国家高技术研究发展计划课题（八六三计划）

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1 国家高技术研究发展计划课题 ( 八六三计划 ) 超大规模集成电路设计专项 技术报告 MediaDSP3201/3202 指令集用户手册 专题名称 : 嵌入式 CPU 开发和 SOC 设计平台技术研究课题名称 :SOC 中 32 位数字信号处理器芯片开发和设计平台技术研究课题编号 :2002AA1Z1140 依托单位 : 浙江大学参加单位 : 杭州士兰微电子股份有限公司参加单位 : 杭州国芯科技有限公司 二零零四年一月

2 MediaDSP3201/3202 ISA User s Manual January 主要内容 引言 MediaDSP3201/MediaDSP3202 指令格式 一 引言 1. 编写目的 : 提供给 MediaDSP3200 系列设计人员和软件人员参考, 作为设计文档 2. 读者对象 : MediaDSP3200 系列设计人员和软件程序员 3. 文档背景 : MediaDSP3200 系列 ISA 设计 4. 参考文献 : [1] 超大规模集成电路 SOC 重大专向预启动项目技术报告 (863-SOC-Y-3-2), 浙江大学信息与通信工程研究所,2001 年 8 月 [2] 超大规模集成电路设计专项技术报告 ( AA1Z1140), 浙江大学信息与通信工程研究所,2003 年 4 月 [3] John L. Hennessy and David A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach, 3rd Edition, Morgan Kaufmann Publishing Co., Menlo Park, CA, [4] John Paul Shen, and Mikko H.Lipasti, Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors, Beta Edition, McGraw-Hill Companies, Inc, [5] TMS320C4x User s Guide, Texas Instruments, [6] [7] [8] 1

3 二 MediaDSP3201 指令 MediaDSP3201( 简称 MD32) 的指令类型可分为 MDF,MDD 和 MDS 三种 MDF 格式有 3 类 IF-type( 立即数指令 ),RF-type( 寄存器指令 ),JF-type( 跳转指令 );MDD 格式有 ID-type ( 立即数指令 ), RD-type( 寄存器指令 ), PD-type( 并行指令 )3 类 ;MDS 格式有移位指令, 运算类指令, 数据传输和关于存储器的运算类指令 4 类 MDF 指令列表 (60 条指令 ) 表 2.1 MD-32 MDF 指令一览表 MDF 指令 指令描述 Load/store 指令 (12) LB 装入字节 LBU 装入不带符号字节 LH 装入半字 LHU 装入不带符号半字 LW 装入字 LWL 左边装入字 LWR 右边装入字 SB 存入字节 SH 存入半字 SW 存入字 SWL 左边存入字 SWR 右边存入字 运算指令 ( 立即数 )(8) ADDI 加立即数 ADDIU 加立即数 ( 不带符号 ) SLTI 小于立即数时置数 SLTIU 小于不带符号立即数时置数 ANDI 立即数 与 ORI 立即数 或 XORI 立即数 异或 LUI 装入上部立即数 运算指令 (3 操作数 )(10) ADD 加法 ADDU 加法 ( 不带符号 ) SUB 减法 SUBU 减法 ( 不带符号 ) SLT 小于时置数 SLTU 小于 ( 不带符号 ) 时置数 AND 与 OR 或 XOR 异或 NOR 或非 2

4 乘指令 (6) MULT 乘法 MULTU 无符号乘法 MFHI 从媒体寄存器高位传送到通用寄存器 MTHI 从通用寄存器传送到媒体寄存器高位 MFLO 从媒体寄存器低位传送到通用寄存器 MTLO 从通用寄存器传送到媒体寄存器低位 跳转和转移指令 (12) J 跳转 JAL 跳转与连接 JR 跳转到寄存器 JALR 跳转到连接寄存器 BEQ 相等时转移 BNE 不相等时转移 BLEZ 大于或等于零时转移 BGTZ 大于零时转移 BLTZ 小于零时转移 BGEZ 大于或等于零时转移 BLTZAL 小于零或连接时转移 BGEZAL 大于或等于零且连接时转移 移位指令 (6) SLL 逻辑左移 SRL 逻辑右移 SRA 算术运算右移 SLLV 逻辑变量左移 SRLV 逻辑变量右移 SRAV 算术变量右移 系统控制指令 (6) MTC0 传送到 CP0 MFC0 从 CP0 传送 TLBWI 写变址 TLB 入口 TLBR 读变址 TLB 入口 SYSCALL 系统调用 RFE 异常返回 3

5 MDD 指令列表 (58 条指令 ) 表 2.2 MD-32 MDD 指令一览表 MDD 指令 指令描述 Load/store 指令 (12) LB 装入字节 LBU 装入不带符号字节 LH 装入半字 LHU 装入不带符号半字 LW 装入字 LWL 左边装入字 LWR 右边装入字 SB 存入字节 SH 存入半字 SW 存入字 SWL 左边存入字 SWR 右边存入字 运算指令 ( 立即数 )(8) ADDI 加立即数 ADDIU 加立即数 ( 不带符号 ) SLTI 小于立即数时置数 SLTIU 小于不带符号立即数时置数 ANDI 立即数 与 ORI 立即数 或 XORI 立即数 异或 LUI 装入上部立即数 运算指令 (3 操作数 )(10) ADD 加法 ADDU 加法 ( 不带符号 ) SUB 减法 SUBU 减法 ( 不带符号 ) SLT 小于时置数 SLTU 小于 ( 不带符号 ) 时置数 AND 与 OR 或 XOR 异或 NOR 或非 乘指令 (2) MULT 乘法 MULTU 无符号乘法 循环指令 (2 条 ) RPTS 单条指令循环 RPTB 程序块循环 移位指令 (6) SLL 逻辑左移 4

6 SRL 逻辑右移 SRA 算术运算右移 SLLV 逻辑变量左移 SRLV 逻辑变量右移 SRAV 算术变量右移 运算和存储类并行指令 (10) ADD_SW 整数加和存整数 SUB_SW 整数减和存整数 AND_SW 整数与和存整数 SRA_SW 整数代数右移和存整数 SRL_SW 整数逻辑右移和存整数 SLL_SW 整数逻辑左移和存整数 OR_SW 整数或和存整数 XOR_SW 整数异或和存整数 ABS_SW 整数绝对值和存整数 MULT_SW 整数乘和存整数 存取类并行指令 (3) LW_SW 取整数和存整数 SW_SW 存整数和存整数 LW_LW 取整数和取整数 乘加类并行指令 (3) MULT_ADD 整数乘和整数加 MULT_SUB 整数乘和整数减 MAC 乘累加 5

