嵌入式教材
微电子学与计算机
年第
一
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期
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一种嵌入式!位& ( )微型计算机的体系结构
沈绪榜
航空航天部骊山微电子学研究所
,
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”
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—
陕西临撞&＃43;
摘
木义从数据类型
面介绍一种嵌入式 !
、
要
指令格式与指令集合三个方
%
微计算机的体系结构
数据类型
,
%
位&, )微计算机的体系结构 (
,
关键词
&
(,
)
微讨算机
,
体系结构
所有的&巧Ε体系结构都应支持定点数数据类型
,
嵌入式
也就是字节
、
、
无符号字节
,
、
半字
、
无
。
前
,0 1
‘
言
心
符号半字
(所有&,
字以及无符号字
,
如图 ?&＃43;所示
计算机体系结构一词是在 .年代初期由/
23
。
)体系结构也都应支
持
Β<
, ( 6
,
。
2
5 4。 6 !/系列机的设计者们首先提出 .
浮点数数据类型
也就是单精度与双精度浮点
%
来的
属性
其实
他们用这个词表示由程序员观察的机器
数
,
如图
;
Φ&＃43;所示
尽管现在的语言标准不支
,
,
也就是机器的概念结构与功能行为
,
,
以
。
持扩展精度的浮点数
Γ型机 >?
一
但由于
,
%
&
(,Ε已达到大
区别于计算机内部组织以及逻辑与物理设计
7 8年9
:;
ΗΙ?
>
“
&＃43;的性能
%
对扩展精度浮
<
5&＃61;
>
?;;
的 Α 9Β )
,
。
机报
对计
点数的要求将会上升
这种数据类型的表示
七中就强调了计算机的逻辑原理与组织
算机的功能与实现作了清楚的区分
,
如图
的
。
Φ&＃43;所示
,
( Β& )
体系结构是支持它
由于计算
机实现的内部结构与行为同其外部特性对计算机设计者来说是伺样重要的体系结构一词也常用来表示计算机的实现方面为了区别计算机的功能方面常叫做外体系结构宏体系
,
、
%
字节次序或者说寻址方案有大端次序与小端次序
,
Ε如图 &＃43;与 &＃43;所示它建立往微计算Κ
%%
机送数的格式节
%
大端格式首先送最低有效位字
。
%
&
(,
)
体系结构对字节次序的选择主要是
( Β& )
结构或简称体系结构
Χ
计算机的实现方面常叫
根据兼容性原则 4ΙΔ为基于1Λ::
%
支持大端次序
,
因
做内体系结构实现
。
、
微体系结构或简称计算机组织
%
?
.Μ/Ν/
Μ ./
的大多数产品是采用
将计算机内外体系结构的概念划分清楚其实这两方
大端次序的
次序
口
,
,
虽然
与ΜΜ///支持两种字节
对于确定研究课题是极为重要的一台计算机时都是存在的
内容称之为
,,
能为两种字节次序的机器提供方便的接
Μ ./
面的工作在研究世界上第一台计算机和我国第
但ΜΜ///Β 0封旨大端格式为操作系统的定
Β 0,将指定哪种字节次序尚不清
45
,
我国把这部分工作
%
接口、
“
总体设计”
楚
;但为了与工
。
Δ
,/ΜΝΜ兼容可能要采用 .
体系结构的主要研究内容是指令集合与存
小端格式
同的应用
,
储器管理
口
,
以定义具体机器与软件之间的接
、
除了上述基本的数据类型外
,
为了支持不
,
供操作系统
编译程序以及汇编语言程序
、
占领不同的目标市场
、
&
2,
)
。
体系
例如
等的设计者使用本文从数据类型
%
结构往往还支持一些附加的数据类型
指令格式与指令集合三
)
’
Μ ./支持Μ
.位与 !位象素以提供高性能的
ΜΜ///
2个方面介绍自行设计的一种嵌入式淞位&Δ
三维图示处理Χ据
,
支持一个字内的位场数
#
Λ:可以支持比具有跨字界位场指令的 1 4?
芳
木刊
年;月收到
Δ:
.Μ/
/
较窄范围的字符串处理应用Χ
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