооператор по форме записи представляет собой оператор присваивания. Выражение справа от знака присваивания (:=) называется формулой микрооператора. Формула определяет вид преобразовагния, производимого микрооперацией, и местоположение преобразуемых операндов. Слева от знака присваивания в микрооператоре указывается приемник результата реализации формулы.

В соответствии с формулой микрооператора будем различать следующие классы микроопераций.

Микрооперация установки - присваивание слову значения константы.

Например, ПРгХ РгХ(s • m): 0; ПРгС: с(7-0) := 3110.

Микрооперации передачи — присваивание слову значения другого слова, в том числе с инверсией передаваемого слова.

Примером простого присваивания может служить микрооперация БпУп СК:= РА. Здесь микрооператор описывает занесение в счетчик команд содержимого регистра адреса (адресного поля регистра команды), то есть реализацию перехода в командах безусловного и условного перехода, что и отражает идентификатор сигнала управления.

Другие примеры микроопераций пересылки:

Первый микрооператор описывает пересылку 16-разрядного слова из регистра РгХ в регистр РгУ с сохранением расположения разрядов, а второй — с «разворотом» исходного слова.

Микрооперации передачи числа с плавающей запятой, имеющего поля знака s, порядка р и мантиссы m, а также передачи знака с инвертированием, имеют вид:

Если регистры связаны между собой не непосредственно, а через шину, которая используется многими источниками и приемниками данных, то передача слова между ними возможна при одновременном выполнении двух микроопераций и описание принимает вид:

ВРгВ:ША:=РгВ; ПРгА: РгА:= ША

или

ПРгА, ВРгВ: РгА:=ША: РгВ.

Здесь метки одновременно формируемых сигналов управления перечисляются через запятую и образуют микрокоманду.

Микрооперации составления слова — обеспечивают получение целого слова - большой разрядности из нескольких малоразрядных слов.

Пусть в 16-разрядный регистр А нужно передать слово, старшие разряды которого содержатся в 8-разрядном регистре В, а младшие - в 8-разрядном регистре С. Соответствующую микрооперацию можно описать так:

ПРгА: РгА(15-0):= РгВ(7-0) • РгС (7-0),

где точка (•) - знак присоединения.

Операция присоединения предназначена для присоединения значения слова, указанного справа от знака операции, к значению слова, расположенного слева от знака операции.

Микрооперации сдвига служат для изменения положения разрядов слова. Положение разрядов изменяется путем перемещения каждого разряда на несколько позиций влево или вправо.

Микрооперации сдвига слова в аккумуляторе, например, могут быть описаны в следующих формах:

• R 2 A K : АК(15-0):= РС(1-0) • АК(15-2) — сдвиг на два разряда вправо с введением в два старших освобождающихся разряда содержимого двух младших разрядов регистра PC;

• L 1AK АК(15-0):= АК(14-0) • 0 — сдвиг на один разряд влево с занесением в освобождающийся разряд нуля;

• R2AK(15-0): РС(15-0):= АК(15) • АК(15) • АК(15-2) - арифметический сдвиг слова вправо на два разряда с загрузкой в старшие освобождающиеся разряды знака.

Для сокращения записи микрооперации сдвига используются две процедуры:

• Rn(A) — удаление п младших правых разрядов из слова А, то есть сдвиг значения на п разрядов вправо;

• Ln(A) — удаление п старших левых разрядов из слова А, то есть сдвиг значения на п разрядов влево.

Использование этих процедур приводит к представлению ранее рассмотренных микрооператоров в форме:

Микрооперация счета — обеспечивает изменение значения слова на единицу:

+1СК:СК:=СК+1.

Микрооперация сложения — служит для присваивания слову суммы слагаемых:

СлАд:РАП:=ИР + РА

Логические микрооперации — присваивают слову значение, полученное поразрядным применением функций И (^), ИЛИ (v), исключающее ИЛИ к парам соответствующих разрядов операндов:

Микрооперация двоичного декодирования — состоит в преобразовании n-разрядного двоичного позиционного кода А в 2-разрядный унитарный код В. В унитарном коде только один разряд принимает единичное значение, а все остальные равны нулю. Номер разряда К, который принимает значение 1, определяется значением кода А= а_n-1, а_n-2, …, а₀ ,

.

Принято следующее условное обозначение: В := decod (A).

Комментарии к микрооперациям

Микрооперации могут снабжаться произвольными комментариями. Комментарии записываются справа от микрооперации и заключаются в угловые скобки. Например,

+1СК:=СК := СК+1 <Увеличение содержимого СК на единицу>