7 MDS 指令列表 (MediaDSP 条指令, MediaDSP 条指令 ) 表 2.3 MD-32 MDS 指令一览表 MediaDSP3201 指令功能描述 MDS 指令数据传输指令 (6) PMTHI, PMTLO 传输 4- 字节 (Rs 到 MRd) 从通用寄存器到 MDS 寄存器高 / 低端 PMFHI, PMFLO 传输 4- 字节 (MRd 到 Rs) 从 MDS 寄存器高 / 低端到通用寄存器 PLOADO (MediaDSP3201 不支持 ) 传输 8- 字节 (mem 到 MRd) 从 memory 到 MDS 寄存器 PSTOREO(MediaDSP3201 不支持 ) 传输 8- 字节 (MRd 到 mem) 从 MDS 寄存器到 memory 转换指令 (2) PACKSSDB/QD 将 MRt(mem) 和 MRs 操作数中打包的 2- 字节 /4- 字节数据转换为 1- 字节 /2- 字节数据, 使用有符号饱和处理溢出 PACKUSDB/QD 将 MRt(mem) 和 MRs 操作数中打包的 2- 字节数据转换为 1- 字节数据, 使用无符号饱和处理溢出解包指令 (2) PUNPCKHBD/DQ/QO 将 MRt(mem) 和 MRs 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节 /4- 字节相交织, 取高 64-bit 存入 MRd 操作数 PUNPCKLBD/DQ/QO 将 MRt(mem) 和 MRs 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节 /4- 字节相交织, 取低 64-bit 存入 MRd 操作数算术指令 (17) PADDB/D/Q MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节 /4- 字节数据执行 SIMD 加法, 不作溢出处理 PADDSB/D MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节数据执行 SIMD 加法, 使用有符号饱和处理溢出 PADDUSB/D MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节数据执行 SIMD 加法, 使用无符号饱和处理溢出 PSUBB/D/Q MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节 /4- 字节数据执行 SIMD 减法, 不作溢出处理 PSUBSB/D MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节数据执行 SIMD 减法, 使用有符号饱和处理溢出 PSUBUSB/D MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节数据执行 SIMD 减法, 使用无符号饱和处理溢出 PMULLSD MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 2- 字节数据执行 SIMD 有符号乘法, 每个乘法结果取低 16-bit PMACLSD 将每次乘法结果不断累加 PMULHSD MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 2- 字节数据执行 SIMD 有符号乘法, 每个乘法结果取高 16-bit PMACHSD 将每次乘法结果不断累加 PMULLUD MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 2- 字节数据执行 SIMD 无符号乘法, 每个乘法结果取低 16-bit PMACLUD 将每次乘法结果不断累加 PMULHUD MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 2- 字节数据执行 SIMD 无符号乘法, 每个乘法结果取高 16-bit PMACHUD 将每次乘法结果不断累加 PMADDQD MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 2- 字节数据执行 SIMD 有符号乘 法, 相邻 2 个结果两两相加 6

8 MediaDSP3201 指令功能描述 MDS 指令 PAVGB/D MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节数据执行 SIMD 平均值计算, 小数四舍五入 PMAXUB MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节无符号数执行 SIMD 比较, 结果取较大的数 PMAXSD MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 2- 字节有符号数执行 SIMD 比较, 结果取较大的数 PMINUB MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节无符号数执行 SIMD 比较, 结果取较小的数 PMINSD MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 2- 字节有符号数执行 SIMD 比较, 结果取较小的数 PSADBD MRs 和 MRt(mem) 中打包的 1- 字节无符号数执行 SIMD 减法, 减法结果取绝对值, 最后 8 个绝对差值相加比较指令 (2) PCMPEQB/D/Q MRs 和 MRt(mem) 操作数中打包的 1- 字节 /2- 字节 /4- 字节数据执行 SIMD 比较, 若相等则结果为全 1, 否则为全 0 PCMPGTB/D/Q MRs 和 MRt(mem) 中打包的 1- 字节 /2- 字节 /4- 字节有符号数执行 SIMD 比较, 若大于则结果为全 1, 否则为全 0 逻辑指令 (4) PAND MRs 和 MRt(mem) 按位逻辑与 POR MRs 和 MRt(mem) 按位逻辑或 PXOR MRs 和 MRt(mem) 按位逻辑异或 PNOR MRs 和 MRt(mem) 按位逻辑或非移位指令 (3) PSLLD/Q/O MRs 中打包的 2 字节 /4 字节数据进行 SIMD 逻辑左移, 移位量来自 MRt(imm) 的最低 5bit PSRLD/Q/O MRs 中打包的 2 字节 /4 字节数据进行 SIMD 逻辑右移, 移位量来自 MRt(imm) 的最低 5bit PSRAD/Q MRs 中打包的 2 字节数据进行 SIMD 算术右移, 移位量来自 MRt(imm) 的最低 5bit 7

9 文档常用符号说明 文档中用到的符号简述如下 : 符号意义 Src1 源寄存器 1 Src2 源寄存器 2 Src3 源寄存器 3 Src4 源寄存器 4 Dst 目的寄存器 (3bit) Dst1 目的寄存器 1(3bit) Dst2 目的寄存器 2(3bit) D1 目的寄存器 1(1bit) D2 目的寄存器 2(1bit) rs 源寄存器 (5bit) rt 目标寄存器 (5bit) rd 目的寄存器 (5bit) Sa 移位立即数或移位寄存器 (5bit) GPR 取出处理器通用寄存器的值 Mod(ARn) 指出 ARn 的寻址模式 Modn(ARn) 按照指令中的 Mod 位指出的模式取出 memory 中的值 Mem() 取出 memory 中的值 Byte() 对字中的字节进行操作 Sign() 符号扩展 Zero() 无符号扩展, 零扩展 G 普通寻址标志位 T 三宗量寻址标志位 E 扩展寻址标志位 P 并行指令寻址标志位 A 并行指令选择标志位 ARn 辅助寄存器 n(0~7) IRn 索引寄存器 n(0 或 1) Op1 op2 操作 1 和操作 2 并行执行 X and y X 与 y 按位逻辑与 X or y X 与 y 按位逻辑或 X xor y X 与 y 按位逻辑异或 X * y X 与 y 按位相乘 ~ x X 按位逻辑反 x X 取绝对值 X << y X 左移 ybit X >> y X 右移 ybit *++SP SP 递增, 递增后的值作为地址 *SP-- SP 作为地址, 然后 SP 递减说明 : 对于指令表中某些新增指令还有待于进一步讨论, 所以在本文档中并未给出说明 文档中列出的指令说明是按照指令表中的顺序给出的, 可以对照查阅 文档中主要对 MDD 指令编码作了说明 8

10 寄存器名称 寄存器序列 说明 R0 0 0 寄存器 ( 硬连线为零 ) R1 1 R2 2 R3 3 R4 4 R5 5 R6 6 R7 7 R8 8 辅助寄存器 m/n R9 9 辅助寄存器 m/n R10 10 辅助寄存器 m/n R11 11 辅助寄存器 m/n R12 12 辅助寄存器 m/n R13 13 辅助寄存器 m/n R14 14 辅助寄存器 m/n R15 15 辅助寄存器 m/n R16 16 R17 17 R18 18 R19 19 R20 20 R21 21 R22 22 R23 23 R24 24 索引寄存器 0(IR0) R25 25 索引寄存器 1(IR1) R26 26 R27 27 R28 28 R29 29 R30 30 R

