《计算机组成原理》第2版-指令格式详解

"唐朔飞的《计算机组成原理第2版》课件，详细讲解了计算机系统的各个方面，包括计算机系统概论、指令系统、CPU结构和功能、控制单元设计等关键知识点。课件设计便于学习，支持自由选择章节播放，并配有丰富的文字、图表和动画演示，有助于深入理解计算机组成原理。" 在计算机组成原理中，指令格式是计算机硬件与软件交互的基础。以PDP-8为例，其指令字长固定为12位，采用了扩展操作码技术来实现不同类型的指令。PDP-8的指令分为三类：访存类指令、寄存器类指令和I/O类指令。 1. 访存类指令：这类指令用于处理内存访问，操作码占用不同的位段，例如0、2、3、5、4、11位，这些位的不同组合代表不同的内存操作。 2. 寄存器类指令：主要涉及处理器内部寄存器的操作，辅助操作码位于特定位置，如1位的三次方，方便识别和执行涉及寄存器的计算。 3. I/O类指令：用于与外部设备进行数据交换，设备标识和操作码分别占据特定的位，比如11位用于设备标识，1、1、0位表示这是I/O指令。 课件内容覆盖了从计算机系统的基本构成到各个核心组件的工作原理，包括： - 计算机系统概论：介绍了计算机系统由硬件和软件两部分组成，硬件是计算机的物理实体，而软件则是按照任务需求编写的程序和数据。 - 计算机的发展及应用：讲述了计算机的历史发展和广泛应用领域。 - 系统总线：讨论了系统总线在计算机中如何传输数据、地址和控制信号。 - 存储器：讲解了内存的层次结构，包括主存、高速缓存和外部存储器。 - 输入输出系统：阐述了I/O接口和设备控制器在数据传输中的作用。 - 计算机的运算方法：详细介绍了二进制运算、浮点运算以及溢出处理等。 - 指令系统：包括指令格式的设计、操作码的扩展和指令集的优化。 - CPU的结构和功能：分析了运算器、控制器和寄存器的功能。 - 控制单元的功能和设计：深入探讨了控制单元如何生成和协调执行指令的微操作信号。 通过这个课件，学习者可以逐步了解和掌握计算机系统的基础知识，同时利用课件的互动特性，以更直观的方式理解复杂的计算机工作原理。无论是课堂学习还是自主学习，都能得到很好的辅助。