Байт масштаба , индекса и базы

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 25Следующая ⇒

Байт масштаба, индекса и базы(Scale-Index-Base — sib) используется для расширения возможностей адресации операндов. На наличие байта sib в машинной команде указывает сочетание одного из значений 01 или 10 поля mod и значения поля r/m = 100. Байт sib состоит из трех элементов (табл. 3.10).

В поле масштаба (ss) размещается масштабный множитель для индексного компонента index, занимающего следующие три бита байта sib. В поле ss может содержаться значение 1, 2, 4 или 8. При вычислении эффективного адреса на это значение будет умножаться содержимое индексного регистра. Поле index позволяет хранить номер индексного регистра, содержимое которого применяется для вычисления эффективного адреса операнда.

Поле base требуется для хранения номера базового регистра, содержимое которого также применяется для вычисления эффективного адреса операнда. В качестве базового и индексного регистров могут использоваться большинство регистров общего назначения.

Таблица 3.10. Значения байта sib (32-разрядная адресация)

г32

ЕАХ

ЕСХ

EDX

ЕВХ

ESP

ESI

EDI

База (base)

000

001

010

011

100

1011

110

111

Масштабирование индексного регистра

Масштабный множитель

( SS )

Индекс (index)

Шестнадцатеричные значения sib

[ЕАХ]

000

[ЕСХ]

001

0А

0В

ОС

0Е

[EDX]

010

[ЕВХ]

011

1А

1В

1С

—

100

[ЕВР]

101

2А

2В

2С

2Е'

[ESI]

110

[EDI]

111

ЗА

ЗВ

ЗС

ЗЕ

[ЕАХ*2]

000

[ЕСХ*2]

001

4А

4В

4С

4Е

[EDX*2]

010

[ЕВХ*2]

ОН

5А

5В

5С

5Е

—

100

[ЕВР*2]

101

6А

6В

6С

6Е

[ESI*2]

110

[EDI*2]

111

7А

7В

7С

7Е

[ЕАХ*4]

000

[ЕСХ*4]

001

8А

8В

8С

8Е

[EDX*4]

010

[ЕВХ*4]

011

9А

9В

9С

9Е

100

АО

А1

А2

А4

А5

А6

А7

[ЕBP*4]

101

А8

А9

АА

АВ

АС

АЕ

[ESI*4]

110

ВО

В1

В2

ВЗ

В4

В5

В6

В7

[EDI*4]

111

В8

В9

ВА

ВВ

ВС

[ЕАХ*8]

000

СО

С1

С2

СЗ

С4

С5

С6

С7

ГЕСХ*8]

001

С8

С9

СА

СВ

сс

СЕ

[EDX*8]

010

[ЕВХ*8]

011

......

100

Е0

Е1

Е2

ЕЗ

Е4

Е5

Е6

Е7

[ЕВР*8]

101

Е8

Е9

ЕА

ЕВ

ЕС

ЕЕ

[ESI*8]

110

[EDI*8]

111 F8

По значению байта sib легко восстановить компоненты машинных команд, содержащие адрес операнда с учетом его масштабирования.

Одно значение базового регистра ( base ) в табл. 3.10 замещено символом звездочки (*). Это означает наличие в команде адреса смещ_32 без базы, если mod равно 00, и [ЕВР]— в противном случае.

Такой подход обеспечивает следующие режимы адресации:

- смещ_32[индекс], если mod=00;

- смещ_8[еbр][индекс], если mod=01;

- смещ_32[еbр][индекс], если mod=10.

Занятие 35

Типичная структура микропроцессорной системы приведена на рис..

Она включает в себя три основных типа устройств:

• процессор;

• память, включающую оперативную память (ОЗУ, RAM — Random Access Memory) и постоянную память (ПЗУ, ROM —Read Only Memory), которая служит для хранения данных и программ;

• устройства ввода/вывода (УВВ, I/O — Input/Output Devices), служащие для связи микропроцессорной системы с внешними устройствами, для приема (ввода, чтения, Read) входных сигналов и выдачи (вывода, записи, Write) выходных сигналов

Все устройства микропроцессорной системы объединяются общей системной шиной (она же называется еще системной магистралью или каналом). Системная магистраль включает в себя четыре основные шины нижнего уровня:

• шина адреса (Address Bus);

• шина данных (Data Bus);

• шина управления (Control Bus);

• шина питания (Power Bus).