11 (a) 带偏移量的间接寻址 Mod field Syntax Operation Description *+ARn(disp) addr=arn + disp 前加 *-ARn(disp) addr=arn - disp 前减 *++ARn(disp) *--ARn(disp) *ARn++(disp) *ARn--(disp) *ARn++(disp)% *ARn--(disp)% addr=arn + disp ARn=ARn +disp 前加且更新辅助寄存器 addr=arn - disp ARn=ARn -disp 前减且更新辅助寄存器 addr=arn ARn=ARn +disp 后加只更新辅助寄存器 addr=arn ARn=ARn -disp 后减只更新辅助寄存器 addr=arn ARn=circ(ARn +disp) 后加且以窗口寻址更新辅助寄存器 addr=arn ARn=circ(ARn +disp) 后减且以窗口寻址更新辅助寄存器 (b) 用索引寄存器 IR0 的间接寻址 Mod field Syntax Operation Description *+ARn(IR0) addr=arn + IR0 前加 *-ARn(IR0) addr=arn - IR0 前减 *++ARn(IR0) *--ARn(IR0) *ARn++(IR0) *ARn--(IR0) *ARn++(IR0)% *ARn--(IR0)% addr=arn + IR0 ARn=ARn +IR0 前加且更新辅助寄存器 addr=arn - IR0 ARn=ARn -IR0 前减且更新辅助寄存器 addr=arn ARn=ARn +IR0 后加只更新辅助寄存器 addr=arn ARn=ARn -IR0 后减只更新辅助寄存器 addr=arn ARn=circ(ARn +IR0) 后加且以窗口寻址更新辅助寄存器 addr=arn ARn=circ(ARn +IR0) 后减且以窗口寻址更新辅助寄存器 10

12 (c) 用索引寄存器 IR1 的间接寻址 Mod field Syntax Operation Description *+ARn(IR1) addr=arn + IR1 前加 *-ARn(IR1) addr=arn - IR1 前减 *++ARn(IR1) *--ARn(IR1) *ARn++(IR1) *ARn--(IR1) *ARn++(IR1)% *ARn--(IR1)% addr=arn + IR1 ARn=ARn +IR1 前加且更新辅助寄存器 addr=arn - IR1 ARn=ARn -IR1 前减且更新辅助寄存器 addr=arn ARn=ARn +IR1 后加只更新辅助寄存器 addr=arn ARn=ARn -IR1 后减只更新辅助寄存器 addr=arn ARn=circ(ARn +IR1) 后加且以窗口寻址更新辅助寄存器 addr=arn ARn=circ(ARn +IR1) 后减且以窗口寻址更新辅助寄存器 (d) indirect addressing (special cases) Mod field Syntax Operation Description *ARn addr=arn 间接寻址 *ARn++(IR0)! addr=arn ARn=!(ARn + IR0) 后加且比特反转 备注 : Addr = 内存地址 ARn = 辅助寄存器 AR0 ~ AR7 IRn = 索引寄存器 IR0 or IR1 Disp = 偏移量 ++ = 加且更新 -- = 减且更新! = 比特反转寻址 circ()% = 窗口寻址 11

13 指令格式说明 IF-type 指令格式 : Op rs rt Imm ID-type 指令格式 : Load/store rt Modm ARm Disp ID-type Dst Imm ID-type Dst Modm ARm Disp RF-type 指令格式 : Op rs rt rd Sa Func RD-type 指令格式 : ARm rt rd Disp SRA,SLL,SRL Direct1 rt Direct2 SRA,SLL,SRL ARm rt Modm Disp SRA,SLL,SRL 12

14 Disp1 ARm Disp1 ARn 00 Dst Disp2 1 RD-type E=00 ARm rt T=01 Dst Modm 1 RD-type E=01 ARm imm T=01 Dst Disp 1 RD-type rs E=00 ARm T=10 Dst Modm 1 RD-type rs E=01 ARm T=10 Dst Disp 1 RD-type Modm ARm Modm ARn 11 Dst Modn 1 RD-type JF-type 指令格式 : Op Index PD-type( 运算和存储类并行 ) 指令格式 : P-type2( 乘加类并行 ) 指令格式 : Op B1B2 Src1 Modm Src2 Modm Dst1 B3 Modn ARm ARn Op A 并行指令的 Src1 P Src2 0 Modm D Modn ARm ARn 13

15 Op B1B2B3 指令 000 ADD_SW 001 SUB_SW 010 AND_SW OR_SW 100 XOR_SW 101 MULT_SW 110 保留 111 保留 000 ABS_SW 001 SRA_SW 010 SRL_SW SLL_SW 100 LW_SW 101 SW_SW 110 LW_LW 111 保留 Op A 指令 00 MULT_ADD MULT_SUB 10 保留 11 保留 14

16 a) MDS 指令汇编助记符格式 MDS 指令的汇编助记符格式, 即句型为 INST DEST,SRC 其中,INST 为指令助记符,DEST 为目的操作数,SRC 为源操作数 b) MDS 指令机器码编码格式 MDS 指令的编码占用一个特殊操作码, 构成 MDS 指令子集, 子集中的每条 MDS 指令用功能码区分 MDS 指令格式的设计基于 Virgo 的 R Type, 参考基本指令的 RD Type, 基本相一致 i. 一个操作数来自 MDS 寄存器 MR1, 另一个操作数来自立即数 sa gg MR sa func_code ii. 一个操作数来自 MDS 寄存器 MR1, 另一个操作数来自 MDS 寄存器 MR MR2 gg MR func_code iii. 一个操作数来自 MDS 寄存器 MR1, 另一个操作数来自通用寄存器 rs gg MR1 rs func_code iv. 一个操作数来自 MDS 寄存器 MR1, 另一个操作数来自存储器 ARm gg MR1 Modm disp func_code 上面 4 种指令编码格式中,gg 数据场表示 MDS 指令 SIMD 操作的数据颗粒度, 其编码如 下表所示 gg = instr[7 6] 数据颗粒度 指令助记符中的特征字符 00 Packed Bytes B 01 Packed Doublebytes D 10 Packed QuadBytes Q 11 Octabyte O 在第四种操作数寻址方式中, 第 2 个操作数来自存储器, 对存储器地址的计算和对辅助 寄存器的修改如下表所示 15

