Dais-CMX16+微控制器编程手册

Dais-CMX16+十十六六位位体体系系结结构构计计算算机机组组成成原原理理微微控控制制器器编编程程手手册册2012年6月，第一版无锡华文默克仪器有限公司Dais-CMX16+计算机组成原理与体系结构微控制器编程手册无锡华文默克仪器有限公司I目录1微程序控制器组成结构与寻址范围.....................................................................11.1微控制定义..........................................................................................................................11.2下址定义..............................................................................................................................12微控制位M23~M0的定义....................................................................................23节拍操作定义.........................................................................................................63.1T1节拍................................................................................................................................63.2T2节拍................................................................................................................................63.3T3节拍................................................................................................................................63.4T4节拍................................................................................................................................64总线规则.................................................................................................................74.1内部总线..............................................................................................................................74.2外设总线..............................................................................................................................75寻址方法.................................................................................................................85.1指令寄存器（字）..............................................................................................................85.2特殊寄存器..........................................................................................................................85.3通用寄存器..........................................................................................................................95.4I/O口及PC、AR指针.....................................................................................................115.5存储器组织........................................................................................................................125.6标志控制............................................................................................................................135.7中断控制............................................................................................................................135.8微地址控制........................................................................................................................14Dais-CMX16+计算机组成原理与体系结构微控制器编程手册无锡华文默克仪器有限公司11微程序控制器组成结构与寻址范围Dais-CMX16+的微程序控制器由微控制与下址两个部分组成，提供0~7FFh寻址空间，按字节取指，可定义256条机器指令的微操作。1.1微控制定义微控制部分字长24位，由下表所列的直控字段、目的字段、运算字段、源字段和识别字段组成。1.2下址定义下址部分字长16位，下表中高五位视为保留位，实际有效字长ud10～ud0共11位。说明：在编制下址时表中的保留位必须置“1”，例如下址“0001h”在微控制存储器中的真实值为“F801h”，利用实验箱自带键盘编程时应注意；在PC端的集成开发环境中，已由软件自动对保留位置“1”。下址段直控字段目标字段运算字段源字段识别字段A10~A0M23~M19M18~M16M15~M11M10~M8M7~M0译码器译码器ud10~ud0微操作命令目标微操作运算微操作源微操作识别判断字Dais-CMX16+计算机组成原理与体系结构微控制器编程手册无锡华文默克仪器有限公司22微控制位M23~M0的定义控位名称微控制位含义M23E/M存储器地址赋值定义。当E/M=0时AR为数据区地址；当E/M=1时PC为程序区地址。M22IPPC程序计数器控制位。当IP=0、E/M=0时装载PC；当IP=0、E/M=1时PC+1。M21MWR主存储器与指令寄存器写信号。当MWR=0、IR=1时执行主存储器写操作；当MWR=0、IR=0时执行指令寄存器写操作。M20R/M通用寄存器与内部数据区选择位。1.源操作1)当X2X1X0=001、R/M=1时，定义寄存器CX~DX(R0~R3)为源部件；2)当X2X1X0=001、R/M=0时，定义内部数据区00~FFh为源部件。2.目的操作1)当O2O1O0=000、R/M=1时，定义寄存器CX~DX(R0~R3)为目标部件；2)当O2O1O0=000、R/M=0时，定义内部数据区00~FFh为目标部件。3.内部数据区IMA说明内部数据区IMA位于实验系统LCD160液晶显示器右上方，由两片6116静态RAM组成16位内部数据区：它们的数据总线与系统数据总线D15~D0相连；它们的地址总线高三位A10~A8接地、低八位中的A7~A1由IR15~IR9控制；它们在寻址中的奇偶特性由IR8定义；它们的A0端由主控台定义，面向用户实验时该端为高电平，因此它们字长16位的可寻址范围为128个单元，字长8位的可寻址范围为256个单元，适用于不同类型体系结构CPU内部寄存器或内部存储器的扩展。M19o2o2o1o0为目标部件选择编码：111=禁止；110=AR；101=BX；100=AX；011=SP；010=I/O；001=XWR；000=REGM18o1M17o0M16OP目标操作中的辅助控制位。1.目标部件的奇偶控制当OP=0时当前目标为偶寻址；当OP=1表示当前目标为奇寻址。（适用于AX、BX、SP及I/O为目标部件时的奇偶操作。）2.目标部件的置位与清零控制当OP=0时对当前目标清零；当OP=1表示对当前目标置位。（适用于涉及中断允许、中断响应及中断服务的微操作。）3.目标寄存器的寻址控制1)当OP=0、R/M=1时，将IR3、IR2作为目标寄存器地址；2)当OP=0、R/M=0时，将IR9、IR8作为目标寄存器地址；3)当OP=1时，将IR1、IR0作为目标寄存器地址。（适用于定长格式指令中目标寄存器的寻址操作。）M15M运算模式控制位。当M=0时为算术运算；当M=1时为逻辑运算（详见本表M13~M11控位）。M14CN进位标志CY的位操作控制及AX、BX写控制1.进位标志CY的位操作控制1)当M=1、CN=0时，且W=1、XP=1，执行CY置位操作；2)当M=1、CN=0时，且W=1、XP=0，执行CY淸零操作；Dais-CMX16+计算机组成原理与体系结构微控制器编程手册无锡华文默克仪器有限公司3控位名称微控制位含义3)当M=1、CN=0时，且W=0，执行CY取反操作。2.AX与BX的写操作控制1)当ALU=0、CN=0时，且O2O1O0=100，执行AX与累加器的写操作；2)当ALU=0、CN=0时，且O2O1O0=101，执行BX与暂存器的写操作。M13S2M、S2、S1、S0算术运算0000=A+B+C带进位加法0001=A-B-C带减位减法0010=RLC带进位左移0011=RRC带进位右移0100=A+B加法0101=A-B减法0110=RL左移0111=RR右移M、S2、S1、S0逻辑运算1000=BB寄存器直送1001=NOTAA寄存器取反1010=A-1A寄存器减11011=0清零1100=AORB逻辑或1101=AANDB逻辑与1110=A+1A寄存器加11111=AA寄存器直送M12S1M11S0M10X2X2X1X0为源部件选择编码：111=禁止；110=ALU；101=SP；100=I/O；011=EM；010=XRD；001=REG；000=PCM9X1M8X0M7XP源操作中的辅助控制位。1.源部件的奇偶控制当XP=0时当前源为偶寻址；当XP=1时当前源为奇寻址。（适用于AX、BX、SP及I/O为源部件时的奇偶操作。）2.源寄存器的寻址控制1)当XP=0、R/M=1时，将IR3、IR2作