🗊Презентация Способы адресации в микропроцессорных системах

Лекция 6. Способы адресации в микропроцессорных системах

Способы адресации Прямая адресация. Исполнительный адрес совпадает с адресной частью команды. Этот способ адресации был общепринятым в первых вычислительных машинах и продолжает применяться в настоящее время в комбинации с другими способами. Недостатком является, то что при работе с большим объемом памяти требуется длинное адресное поле и при работе программы адрес не может быть изменен.

Относительная адресация или базирование. Исполнительный адрес определяется суммой адресного кода команды АК и некоторого числа АБ называемого базовым адресом: Относительная адресация или базирование. Исполнительный адрес определяется суммой адресного кода команды АК и некоторого числа АБ называемого базовым адресом: АИ = АБ + АК Относительная адресация позволяет при меньшей длине адресного кода команды обеспечить доступ к любой ячейке памяти. Для этого число разрядов в базовом адресе выбирают таким, чтобы можно было адресовать любую ячейку ОЗУ, а адресный код АК самой команды используют для представления лишь сравнительно короткого «смещения». metka: ... loop metka

Индексная адресация содержит адрес ячейки памяти, и индексный регистр (SI, DI, указанный явно или неявно) , содержащий смещение относительно этого адреса. Индексная адресация содержит адрес ячейки памяти, и индексный регистр (SI, DI, указанный явно или неявно) , содержащий смещение относительно этого адреса. mov AL, [DI] При адресации через регистры ВХ, SI или DI в качестве сегментного регистра подразумевается DS, при адресации через ВР - регистр SS.

Индексная адресация

Сегментные регистры Всего шесть сегментных регистров: cs, ss, ds, es, gs, fs. Они предназначены для указания сегмента программы к которому она имеет доступ в конкретный момент. В этих регистрах содержатся адреса памяти, с которых начинаются соответствующие сегменты. Микропроцессор поддерживает следующие типы сегментов.

1. Сегмент кода. Содержит команды программы. Для доступа к этому сегменту служит регистр cs (code segment register) – сегментный регистр кода. Он содержит адрес сегмента с машинными командами, к которому имеет доступ микропроцессор (т. е. эти команды загружаются в конвейер микропроцессора). 1. Сегмент кода. Содержит команды программы. Для доступа к этому сегменту служит регистр cs (code segment register) – сегментный регистр кода. Он содержит адрес сегмента с машинными командами, к которому имеет доступ микропроцессор (т. е. эти команды загружаются в конвейер микропроцессора).

2. Сегмент данных. Содержит обрабатываемые программой данные. Для доступа к этому сегменту служит регистр ds (data segment register) – сегментный регистр данных, который хранит адрес сегмента данных текущей программы. 2. Сегмент данных. Содержит обрабатываемые программой данные. Для доступа к этому сегменту служит регистр ds (data segment register) – сегментный регистр данных, который хранит адрес сегмента данных текущей программы.

3. Сегмент стека. Этот сегмент представляет собой область памяти, называемую стеком. Работу со стеком микропроцессор организует по следующему принципу: последний записанный в эту область элемент выбирается первым. Для доступа к этому сегменту служит регистр ss (stack segment register) – сегментный регистр стека, содержащий адрес сегмента стека. 3. Сегмент стека. Этот сегмент представляет собой область памяти, называемую стеком. Работу со стеком микропроцессор организует по следующему принципу: последний записанный в эту область элемент выбирается первым. Для доступа к этому сегменту служит регистр ss (stack segment register) – сегментный регистр стека, содержащий адрес сегмента стека.

4. Дополнительный сегмент данных ds. Если программе недостаточно одного сегмента данных, то она имеет возможность использовать еще три дополнительных сегмента данных. Но в отличие от основного сегмента данных, адрес которого содержится в сегментном регистре ds, при использовании дополнительных сегментов данных их адреса требуется указывать явно с помощью специальных префиксов переопределения сегментов в команде. Адреса дополнительных сегментов данных должны содержаться в регистрах es, gs, fs (extension data segment registers). 4. Дополнительный сегмент данных ds. Если программе недостаточно одного сегмента данных, то она имеет возможность использовать еще три дополнительных сегмента данных. Но в отличие от основного сегмента данных, адрес которого содержится в сегментном регистре ds, при использовании дополнительных сегментов данных их адреса требуется указывать явно с помощью специальных префиксов переопределения сегментов в команде. Адреса дополнительных сегментов данных должны содержаться в регистрах es, gs, fs (extension data segment registers).