17 Modm (5bit) 地址计算 / 辅助地址寄存器自修改 *+ARm(disp ) *-ARm(disp ) *++ARm(disp) *--ARm(disp ) *ARm++(disp) *ARm--(disp ) *ARm++(disp)% *ARm--(disp )% Modm (5bit) 地址计算 / 辅助地址寄存器自修改 *+ARm(IR0) *+ARm(IR1) *-ARm(IR0) *-ARm(IR1) *++ARm(IR0) *++ARm(IR1) *--ARm(IR0) *--ARm(IR1) *ARm++(IR0) *ARm++(IR1) *ARm--(IR0) *ARm--(IR1) *ARm++(IR0)% *ARm++(IR1)% *ARm--(IR0)% *ARm--(IR1)% *ARm++(IR0)B *ARm c) MDS 指令集的设计和编码 功能码 PSLL PSHUFD * PSRL PSRA D/Q/O D/Q/O D/Q 1 PUNPCKH BD/DQ/QO PUNPCKL BD/DQ/QO 2 PMFHI PMTHI PMFLO PMTLO PACKSS DB/QD PACKUS DB/QD 3 PMULLSD PMULLUD PMACLSD * PMACLUD * PMULHSD PMULHUD PMACHSD * PMACHUD * 4 PADDS PADDUS PSUBS PSUBUS PAND POR PXOR PNOR B/D B/D B/D B/D 5 PMADDQD PSADBD PADD B/D/Q PSUB B/D/Q 6 PCMPGT B/D/Q PCMPEQ B/D/Q PLOADO * 7 PMAXSD PMAXUB PMINSD PMINUB PAVG B/D 注 : 斜体有上标 * 的表明在 MediaDSP3202 中支持 按照功能, 所设计的 MDS 指令可分为 7 组 : 数据传输指令 转换指令 解包指令 算术指令 比较指令 逻辑指令 移位指令 PSTOREO * 16

18 描述格式 : 句型 : INST dst,src1,src2 或者 INST dst1,dst2,src1,src2,src3 Op rs rt rd Sa Func src1 + src2 dst 或者 src1 + src2 dst1 src3 dst2 操作数说明 : src1: src2: src3: dst1: dst2: 描述 : 举例 : INST 17

19 指令详细信息 ABS_SW 句型 : ABS_SW dst,mod(arn),mod(arm),src Src1 Modm Src2 Modm Dst 0 Modn ARm ARn modm(arm) GPR(dst) GPR(src2) modn(arn) 操作数说明 : Src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : ABS_SW R2,*+AR7(IR1),*AR0--(IR0),R3 mem(*ar0--(ir0)) GPR(R2), GPR(R3) mem(*+ar7(ir1)) 18

20 ADD 句型 : ADD rd,rs,rt 或者 ADD dst,*+arm(disp1),*+arn(disp2) 或者 ADD dst,mod(arm),rt 或者 ADD dst,*+arm(disp),imm 或者 ADD dst,rs,mod(arm) 或者 ADD dst,rs,*+arm(disp) 或者 ADD dst,mod(arm),mod(arn) rs rt rd Disp1 ARm Disp1 ARn 00 dst Disp ARm rt 01 dst Modm ARm imm 01 dst Disp rs 00 ARm 10 dst Modm rs 01 ARm 10 dst Disp Modm ARm Modm ARn 11 dst Modn GPR(Rs) + GPR(rt) GPR(rd) 或者 Mem(*+ARm(disp1)) + mem(*+arn(disp2)) GPR(dst) 或者 mod(arm) + GPR(Rt) GPR(dst) 或者 Mem(*+ARm(disp)) + sign(imm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) + mod(arm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) + mem(*+arm(disp)) GPR(dst) 或者 Modm(ARm) + modn(arn) GPR(dst) 操作数说明 : 19

21 rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) T: 寻址模式选择位 T 源操作数 1 源操作数 2 00 *+ARn(disp) 寻址 *+ARn(disp) 寻址 01 E=00 间接寻址寄存器 E=01 *+ARn(disp) 寻址立即数 10 E=00 寄存器间接寻址 E=01 寄存器 *+ARn(disp) 寻址 11 间接寻址 间接寻址 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : 句型 ADD R5,R3,R7 ADD R5, *+AR1(1h),*+AR2(8h) ADD R5,*AR2++(IR1),R3 ADD R5, *+AR1(1h),08h ADD R5,R3,*AR2++(IR1) ADD R5,R3,*+AR1(1h) ADD R5,*AR1++(IR0),*AR2++(IR1) 操作 GPR(R3) + GPR(R7) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) + mem(*+ar2(8h)) GPR(R5) Mem(*AR2++(IR1)) + GPR(R3) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) + sign(08h) GPR(R5) GPR(R3) + Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) GPR(R3) + mem(*+ar1(1h)) GPR(R5) Mem(*AR1++(IR0)) + Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) 20

22 ADDI 句型 : ADDI rt,rs,imm 或者 ADDI dst,@imm 或者 ADDI dst,mod(arm) rs rt Imm Dst Imm Dst Modm ARm Disp sign(imm) + GPR(Rs) GPR(rt) mem(imm) + GPR(dst) GPR(dst) modm(arm) + GPR(dst) GPR(dst) 或者或者 操作数说明 : rs: 源寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 目标寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 目的寄存器 ( 通用寄存器 0~7) G: 寻址模式选择位 G=00 为直接寻址,G=01 为间接寻址 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn ADDI 与 ADDIU 的区别在于前者产生 Overflow 异常, 而后者不产生任何异常 举例 : 句型 操作 ADDI R5,R3,0840h sign(0840h) + GPR(R3) GPR(R5) ADDI R5,@0840h Mem(0840h) + GPR(R5) GPR(R5) ADDI R5,*AR2++(40h) Mem(*AR2++(40h)) + GPR(R5) GPR(R5) 21

23 ADDIU 句型 : ADDIU rt,rs,imm 或者 ADDIU dst,@imm 或者 ADDIU dst,mod(arm) rs rt Imm Dst Imm Dst Modm ARm Disp sign(imm) + GPR(Rs) GPR(rt) mem(imm) + GPR(dst) GPR(dst) modm(arm) + GPR(dst) GPR(dst) 或者或者 操作数说明 : rs: 源寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 目标寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 目的寄存器 ( 通用寄存器 0~7) G: 寻址模式选择位 G=00 为直接寻址,G=01 为间接寻址 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn ADDI 与 ADDIU 的区别在于前者产生 Overflow 异常, 而后者不产生任何异常 举例 : 句型 ADDIU R5,R3,0840h ADDIU R5,@0840h ADDIU R5,*AR2++(40h) 操作 sign(0840h) + GPR(R3) GPR(R5) Mem(0840h) + GPR(R5) GPR(R5) Mem(*AR2++(40h)) + GPR(R5) GPR(R5) 22

24 ADDU 句型 : ADDU rd,rs,rt 或者 ADDU dst,*+arm(disp1),*+arn(disp2) 或者 ADDU dst,mod(arm),rt 或者 ADDU dst,*+arm(disp),imm 或者 ADDU dst,rs,mod(arm) 或者 ADDU dst,rs,*+arm(disp) 或者 ADDU dst,mod(arm),mod(arn) rs rt rd Disp1 ARm Disp1 ARn 00 dst Disp ARm rt 01 dst Modm ARm imm 01 dst Disp rs 00 ARm 10 dst Modm rs 01 ARm 10 dst Disp Modm ARm Modm ARn 11 dst Modn GPR(Rs) + GPR(rt) GPR(rd) 或者 Mem(*+ARm(disp1)) + mem(*+arn(disp2)) GPR(dst) 或者 mod(arm) + GPR(Rt) GPR(dst) 或者 Mem(*+ARm(disp)) + sign(imm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) + mod(arm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) + mem(*+arm(disp)) GPR(dst) 或者 Modm(ARm) + modn(arn) GPR(dst) 23