Шина адреса служит для определения адреса (номера) устройства, с которым процессор обменивается информацией в данный момент. Каждому устройству (кроме процессора), каждой ячейке памяти в микропроцессорной системе присваивается собственный адрес. Когда код какого-то адреса выставляется процессором на шине адреса, устройство, которому этот адрес приписан, понимает, что ему предстоит обмен информацией. Шина адреса может быть однонаправленной или двунаправленной.

Шина данных — это основная шина, которая используется для передачи информационных кодов между всеми устройствами микропроцессорной системы. Обычно в пересылке информации участвует процессор, который передает код данных в какое-то устройство или в ячейку памяти или же принимает код данных из какого-то устройства или из ячейки памяти. Но возможна также и передача информации между устройствами без участия процессора. Шина данных всегда двунаправленная.

Шина управления в отличие от шины адреса и шины данных состоит из отдельных управляющих сигналов. Каждый из этих сигналов во время обмена информацией имеет свою функцию. Некоторые сигналы служат для стробирования передаваемых или принимаемых данных (то есть определяют моменты времени, когда информационный код выставлен на шину данных). Другие управляющие сигналы могут использоваться для подтверждения приема данных, для сброса всех устройств в исходное состояние, для тактирования всех устройств и т.д. Линии шины управления могут быть однонаправленными или двунаправленными.

Шина питания предназначена не для пересылки информационных сигналов, а для питания системы. Она состоит из линий питания и общего провода. В микропроцессорной системе может быть один источник питания (чаще +5 В) или несколько источников питания (обычно еще –5 В, +12 В и –12 В). Каждому напряжению питания соответствует своя линия связи. Все устройства подключены к этим линиям параллельно.

Если в микропроцессорную систему надо ввести входной код (или входной сигнал), то процессор по шине адреса обращается к нужному устройству ввода/вывода и принимает по шине данных входную информацию. Если из микропроцессорной системы надо вывести выходной код (или выходной сигнал), то процессор обращается по шине адреса к нужному устройству ввода/вывода и передает ему по шине данных выходную информацию.

Если информация должна пройти сложную многоступенчатую обработку, то процессор может хранить промежуточные результаты в системной оперативной памяти. Для обращения к любой ячейке памяти процессор выставляет ее адрес на шину адреса и передает в нее информационный код по шине данных или же принимает из нее информационный код по шине данных. В памяти (оперативной и постоянной) находятся также и управляющие коды (команды выполняемой процессором программы), которые процессор также читает по шине данных с адресацией по шине адреса. Постоянная память используется в основном для хранения программы начального пуска микропроцессорной системы, которая выполняется каждый раз после включения питания. Информация в нее заносится изготовителем раз и навсегда.

Таким образом, в микропроцессорной системе все информационные коды и коды команд передаются по шинам последовательно, по очереди. Это определяет сравнительно невысокое быстродействие микропроцессорной системы. Оно ограничено обычно даже не быстродействием процессора (которое тоже очень важно) и не скоростью обмена по системной шине (магистрали), а именно последовательным характером передачи информации по системной шине (магистрали).

Важно учитывать, что устройства ввода/вывода чаще всего представляют собой устройства на "жесткой логике". На них может быть возложена часть функций, выполняемых микропроцессорной системой. Поэтому у разработчика всегда имеется возможность перераспределять функции системы между аппаратной и программной реализациями оптимальным образом.

Иногда устройства ввода/вывода имеют в своем составе процессор, то есть представляют собой небольшую специализированную микропроцессорную систему. Это позволяет переложить часть программных функций на устройства ввода/вывода, разгрузив центральный процессор системы.

Занятие 28

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!