Überblick

Programmiermodell

• Die Gesamtheit der dem Programmierer zugänglichen Register der CPU
• Die Gesamtheit der vom Programmierer veränderbaren Register der CPU

• 2 Akkumulatoren A und B (8 Bit)
  • Zusammenfassung von A und B zum 16-Bit-Akku D (A: MSB, B: LSB) 16-Bit-Instruktionen
  • Beide Akkumulatoren werden gleich behandelt
  • Zwei Akkus Vorteile bei der Programmierung(z. B. bei Schleife: A zum Rechnen, B als Schleifenzähler)

• Program Counter PC (Befehlszähler, 16 Bit) 64 K Adreßraum

• Stackpointer S
  Für Unterprogrammsprünge, Prozessor-Status bei Interrupt Der Stackpointer kann auch als Index-Register verwendet werden

• 2 Indexregister X und Y (16 Bit)
  • Für indizierte Adressierung
  • Beide sind gleichwertig (Abarbeitung mit X etwas schneller als mit Y)

• Condition Code Register CC (8 Bit) Statusregister (3 Bit für Stop/Interrupt-Verarbeitung, 5 Bit für ALU)
  • Jedes Bit wirkt wie ein Flip-Flop (1 = gesetzt, 0 = rückges.)
  • Welche Bits (= Flags) von den einzelnen Befehlen auf welche Art beeinflusst werden, ist in der Befehlsliste angegeben.
  • Ein Flag bleibt solange unverändert, bis ein Befehl ausgeführt wird, der es beeinflusst.
  • Jedes Bit des CC kann per Befehl gezielt gesetzt/rückgesetzt werden
  • Die Bedeutung der Bits:

    C: Carry-Flag

    1, wenn bei arithmetischen Operationen ein Übertrag vom höchstwertigen Bit auftritt (bei Subtraktion: wenn "geborgt" wird). Wird ausserdem durch Schiebe- und Rotationsbefehle beeinflußt.

    V: Overflow-Flag

    1, wenn ein Arithmetik-Überlauf (Zahlenbereichsüberschreitung) auftritt. Dies tritt nur bei Konegativen Zahlen auf und ist dann der Fall, wenn bei Addition oder Subtraktion die beiden Operanden das gleiche Vorzeichen besitzen und das Vorzeichen des Ergebnisses davon verschieden ist.

    Z: Zero-Flag

    1, wenn das Ergebnis einer Operation das Ergebnis Null hat.

    N: Negativ-Flag

    1, wenn das Ergebnis einer Operation negativ ist. Das N-Bit ist gleich dem höchstwertigen Bit des Ergebnisses.

    H: Half-Carry-Flag

    1, wenn bei einer 8-Bit-Operation ein Übertrag von Bit 3 nach Bit 4 auftritt.

    I: Interrupt Mask

    Falls 1, werden Interrupt-Anforderungen auf der IRQ-Leitung nicht bedient (Freigabe des IRQ I-Bit auf 0 setzen). Bleibt solange gesperrt, solange der Stackpointer nicht initialisiert wurde.

    X: Non Maskable Interrupt Mask

    Falls 1, werden Interrupt-Anforderungen auf der NMI-Leitung nicht bedient. Eigentlich ein Paradox, denn der NMI sollte ja gerade nicht maskierbar sein. Der NMI wird jedoch gesperrt, wenn der Stackpointer noch nicht initialisiert wurde und wenn gerade die NMI-Interrupt-Serviceroutine abgearbeitet wird.

    S: Stop disable

    1, wenn der STOP-Befehl nicht ausgeführt werden soll.

Einteilung der Befehle

Der 68HC11 kennt 59 verschiedene Grundbefehle überschaubarer Befehlssatz. Anwendung der Befehle mit unterschiedlichen Registern und Adressierungsarten führt zu 1464 verschiedenen OP-Codes. Der OP-Code besteht (einschließlich Angabe über Adressierungart) aus einem, zwei oder drei Bytes: Der Adreßteil (falls vorhanden) besteht aus einem oder zwei Bytes; es gibt also 1-, 2-, 3-, 4- und 5-Byte-Befehle. Das Befehlsformat kann also sein:

Das "prebyte" erweitert den Befehlsumfang, so daß mehr als 256 Befehle möglich sind. Der Nachtei dabei ist, dß die Abarbeitung des Befehls länger dauert und der Befehl natürlich auch ein Byte mehr an Speicher braucht.

Adressen werden in zwei aufeinanderfolgenden Speicherbytes abgelegt und zwar in der Form

AH

AL

ea	ea+1

Mit "ea" wird die effektive Adresse = echte Adresse = Adresse des Operanden im Speicher bezeichnet. Je nach Adressierungsart (siehe unten) ist eine Adreßberechnung notwendig. Das Ergebnis der Adreßrechnung landet im Adreßregister und wird dann zur Adressierung des Speichers verwendet.

Befehlsklassen:

• Verarbeitungsbefehle
  • Transportbefehle
  • arithmetische Befehle
  • logische Befehle
  • Schiebe- und Rotations-Befehle
• Steuerbefehle
  • Testbefehle (beeinflussen CC-Register)
  • Sprungbefehle
  • Unterbrechungsbefehle
  • Befehle zur Beeinflussung des Systemzustands

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