25 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31 dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) T: 寻址模式选择位 T 源操作数 1 源操作数 2 00 *+ARn(disp) 寻址 *+ARn(disp) 寻址 01 E=00 间接寻址寄存器 E=01 *+ARn(disp) 寻址立即数 10 E=00 寄存器间接寻址 E=01 寄存器 *+ARn(disp) 寻址 11 间接寻址 间接寻址 描述 : Mod Mod 偏移地址的计算 (4bit) (4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% ADD 和 ADDU 的区别在于前者产生 overflow 异常, 而后者不产生任何异常 举例 : 句型 操作 ADDU R5,R3,R7 GPR(R3) + GPR(R7) GPR(R5) ADDU R5, *+AR1(1h),*+AR2(8h) Mem(*+AR1(1h)) + mem(*+ar2(8h)) GPR(R5) ADDU R5,*AR2++(IR1),R3 Mem(*AR2++(IR1)) + GPR(R3) GPR(R5) ADDU R5, *+AR1(1h),08h Mem(*+AR1(1h)) + sign(08h) GPR(R5) ADDU R5,R3,*AR2++(IR1) GPR(R3) + Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) ADDU R5,R3,*+AR1(1h) GPR(R3) + mem(*+ar1(1h)) GPR(R5) ADDU R5,*AR1++(IR0),*AR2++(IR1) Mem(*AR1++(IR0)) + Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) 24

26 ADD_SW 句型 : ADD_SW dst,mod(arn),mod(arm),src1,src2, Src1 Modm Src2 Modm Dst 0 Modn ARm ARn GPR(src1) + modm(arm) GPR(dst) GPR(src2) modn(arn) 操作数说明 : src1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) Src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : ADD_SW R2,*+AR7(IR1),*AR0--(IR0),R5,R3 mem(*ar0--(ir0)) + GPR(R5) GPR(R2), GPR(R3) mem(*+ar7(ir1)) 25

27 AND 句型 : AND rd,rs,rt 或者 AND dst,*+arm(disp1),*+arn(disp2) 或者 AND dst,mod(arm),rt 或者 AND dst,*+arm(disp),imm 或者 AND dst,rs,mod(arm) 或者 AND dst,rs,*+arm(disp) 或者 AND dst,mod(arm),mod(arn) rs rt rd Disp1 ARm Disp1 ARn 00 Dst Disp ARm rt 01 Dst Modm ARm imm 01 Dst Disp rs 00 ARm 10 Dst Modm rs 01 ARm 10 Dst Disp Modm ARm Modm ARn 11 Dst Modn GPR(Rs) and GPR(rt) GPR(rd) 或者 Mem(*+ARm(disp1)) and mem(*+arn(disp2)) GPR(dst) 或者 mod(arm) and GPR(Rt) GPR(dst) 或者 Mem(*+ARm(disp)) and sign(imm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) and mod(arm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) and mem(*+arm(disp)) GPR(dst) 或者 Modm(ARm) and modn(arn) GPR(dst) 26

28 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) T: 寻址模式选择位 T 源操作数 1 源操作数 2 00 *+ARn(disp) 寻址 *+ARn(disp) 寻址 01 E=00 间接寻址寄存器 E=01 *+ARn(disp) 寻址立即数 10 E=00 寄存器间接寻址 E=01 寄存器 *+ARn(disp) 寻址 11 间接寻址 间接寻址 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : 句型 AND R5,R3,R7 AND R5, *+AR1(1h),*+AR2(8h) AND R5,*AR2++(IR1),R3 AND R5, *+AR1(1h),08h AND R5,R3,*AR2++(IR1) AND R5,R3,*+AR1(1h) AND R5,*AR1++(IR0),*AR2++(IR1) 操作 GPR(R3) and GPR(R7) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) and mem(*+ar2(8h)) GPR(R5) Mem(*AR2++(IR1)) and GPR(R3) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) and sign(08h) GPR(R5) GPR(R3) and Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) GPR(R3) and mem(*+ar1(1h)) GPR(R5) Mem(*AR1++(IR0)) and Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) 27

29 ANDI 句型 : ANDI rt,rs,imm 或者 ANDI dst,@imm 或者 ANDI dst,mod(arm) rs rt Imm dst Imm dst Modm ARm Disp GPR(Rs) and zero(imm) GPR(rt) GPR(dst) and mem(imm) GPR(dst) GPR(dst) and modm(arm) GPR(dst) 或者或者 操作数说明 : rs: 源寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 目标寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 目的寄存器 ( 通用寄存器 0~7) G: 寻址模式选择位 G=00 为直接寻址,G=01 为间接寻址 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 操作 ANDI R5,R3,0840h GPR(R3) and zero(0840h) GPR(R5) ANDI R5,@0840h GPR(R5) and mem(0840h) GPR(R5) ANDI R5,*AR2++(40h) GPR(R5) and mem(ar2) GPR(R5),AR2=AR2+40h 28

30 AND_SW 句型 : AND_SW dst,mod(arn),mod(arm),src1,src Src1 Modm Src2 Modm Dst 0 Modn ARm ARn modm(arm) AND GPR(src1) GPR(dst) GPR(src2) modn(arn) 操作数说明 : src1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) Src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : AND_SW R2,*+AR7(IR1),*AR0--(IR0),R5,R3 mem(*ar0--(ir0)) and GPR(R5) GPR(R2), GPR(R3) mem(*+ar7(ir1)) 29

31 BEQ 句型 : BEQ rs, rt, offset rs rt offset sign(offset) offset 0 2 target,(gpr[rs] = GPR[rt]) condition if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 转移的目标地址是延迟槽指令地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 寄存器 rs 和 rt 的内容相比较, 若两寄存器相等则转移 此指令有一个指令的时延 条件转移指令 举例 : BEQ r5, r6,0x100 0x400 target,(gpr[r5] = GPR[r6]) condition if condition then PC + 0x400 PC 30

32 BLEZ 句型 : BLEZ rs, offset rs offset sign(offset) offset 0 2 target,(gpr[rs] 31 = 1) or (GPR[rs] = 0 32 ) condition if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 转移的目标地址是延迟槽指令的地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 寄存器 rs 的内容同零相比较, 若通用寄存器 rs 的符号位设置或等于零, 则程序转移到目标地址 此指令有一个指令的时延 条件转移指令 举例 : BLEZ r5, 0x100 0x400 target,(gpr[r5] 31 = 1) or (GPR[r5] = 0 32 ) condition if condition then PC + 0x400 PC 31

