pdp8 reference

Tipi di istruzioni

Schema in base ai bit:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16

Bit 1 - 4 = opcode. Bit 5 - 16 = address.

Istruzioni che fanno riferimento alla memoria (memory reference):

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
0/1	x	x	x

Bit 1 = D/I. Bit 2 - 4 = operazione. Bit 5 - 16 = indirizzo dell'operando.

Questo tipo di istruzioni non presentano la configurazione 111 nei bit dal 2 al 4, che sono invece destinati ad ospitare operazioni aritmetico logiche. Il primo bit può essere 0 o 1, a seconda se l'indirizzamento è diretto o indiretto.

Istruzioni che fanno riferimento ai registri (register reference):

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
0	1	1	1

Bit 1 - 4 = indicatore di tipo. Bit 5 - 16 = operazione da eseguire.

Presentano sempre la configurazione 0111 nei bit dall'uno al 4.

Istruzioni di ingresso e uscita (I/O):

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	1	1	1

Bit 1 - 4 = indicatore di tipo. Bit 5 - 16 = operazione da eseguire.

Presentano sempre la configurazione 1111 nei bit dall'uno al 4.

Registri disponibili

• Program Counter (PC) 12 bit
• Memory Address Register (MAR) 12 bit
• Memory Buffer Register (MBR) 16 bit
• I 1 bit
• E 1 bit
• Accumulator A (AC) 16 bit
• Operation Code (OPR) 3 bit
• S, F ed R da 1 bit (appartenenti all'Unità di Controllo)

Istruzioni disponibili:

Memory Reference Istructions

• AND = 000 -> And logico tra AC e cella indirizzata
• ADD = 001 -> Somma tra AC e cella indirizzata
• LDA = 010 -> Carica in AC il contenuto della cella indirizzata
• STA = 011 -> Salva nella cella indirizzata il contenuto di AC
• BUN = 100 -> Salto incondizionato alla cella indirizzata
• BSA = 101 -> Salvataggio del PC nella cella indirizzata e salto alla cella successiva a quella indirizzata
• ISZ = 110 -> Incrementa di 1 il contenuto della cella indirizzata e se uguale a 0, salta l'istruzione successiva

NOTA ADD : Il registro E viene utilizzato come un FLAG che segnala un eventuale riporto nell'operazione corrente (quindi l'ultima addizione eseguita e non quelle precedenti).

Nei manuali ufficiali, il registro di estensione E (chiamato LINK) dopo un'addizione (TAD) veniva complementato logicamente se si verificava un traboccamento.

NOTA ISZ = L'istruzione ISZ non effettua un'operazione aritmetica in E-AC per l'incremento, il tutto avviene in sede (in place) tramite il registro MBR, dove si carica il contenuto della cella, lo si incrementa e lo si riscrive nella memoria. Quindi il registro E non viene mai toccato e non verrà mai segnalato un eventuale traboccamento durante questa operazione.

Register Reference Istructions

• CLA = 0111 1000 0000 0000 -> Azzera AC
• CLE = 0111 0100 0000 0000 -> Azzera E
• CMA = 0111 0010 0000 0000 -> Complementa logicamente il contenuto di AC
• CME = 0111 0001 0000 0000 -> Complementa logicamente il contenuto di E
• CIR = 0111 0000 1000 0000 -> Sposta verso destra i bit in E-AC
• CIL = 0111 0000 0100 0000 -> Sposta verso sinistra i bit in E-AC
• INC = 0111 0000 0010 0000 -> Incrementa di 1 il contenuto di AC
• SPA = 0111 0000 0001 0000 -> Salta l'istruzione successiva se AC > 0
• SNA = 0111 0000 0000 1000 -> Salta l'istruzione successiva se AC < 0
• SZA = 0111 0000 0000 0100 -> Salta l'istruzione successiva se AC = 0
• SZE = 0111 0000 0000 0010 -> Salta l'istruzione successiva se E = 0
• HLT = 0111 0000 0000 0001 -> Arresta il sistema

I/O Istructions

• INP = 1111 1000 0000 0000 -> Carica in AC il codice ASCII di un carattere in input
• OUT = 1111 0100 0000 0000 -> Output di un carattere il cui codice ASCII è in AC
• ION = 1111 0000 1000 0000 -> Abilita l'Interrupt
• IOF = 1111 0000 0100 0000 -> Disabilita l'Interrupt

Pseudo-istruzioni per l'assemblatore

• ORG N = Indica la locazione (indirizzo) dell'istruzione o dell'operando della riga di programma successiva. L'indirizzo N viene indicato in esadecimale
• END = Indica la fine del programma
• DEC N = Indica un numero decimale (N) espresso in modulo e segno da convertire in binario in complemento a 2
• HEX N = Indica un numero esadecimale (N) espresso in modulo e segno da convertire in binario in complemento a 2
• Campo LABEL = Si può specificare un indirizzo tramite un'etichetta. Questo sarà seguito da una virgola e poi dalle istruzioni presenti in quella cella (ad esempio : Nome, DEC 10 oppure Nome, ADD 105). Questo da la possibilità di riferirsi a questo indirizzo simbolico (Nome) invece di inserire l'indirizzo vero e proprio

NOTA LABELS = L'emulatore non da particolari restrinzioni riguardo al nome dell'indirizzo. Di norma consiste in una parola di non più 3 caratteri alfanumerici con il primo carattere necessariamente alfabetico. Si consiglia di seguire questa convenzione.

NOTA Generale = Tutti gli indirizzi sono indicati in esadecimale (HEX), non in decimale (DEC).

Ciclo di esecuzione

Sono coinvolti 4 fasi per un ciclo completo, ma non tutti sono indispensabili per concludere il ciclo:

• FETCH (lettura dell'istruzione corrente)
• INDIRECT (risoluzione di un indirizzamento indiretto)
• EXECUTION (esecuzione dell'istruzione)
• INTERRUPT (esecuzione di un'istruzione di interrupt)

Ognuna di queste fasi ha a disposizione 4 clock per il completamento (il clock inizia da 0). Tutte le possibili ramificazioni di questo ciclo sono le seguenti:

• FETCH -> EXECUTION: istruzioni di memoria o registro
• FETCH -> INDIRECT -> EXECUTION: solo istruzioni di memoria
• FETCH -> INTERRUPT: istruzioni di interruzione