微型计算机原理与接口技术(第5版)

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指令集是计算机软件硬件的主要分界面之一 ,也是软件与硬件设计人员相互沟通的桥 梁。无论使用哪一种程序设计语言编写的程 序,无论程序的功能有多么强大、复杂,只要在 计算机上运行,都需要被“翻译”和组织成 一条条由0和1构成的机器语言指令。计算机的 硬件设计人员利用各种手段实现指令系统; 软件设计人员则用指令编制各种程序,以消除硬 件指令集与人类习惯的使用方式之间的语义 差异。 指令是面向芯片的语言,因此不同的计算机 有不同的指令集。虽然不同指令集在表现 形式、丰富性等方面存在一定差异,但它们 在功能上,特别是在基本指令集的功能上都比较 相似,更多的只是表现形式上的区别,就如 同人类语言中的方言,虽然发音不同,但是意思是 一样的。本章首先概述目前主流的MIPS 、 ARM 和x86 这3种指令集。然后,重点介绍 Intelx86 指令集,主要以16 位指令集 (x86-16)为例,介绍指令的基本格式、寻址方式 以及不 同类型指令的功能。最后,简要介绍ARM 指 令集的特点、格式以及主要指令的功能。虽然 当前自动控制系统中大量采用了基于ARM 的嵌入式技术作为控制核心,但控制程序大多 会使用C语言等高级语言编写。因此,本章 对ARM 指令集的介绍更多地是以帮助读者对 ARM 指令集有基本认知为目标的,同时也为 读者学习高级语言和汇编语言混合编程的嵌 入式应用开发提供一些基础。 .能够描述3种常见指令集的特点。 .清楚指令的一般概念、Intel指令集和ARM 指令集中指令的基本格式以及指令中的 操作数。 .熟悉x86-16 指令的各种寻址方式。 .深入理解x86-16 指令集中常用指令的功 能,包括指令操作码的含义、指令对操作数 的要求、指令对标志位的影响和指令的执行 结果,并在此基础上清楚x86-32 新增指 令集中主要指令的功能。 .能够初步描述x86-64 和IA32 指令集的主 要区别。 .清楚ARM 指令集的基本格式和寻址方式。 .初步认识ARM 的32 位常用指令集。 1 09 ..3...1.. 计..算..机..的..语..言—.. ——..指..令.. 为了帮助初次接触计算机硬件 系统的读者能够更好地理解本章内容,在正式开 始讲述 指令之前,需要再次声明:本章描述的指令 本书是《微型计算机原理与接口技术》的第5版。作者根据计算机技术的发展及实际教学中的体会，在保持前一版教材整体描述风格和内容架构的基础上，针对目前工业过程控制和各类“智慧”项目中的传感技术等应用中大量使用嵌入式技术的现状，新增了两类融合本书主要内容的设计实例，既可帮助读者更好地理解书中内容，也可使读者能结合目前的实际应用需求，理解教材的价值。