33 BLTZ 句型 : BLTZ rs, offset rs offset sign(offset) offset 0 2 target,(gpr[rs] 31 = 1) condition if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 转移的目标地址是延迟槽指令的地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 寄存器 rs 的内容同零相比较, 若通用寄存器 rs 的符号位设置, 则程序转移到目标地址 此指令有一个指令的时延 条件转移指令 举例 : BLTZ r5, 0x100 0x400 target,(gpr[r5] 31 = 1) condition if condition then PC + 0x400 PC 32

34 BLTZAL 句型 : BLTZAL rs, offset rs offset sign(offset) offset 0 2 target, (GPR[rs] 31 = 1) condition, PC + 8 GPR[31] if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 转移的目标地址是延迟槽指令的地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 延迟槽后面的指令地址放入连接寄存器 r31 中, 若寄存器 rs 的符号位设置, 则程序转移到目标地址 此指令有一个指令的时延 通用寄存器 rs 不是 r31 条件转移指令 举例 : BLTZAL r5, 0x100 0x400 target,(gpr[r5] 31 = 1) condition PC + 8 GPR[31] if condition then PC + 0x400 PC 33

35 BGEZ 句型 : BGEZ rs, offset rs offset sign(offset) offset 0 2 target,(gpr[rs] 31 = 0) condition if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 转移的目标地址是延迟槽指令的地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 寄存器 rs 的内容同零相比较, 若通用寄存器 rs 的符号位清除, 则程序转移到目标地址 此指令有一个指令的时延 条件转移指令 举例 : BGEZ r5, 0x100 0x400 target,(gpr[r5] 31 = 0) condition if condition then PC + 0x400 PC 34

36 BGEZAL 句型 : BGEZAL rs, offset Rs offset sign(offset) offset 0 2 target, (GPR[rs] 31 = 0) condition, PC + 8 GPR[31] if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 转移的目标地址是延迟槽指令的地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 延迟槽后面的指令地址放入连接寄存器 r31 中, 若寄存器 rs 的符号位清除, 则程序转移到目标地址 此指令有一个指令的时延 通用寄存器 rs 不是 r31 条件转移指令 举例 : BGEZAL r5, 0x100 0x400 target,(gpr[r5] 31 = 0) condition PC + 8 GPR[31] if condition then PC + 0x400 PC 35

37 BGTZ 句型 : BGTZ rs, offset rs offset sign(offset) offset 0 2 target, (GPR[rs] 31 = 0) and (GPR[rs] 0 32 ) condition if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 跳转的目标地址是延迟槽指令的地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 寄存器 rs 的内容同零相比较, 若通用寄存器 rs 的符号位清除且不等于零, 则程序转移到目标地址 此指令有一个指令的时延 条件转移指令 举例 : BGTZ r5, 0x100 0x400 target, (GPR[r5] 31 = 0) and (GPR[r5] 0 32 ) condition if condition then PC + 0x400 PC 36

38 BNE 句型 : BNE rs, rt, offset rs rt offset sign(offset) offset 0 2 target,(gpr[rs] GPR[rt]) condition if condition then PC + target PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) offset: 立即数 PC: 指令地址描述 : 转移的目标地址是延迟槽指令地址同 16 位 offset 左移 2 位后的符号扩展到的 32 位的数之和 寄存器 rs 和 rt 的内容相比较, 若两寄存器不相等则转移 此指令有一个指令的时延 条件转移指令 举例 : BNE r5, r6,0x100 0x400 target,(gpr[r5] GPR[r6]) condition if condition then PC + 0x400 PC 37

39 J 句型 : J target target PC 31~28 target 0 2 PC 操作数说明 : target: 立即数 PC: 指令地址描述 : 26 位目标地址左移 2 位同延迟槽的 PC 地址的高 4 位组合成新的地址, 程序无条件跳转到计算的地址 此指令有一个指令的时延 跳转指令 举例 : J 0x PC 31~28 100_ ~0 PC 38

40 JAL 句型 : JAL target target PC 31~28 target 0 2 PC 并且 PC + 8 GPR[31] 操作数说明 : target: 立即数 PC: 指令地址 描述 : 26 位目标地址左移 2 位同延迟槽的 PC 地址的高 4 位组合成新的地址, 程序无条 件跳转到计算的地址 此指令有一个指令的时延 延迟槽后面的指令地址读入寄 存器 r31 跳转并连接指令 举例 : JAL 0x PC 31~28 100_ ~0 PC 并且 PC + 8 GPR[31] 39

41 JALR 句型 : JALR rs JALR rd, rs rs rd GPR[rs] PC 并且 PC+8 GPR[31] GPR[rs] PC 并且 PC+8 GPR[rd] 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) PC: 指令地址 描述 : 程序无条件跳转到寄存器 rs 包含的地址, 此指令有一个指令的延迟 延迟槽后 面的指令地址读入寄存器 rd 跳转并连接指令 举例 : JALR r5 JALR r6, r5 GPR[r5] PC 并且 PC+8 GPR[31] 或者 GPR[r5] PC 并且 PC+8 GPR[r6] 40

42 JR 句型 : JR rs rs GPR[rs] PC 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) PC: 指令地址描述 : 程序无条件跳转寄存器 rs 包含的地址 跳转指令 举例 : JR r5 GPR[r5] PC 41

43 LB 句型 : LB rt, offset(base) 或者 LB rt,mod(arm) base rt offset rt Modm ARm Disp Vaddr = sign(offset) + GPR(base), 或者 Vaddr = Mod(ARm), Sign(Byte(mem(Vaddr))) GPR(rt) 操作数说明 : base: 寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Disp: 立即数 offset: 立即数 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LB R5,0840h(R3) LB R5,*AR0--(IR0) 操作 Vaddr = sign(0840h) + GPR(R3),Sign(Byte(mem(Vaddr))) GPR(R5) Vaddr = *AR0--(IR0),Sign(Byte(mem(Vaddr))) GPR(R5) 42

44 LBU 句型 : LBU rt, offset(base) 或者 LBU rt,mod(arm) base rt offset ARm rt Modm Disp Vaddr = sign(offset) + GPR(base), 或者 Vaddr = Mod(ARm), zero(byte(mem(vaddr))) GPR(rt) 操作数说明 : base: 寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Disp: 立即数 offset: 立即数 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LBU R5,0840h(R3) LBU R5,*AR0--(IR0) 操作 Vaddr = sign(0840h) + GPR(R3),0(Byte(mem(Vaddr))) GPR(R5) Vaddr = *AR0--(IR0),0(Byte(mem(Vaddr))) GPR(R5) 43

45 LH 句型 : LH rt, offset(base) 或者 LH rt,mod(arm) base rt offset ARm rt Modm Disp Vaddr = sign(offset) + GPR(base), 或者 Vaddr = Mod(ARm), Sign(Byte(mem(Vaddr))) GPR(rt) 操作数说明 : base: 寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Disp: 立即数 offset: 立即数 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LH R5,0840h(R3) LH R5,*AR0--(IR0) 操作 Vaddr = sign(0840h) + GPR(R3),Sign(Byte(mem(Vaddr))) RP(R5) Vaddr = *AR0--(IR0),Sign(Byte(mem(Vaddr))) RP(R5) 44

