Le microprocesseur possède
32 registres de 16 bits, notés r0 .. r31. Le registre r0 est
particulier : sa lecture renvoie toujours 0, par conséquent.
On pourra y écrire toute valeur qui doit être ignorée.
La taille des adresses est de 16 bits, ce qui permet de d'adresser 65636 mots de 16 bits
Le format des instruction est inspiré des instructions du mips
; toutes les instructions sont de la forme :
instr rA rB arg
où : rA et rB sont des registres, arg
est soit un registre soit une constante
Le codage est le suivant :
Description des champs :
CTRL (1 bit) : 1 si c'est une instruction de saut ou d'acces à
la mémoire, 0 si c'est une instruction arithmétique ou logique
OPCODE (4 bit) : code de l'instruction (cf plus loin)
RA (5 bits) : n° de rA
RB (5 bits) : n° de rB
CST (1 bit) : 1 si arg est une constante 0 sinon
RC (5 bits) : n° du registre correspondant à arg quand CST est à0
ARG (16 bits) : la constante arg si CST est à 1
Chaque instruction occupe donc 2 mots mémoires, de plus une instruction commence toujours à une adresse paire
Instructions de saut : jump0, ajump0
saut relatif : jump0
jump0 rA rB arg
provoque un branchement à l'adresse :
( adresse de l'instruction suivante ) + arg
si rB est à 0, et dans ce cas rA reçoit l'adresse
de l'instruction suivante
saut absolu : ajump0
ajump0 rA rB arg
provoque un branchement à l'adresse arg si rB est à 0,
et dans ce cas rA reçoit l'adresse de l'instruction suivante
Instruction de lecture et écriture en mémoire
lecture : read
read rA rB arg place dans le registre rA
le mot lu à l'adresse mémoire rB+arg
écriture : write
write rA rB arg écrit le contenu de rA à
l'adresse mémoire rB+arg
Instructions arithmétiques et logiques
Elles ont toutes le comportement suivant :
instr rA rB arg place dans rA le résultat de
instr( rB, arg) où instr(a,b)
est donné par le tableau suivant :
instr | champ OPCODE | instr(a,b) |
add | 1 0 0 0 | a+b |
sub | 1 0 0 1 | a-b |
or | 0 0 1 0 | ou bit à bit |
and | 0 0 0 0 | et bit à bit |
xor | 0 0 0 1 | ou exclusif |
nor | 0 0 1 1 | non ou |
shift | 0 1 0 0 | décalage d'un bit, |
comp | 1 0 1 1 | le bit de poids fort du résultat est à 1 si |
signification du champ OPCODE
dans le cas des instructions de saut et de lecture/ écriture:
JUMP : 1 si instructuction de branchement (jump0, ajump0)
ABS : 1 si c'est un saut absolu
IO : 1 si instruction de lecture/ecriture (read, write)
WRIT : 1 quand IO = 1 et l'instruction est write
Le micro possède 32 entrées et 32 sorties d'une largeur de 16 bits auxquelles on accède grace à la mémoire d'entrées/sorties
La mémoire est divisée en trois zones :
[ 0h - 200h [ : ROM Oh bien sûr )
[200h - 400h [ : Mémoire d'entrées/sorties200h + x, on envoie le
mot écrit sur la sortie n° (x mod 32) du micro, de même,
une lecture à une telle adresse permet d'accéder à
l'entrée correspondante[ 400h - 10000h [ : RAM L'adresse 200h est particulière : mettre à 1 le
bit de poids faible provoque un reset du microprocesseur ( saut à l'adresse 0
au prochain cycle ), ce que l'on peut aussi obtenir en plaçant à 1 le
bit de poids faible de l'entrée n° 0 du micro. Ecrire un 1 sur le second
bit plonge le processeur dans un profond sommeil dont il ne se réveille que par un
reset ; on obtient le même effet en mettant à 1 le second bit de
l'entrée n°.
Rmq : Les adresses 200h + (k * 20h) qui sont dans la mémoire I/O ont le
même comportement.