TEC-XP16计算机组成原理实验：指令系统详解

"TEC-XP16计算机组成原理实验主要涵盖了四组基本和扩展指令，用于教授控制器设计技术。A组指令涉及通用寄存器间的运算和特殊操作，B组处理内存或I/O读写，C组包括复杂的内存操作，D组则涉及多次内存读写。实验系统支持29条基本指令和19条扩展指令，每条指令都有对应的汇编语句名。汇编语句命名规则结合了不同寻址方式，如寄存器寻址（R）、立即数寻址（D）、变址寻址（X）和直接地址寻址（A）。此外，实验系统包括硬件实现和软件模拟两部分，旨在覆盖计算机系统结构的多个层次，提供丰富的教学资源和实验环境。" 在计算机组成原理实验中，TEC-XP16系统设计了一套全面的指令集，分为A、B、C、D四组，以体现不同指令执行步骤和控制器设计的关键点。A组指令如ADD、SUB等，执行简单，取指后一步完成。B组包括LDRR和STRR，执行内存或I/O操作，需两步：第一步传送地址，第二步读写。C组如CALR，需三步，涉及更复杂的数据处理。D组如CALA，需要四步，处理双重内存操作。 扩展指令扩展了系统的功能，如ADC、SBB用于带进位的加减，RCL和RCR实现位循环，ASR进行算术右移，NOT进行逻辑取反，而JRS、JRNS等则是条件跳转指令。B组的JMPA、LDRR等处理内存访问，C组的CALR、LDRA等涉及计算地址和内存访问，D组的IRET用于中断返回。 汇编语言指令命名规则以2-4个字母的英文单词或缩写表示，如ADD表示加法，R前缀表示寄存器寻址，D表示立即数，X表示变址，A表示直接地址。例如，ADD R0, R1 表示R0加R1，STRR [R8], R9将R9内容存入R8地址内存。 实验系统不仅有硬件实现，还包含软件模拟，两者都包含运算器、控制器、存储器、输入输出接口和总线等组件。软件模拟可在PC上的Windows环境下运行，提供监控程序、汇编语言支持和BASIC语言解释器。硬件与软件结合，为学习者提供了深入理解计算机组成原理的实践平台。