46 LHU 句型 : LHU rt, offset(base) 或者 LHU rt,mod(arm) base rt offset ARm rt Modm Disp Vaddr = sign(offset) + GPR(base), 或者 Vaddr = Mod(ARm), zero(byte(mem(vaddr))) GPR(rt) 操作数说明 : base: 寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Disp: 立即数 offset: 立即数 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LHU R5,0840h(R3) LHU R5,*AR0--(IR0) 操作 Vaddr = sign(0840h) + GPR(R3),0(Byte(mem(Vaddr))) GPR(R5) Vaddr = *AR0--(IR0),0(Byte(mem(Vaddr))) GPR(R5) 45

47 LUI 句型 : LUI rt,imm 或者 LUI dst,@imm 或者 LUI dst,mod(arm) rt Imm dst Imm dst Modm ARm Disp Imm zero(0 16 ) GPR(rt) mem(imm) [15:0] zero(0 16 ) GPR(dst) modm(arm) [15:0] zero(0 16 ) GPR(dst) 或者或者 操作数说明 : rs: 源寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 目标寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 目的寄存器 ( 通用寄存器 0~7) G: 寻址模式选择位 G=00 为直接寻址,G=01 为间接寻址 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LUI R5,0840h LUI R5,@0840h LUI R5,*AR2++(40h) 操作 0840h zero(0 16 ) GPR(R5) mem(0840h) [15:0] zero(0 16 ) GPR(R5) Mem(AR2) [15:0] zero(0 16 ) GPR(R5) 46

48 LW 句型 : LW rt, offset(base) 或者 LW rt,mod(arm) base rt offset ARm rt Modn Disp Vaddr = sign(offset) + GPR(base), 或者 Vaddr = Mod(ARm), mem(vaddr) GPR(rt) 操作数说明 : base: 寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Disp: 立即数 offset: 立即数 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LW R5,0840h(R3) LW R5,*AR0--(IR0) 操作 Vaddr = sign(0840h) + GPR(R3),mem(Vaddr) GPR(R5) Vaddr = *AR0--(IR0),mem(Vaddr) GPR(R5) 47

49 LWL 句型 : LWL rt, offset(base) 或者 LWL rt,mod(arm) base rt offset ARm rt Modm Disp Vaddr = sign(offset) + GPR(base), 或者 Vaddr = Mod(ARm), Left (mem(vaddr)) GPR(rt) 操作数说明 : base: 寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Disp: 立即数 offset: 立即数 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LWL R5,0840h(R3) LWL R5,*AR0--(IR0) 操作 Vaddr = sign(0840h) + GPR(R3),Left(mem(Vaddr)) GPR(R5) Vaddr = *AR0--(IR0),Left(mem(Vaddr)) GPR(R5) 48

50 LW_LW 句型 : LW_LW dst1,dst2,mod(arm),mod(arn) Modm Dst2 Modm Dst1 0 Modn ARm ARn modm(arm) GRP(dst1) modn(arn) GPR(dst2) 操作数说明 : ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) dst1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) dst2: 寄存器 ( 通用寄存器 24~31) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : LW_LW R5,R3,*AR0--(IR0),*+AR7(IR1) mem(*ar0--(ir0)) GRP(R5), mem(*+ar7(ir1)) GRP(R3) 49

51 LWR 句型 : LWR rt, offset(base) 或者 LWR rt,mod(arm) base rt offset ARm rt Modm Disp Vaddr = sign(offset) + GPR(base), 或者 Vaddr = Mod(ARm), right (mem(vaddr)) GPR(rt) 操作数说明 : base: 寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Disp: 立即数 offset: 立即数 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 LWR R5,0840h(R3) LWR R5,*AR0--(IR0) 操作 Vaddr = sign(0840h) + GPR(R3),Right(mem(Vaddr)) GPR(R5) Vaddr = *AR0--(IR0),Right(mem(Vaddr)) GPR(R5) 50

52 LW_SW 句型 : LW_SW dst,mod(arn),mod(arm),src Modm Src2 Modm Dst 0 Modn ARm ARn modm(arm) GPR(dst) GPR(src2) modn(arn) 操作数说明 : Src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : LW_SW R0,*+AR7(IR1),*AR0--(IR0),R3 mem(*ar0--(ir0)) GPR(R0), GPR(R3) mem(*+ar7(ir1)) 51

53 MAC 句型 : MAC srca,srcb Src1 P Src2 0 Modm 0 Modn ARm ARn srca * srcb + MR0 MR0{HI,LO} 操作数说明 : srca srcb: 必须两个为寄存器 ( 通用寄存器 R0~R7, 表示为 src1 和 src2), 或 为两个为间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7, 表示为 Arm 和 ARn) src1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% P(2bit) 描述 00 Modm(ARm) * modn(arn),src1 src2 01 Modm(ARm)* src1,modn(arn) src2 10 Src1 * src2,modm(arm) modn(arn) 11 Modm(ARm)* src1,src2 modn(arn) 执行周期 :4 cycles 举例 : MAC *AR0--(IR0), *+AR7(IR1) mem(*ar0--(ir0)) * mem(*ar7(ir1) + MR0 MR0{HI,LO}, 52

54 MFC0 句型 :MFC0 rt, rd rt rd 000_0000_0000 CPR(rd) GPR(rt) 操作数说明 : rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 系统寄存器 0~15) 描述 :CP0 的寄存器 rd 的内容装入通用寄存器 rt 中 53

55 MFHI 句型 :MFHI rd _0000_0000 rd MR0{HI } GPR(rd) 操作数说明 : rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) MR0: MDS 寄存器 0 描述 : MDS 寄存器 MR0 中 HI 的内容装入通用寄存器 rd 中 54

56 MFLO 句型 :MFLO rd _0000_0000 rd MR0{LO } GPR(rd) 操作数说明 :rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) MR0: MDS 寄存器 0 描述 :MDS 寄存器 MR0 中 LO 的内容装入通用寄存器 rd 中 55

57 MULT 句型 : MULT rs,rt 或者 MULT *+ARm(disp1),*+ARn(disp2) 或者 MULT mod(arm),rt 或者 MULT *+ARm(disp),Imm 或者 MULT rs,mod(arm) 或者 MULT rs,*+arm(disp) 或者 MULT mod(arm),mod(arn) rs rt Disp1 ARm Disp1 ARn Disp ARm rt Modm ARm imm Disp rs 00 ARm Modm rs 01 ARm Disp Modm ARm Modm ARn Modn GPR(Rs) * GPR(rt) MR0{HI,LO} 或者 Mem(*+ARm(disp1)) * mem(*+arn(disp2)) MR0{HI,LO} 或者 mod(arm) * GPR(Rt) MR0{HI,LO} 或者 Mem(*+ARm(disp)) * sign(imm) MR0{HI,LO} 或者 GPR(Rs) * mod(arm) MR0{HI,LO} 或者 GPR(Rs) * mem(*+arm(disp)) MR0{HI,LO} 或者 Modm(ARm) * modn(arn) MR0{HI,LO} 56

