Daniel Betz Wintersemester 2011/12

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Astrid Brahms
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1 Daniel Betz Wintersemester 2011/12 Digitally signed by Date: :24:40 +01'00'

2 Insgesamt 16 Register von je 16 Bit (=WORD) Breite Untere 8 Register auch als 2 Register mit je 8 Bit (=BYTE) ansprechbar Alle Register sind Bit-adressierbar Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 2

3 Speichert (u.a.) zusätzliche Ergebnis- Informationen zu ALU-Operationen C: Übertrag bei Addition und Subtraktion V: Überlauf der Signed-Darstellung N: Negatives Ergebnis Z: Null-Ergebnis Daniel Betz 3

4 Binäre Operationen Überdeckung spart Speicher Erster Operand wird mit Ergebnis überschrieben Außerdem: Explizite Angabe von 3 Operanden Eher unwichtig Unäre Operationen z.b. Addition auf Akkumulator Auch nicht so wichtig Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 4

5 Direktoperand: Wert steht direkt im Code Markiert durch Raute # Auch für EQU-Konstanten Register-Adressierung: Register-Zugriffe Markiert durch Registername, z.b. R1 oder RH2 Direktadressierung: Variablen-Zugriffe Für z.b. mit DW oder DB definierte Variablen Unterstützt Pointer-Arithmetik Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 5

6 Indirekte Adressierung: Pointer Für Variablen Mit der Raute wird statt dem Wert die Adresse verwendet: #Variable Mit eckigen Klammern wird die Adresse aufgelöst : [R0] Pointer-Arithmetik: Byte-Adressen Inkrement/Dekrement ähnlich C: [R0+], [R0-], [+R0], [-R0] Aber Achtung: Sprung von Zielregister abhängig Byte (1) oder Word (2) Expliziter Sprung: [R0+#2], [R0-#3] Explizite Sprünge immer Byte-weise Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 6

7 MOV: Daten kopieren PUSH/POP: Register(!) auf Stack legen und von Stack laden JMP: Springen zu Label cc_uc: Unbedingt cc_z/cc_nz: Wenn PSW.Z 1/0 cc_v/cc_nv: Wenn PSW.V 1/0 cc_n/cc_nn: Wenn PSW.N 1/0 cc_c/cc_nc: Wenn PSW.C 1/0 cc_eq/cc_ne: Wenn gleich/ungleich (nach CMP) und viele andere lustige Bedingungen Daniel Betz 7

8 CMP: Vergleichen CALL: Unterprogramm aufrufen Funktioniert im Prinzip wie JMP RET: Aus Unterprogramm zurückspringen ADD/ADDC: Addition ohne/mit Carry-Bit SUB/SUBC: Subtraktion ohne/mit Carry-Bit AND/OR/XOR: Bitweise Logik MOV, ADD, ADDC, SUB, SUBC und CMP können durch Anhängen von B (z.b. MOVB oder SUBCB) auch erzwungen Byte-weise arbeiten Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 8

9 EQU: Konstanten, wie #define Alle Vorkommnisse der Konstante werden beim Übersetzen durch den eigentlichen Wert ersetzt DB: Erstellt Byte-Variable mit Wert DW: Erstellt Word-Variable mit Wert DS: Erstellt Variable mit angegebener Größe ohne Wert Daniel Betz 9

10 VHDL, aus Klausuren Daniel Betz 10

11 _negiertes_signal Gruppe Group 4_gewinnt mit_mühe Daniel Betz 11

12 Aufgabe: 32 Bit breites Register Schieben bei steigender Taktflanke Laden von D nach Q bei Lade = 1 Hinweise: Schieberichtung ist nach links, also von Q(0) in Q(1) usw SerIn ist das neue Q(0) & ist der Konkatenations- Operator Takt SerIn Lade D(31..0) Shifter Q(31..0) Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 12

13 Gegeben: Schieberegister von eben Aufgabe: Linear rückgekoppeltes Schieberegister XOR-Modell schreiben Skizze der Anordnung VHDL-Modell Hinweise: SerIn = (Q(31) XOR Q(23)) XOR Q(11) Ausgabe ist nur das Bit Q(31) Takt Lade D(31..0) LSFR Q 31 Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 13

14 Aufgabe: VHDL-Strukturmodell Skizze Modell r = ( a b d) (a b c) ( b c) Gegeben: Folgende Bausteine entity nicht is port (an : IN std_logic; yn : OUT std_logic); end; entity und3 is port (au, bu, cu : IN std_logic; yu : OUT std_logic); end; entity oder4 is port (ao, bo, co, do : IN std_logic; yo : OUT std_logic); end; Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 14

15 Assembler, aus Klausuren Daniel Betz 15

16 Der C166 führt folgendes Programm aus: MOV R1,#0xCAFF ADD R1,#13569 Welchen Wert haben die Flags (C, V, N, Z) nach der Ausführung und warum? Daniel Betz 16

17 Ein 32-Bit-Prozessor kann seine Byte Order zwischen Little Endian und Big Endian umstellen Die Zahl wird an der Adresse 0x1000 gespeichert Gefragt: Das Byte an Adresse 0x1002 für beide Anordnungen Daniel Betz 17

18 Der C166 führt folgendes Programm aus: MOV R1,#50000 ADD R1,#0x3CB0 Welchen Wert haben die Flags (C, V, N, Z) nach der Ausführung und warum? Daniel Betz 18

19 Gegeben ist folgender ASM-Code für den C166: INDEX EQU 4 V1 DW 9, 99, 10, 13, 5 V2 DW 0xbebe, 0xade MOV R0, #INDEX MOV R1,#V2 + 2 ;?1 MOV R2,[R0 + #V1] ;?2 MOV R3,[R1] ;?3 MOV RH3,RL3 ;?4 Welche Adressierungsarten werden an den markierten Stellen benutzt? Angenommen, die Adresse von V1 sei 0x100. Was steht nach Programmende in R0 bis R3? Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 19

20 Zum Abschluss noch eine Wissensfrage Das F in FPGA steht für und das bedeutet: Daniel Betz daniel.betz@daniel-betz.com 20

21 Bis nächste Woche! Daniel Betz 21

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Kap.2 Befehlsschnittstelle. Prozessoren, externe Sicht Kap.2 Befehlsschnittstelle Prozessoren, externe Sicht 2 Befehlsschnittstelle 2.1 elementare Datentypen, Operationen 2.2 logische Speicherorganisation 2.3 Maschinenbefehlssatz 2.4 Klassifikation von Befehlssätzen