Базово-индексная адресация памяти Базово-индексная адресация памяти Относительный адрес операнда определяется суммой содержимого базового и индексного регистров. Допускается использование следующих пар: [BX][SI], [BX][DI], [ВР][SI], [ВР][DI]. mov   ВХ,[ВР][SI] ; В ВХ засылается слово из стека (сегментный адрес  в  SS), а смещение вычисляется  как  сумма  содержимого  ВР и SI

Косвенная адресация. Адресный код команды указывает адрес ячейки памяти, в которой находится адрес операнда или команды. С помощью ограниченного адресного поля команды указывается адрес ячейки, в свою очередь, содержащей полноразрядный адрес операнда. Косвенная адресация. Адресный код команды указывает адрес ячейки памяти, в которой находится адрес операнда или команды. С помощью ограниченного адресного поля команды указывается адрес ячейки, в свою очередь, содержащей полноразрядный адрес операнда. Достоинства содержимое адресного поля команды остается неизменно в то время как косвенный адрес в процессе выполнения программы можно изменять. Недостатки: двукратное обращение к памяти; задействуется лишняя ячейка памяти для хранения исполнительного адреса операнда.

Косвенная регистровая адресация - исполнительный адрес операнда хранится не в ячейке основной памяти, а в регистре процессора. Соответственно, адресное поле команды указывает не на ячейку памяти, а на регистр. Косвенная регистровая адресация - исполнительный адрес операнда хранится не в ячейке основной памяти, а в регистре процессора. Соответственно, адресное поле команды указывает не на ячейку памяти, а на регистр. Адрес операнда должен находится в одном из регистров BX, BP, SI или DI: add ax,[bx] mov dl,[si] Косвенная регистровая (базовая) адресация со смещением Адрес операнда вычисляется как сумма содержимого регистра BX, BP, SI или DI и 8- или 16-разрядного смещения add ax,[bx+2] mov dx,[array1+si]

Косвенная базовая индексная адресация Косвенная базовая индексная адресация Адрес операнда вычисляется как сумма содержимого одного из базовых регистров BX или BP и одного из индексных регистров SI или DI. add ax,[bx+di] Например, в одном из регистров может находиться адрес начала массива в памяти, а в другом — смещение какого-то элемента относительно начала. Косвенная базовая индексная адресация со смещением Адрес операнда вычисляется как сумма содержимого одного из базовых регистров BX или BP, одного из индексных регистров SI или DI и 8- или 16-разрядного смещения. mov al,[bp+di+5] mov bl,[array2+bx+si]

Страничная адресация - предполагает разбиение адресного пространства на страницы. Страница определяется своим начальным адресом, выступающим в ка­честве базы. Старшая часть этого адреса хранится в специальном регистре - реги­стре адреса страницы (РАС). В адресном коде команды указывается смещение внутри страницы, рассматриваемое как младшая часть исполнительного адреса. Страничная адресация - предполагает разбиение адресного пространства на страницы. Страница определяется своим начальным адресом, выступающим в ка­честве базы. Старшая часть этого адреса хранится в специальном регистре - реги­стре адреса страницы (РАС). В адресном коде команды указывается смещение внутри страницы, рассматриваемое как младшая часть исполнительного адреса. Исполнительный адрес образуется конкатенацией смещения к РАС

Стековая адресация Стековая адресация Стек образует множество логически взаимосвязанных ячеек, взаимодействующих по принципу LIFO. Стековая память широко используется в современных ЭВМ. Хотя адрес обращения в стек отсутствует в команде, он формируется схемой управления:

Для чтения и записи доступна только вершина стека. Этот способ адресации используется, в частности, системой прерывания программ при вложенных вызовах подпрограмм. Для чтения и записи доступна только вершина стека. Этот способ адресации используется, в частности, системой прерывания программ при вложенных вызовах подпрограмм. Стековая память реализуется на основе обычной памяти с использованием указателя стека и автоиндексной адресации. Запись в стек производится с использованием автодекрементной адресации, а чтение - с использованием автоинкрементной адресации.

операнды перед обработкой помещаются в две верхних ячейки стеко­вой памяти. Результат операции заносится в стек. Принцип действия стековой машины поясним на примере вычисления выражения: операнды перед обработкой помещаются в две верхних ячейки стеко­вой памяти. Результат операции заносится в стек. Принцип действия стековой машины поясним на примере вычисления выражения: а = а + b +a*с.