58 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) T: 寻址模式选择位 T 源操作数 1 源操作数 2 00 *+ARn(disp) 寻址 *+ARn(disp) 寻址 01 E=00 间接寻址寄存器 E=01 *+ARn(disp) 寻址立即数 10 E=00 寄存器间接寻址 E=01 寄存器 *+ARn(disp) 寻址 11 间接寻址 间接寻址 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 执行周期 :3 cycles 举例 : 句型 MULT R5,R3,R7 MULT R5,*+AR1(1h),*+AR2(8h) MULT R5,*AR2++(IR1),R3 MULT R5,*+AR1(1h),08h MULT R5,R3,*AR2++(IR1) MULT R5,R3,*+AR1(1h) MULT R5,*AR1++(IR0),*AR2++(IR1) 操作 GPR(R3) * GPR(R7) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) * mem(*+ar2(8h)) GPR(R5) Mem(*AR2++(IR1)) * GPR(R3) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) * sign(08h) GPR(R5) GPR(R3) * Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) GPR(R3) * mem(*+ar1(1h)) GPR(R5) Mem(*AR1++(IR0)) * Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) 57

59 MULTU 句型 : MULTU rs,rt 或者 MULTU *+ARm(disp1),*+ARn(disp2) 或者 MULTU mod(arm),rt 或者 MULTU *+ARm(disp),Imm 或者 MULTU rs,mod(arm) 或者 MULTU rs,*+arm(disp) 或者 MULTU mod(arm),mod(arn) rs rt Disp1 ARm Disp1 ARn Disp ARm rt Modm ARm imm Disp rs 00 ARm Modm rs 01 ARm Disp Modm ARm Modm ARn Modn GPR(Rs) * GPR(rt) MR0{HI,LO} 或者 Mem(*+ARm(disp1)) * mem(*+arn(disp2)) MR0 {HI,LO} 或者 mod(arm) * GPR(Rt) MR0{HI,LO} 或者 Mem(*+ARm(disp)) * sign(imm) MR0{HI,LO} 或者 GPR(Rs) * mod(arm) MR0{HI,LO} 或者 GPR(Rs) * mem(*+arm(disp)) MR0{HI,LO} 或者 Modm(ARm) * modn(arn) MR0{HI,LO} 58

60 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) T: 寻址模式选择位 T 源操作数 1 源操作数 2 00 *+ARn(disp) 寻址 *+ARn(disp) 寻址 01 E=00 间接寻址寄存器 E=01 *+ARn(disp) 寻址立即数 10 E=00 寄存器间接寻址 E=01 寄存器 *+ARn(disp) 寻址 11 间接寻址 间接寻址 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% MULT 和 MULTU 的区别在于前者产生 Overflow 的异常, 而后者不产生任何异常 执行周期 :3 cycles 举例 : 句型 操作 MULTU R5,R3,R7 GPR(R3) * GPR(R7) GPR(R5) MULTU R5,*+AR1(1h),*+AR2(8h) Mem(*+AR1(1h)) * mem(*+ar2(8h)) GPR(R5) MULTU R5,*AR2++(IR1),R3 Mem(*AR2++(IR1)) * GPR(R3) GPR(R5) MULTU R5,*+AR1(1h),08h Mem(*+AR1(1h)) * sign(08h) GPR(R5) MULTU R5,R3,*AR2++(IR1) GPR(R3) * Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) MULTU R5,R3,*+AR1(1h) GPR(R3) * mem(*+ar1(1h)) GPR(R5) MULTU R5, *AR1++(IR0), Mem(*AR1++(IR0)) * Mem(*AR2++(IR1)) *AR2++(IR1) GPR(R5) 59

61 MULT_ADD 句型 : MULT_ADD D,srcA,srcB,srcC,srcD Src1 P Src2 0 Modm D Modn ARm ARn srca * srcb {HI,LO} srcc + srcd GPR(D) 操作数说明 : srca srcb srcc 和 srcd: 必须两个为寄存器 ( 通用寄存器 R0~R7, 表示为 src1 和 src2), 另两个为间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7, 表示为 Arm 和 ARn) src1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) D: 寄存器 (0 为 R1,1 为 R2) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% P(2bit) 描述 00 Modm(ARm) * modn(arn),src1 + src2 01 Modm(ARm) * src1,modn(arn) + src2 10 Src1 * src2,modm(arm) + modn(arn) 11 Modm(ARm) * src1,src2 + modn(arn) 执行周期 :3 cycles 举例 : MULT_ADD R3,*AR0--(IR0),*+AR7(IR1),R5,R7 mem(*ar0--(ir0)) * mem(*+ar7(ir1)) {HI,LO}, GPR(R5) + GPR(R7) GPR(R3) 60

62 MULT_SUB 句型 : MULT_SUB D,srcA,srcB,srcC,srcD Src1 P Src2 0 Modm D Modn ARm ARn srca * srcb {HI,LO} srcc srcd GPR(D) 操作数说明 : srca srcb srcc 和 srcd: 必须两个为寄存器 ( 通用寄存器 R0~R7, 表示为 src1 和 src2), 另两个为间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7, 表示为 Arm 和 ARn) src1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) D: 寄存器 (0 为 R1,1 为 R2) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% P(2bit) 描述 00 Modm(ARm) * modn(arn),src1 src2 01 Modm(ARm)* src1,modn(arn) src2 10 Src1 * src2,modm(arm) modn(arn) 11 Modm(ARm)* src1,src2 modn(arn) 执行周期 :3 cycles 举例 : MULT_SUB R0,R3,*AR0--(IR0),R5,*+AR7(IR1),R7 mem(*ar0--(ir0)) * GPR(R5) {HI,LO}, mem(*+ar7(ir1)) - GPR(R7) GPR(R3) 61

63 MULT_SW 句型 : MULT_SW dst,mod(arn),mod(arm),src1,src Dst Modm Src1 Modm Src2 1 Modn ARm ARn modm(arm) * GPR(src1) GPR(dst) GPR(src2) modn(arn) 操作数说明 : src1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) Src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 执行周期 :3 cycles 举例 : MULT_SW *+AR7(IR1),*AR0--(IR0),R5,R3 mem(*ar0--(ir0)) * GPR(R5) MR0(Hi,LO), GPR(R3) mem(*+ar7(ir1)) 62

64 MTC0 句型 :MTC0 rt, rd rt rd 000_0000_0000 GPR(rt) rd 操作数说明 : rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 系统寄存器 0~15) 描述 : 通用寄存器 rt 的内容装入 CP0 的寄存器 rd 中 63

65 MTHI 句型 :MTHI rs rs 000_0000_0000_ GPR(rs) MR0{HI } 操作数说明 :rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) MR0: MDS 寄存器 0 描述 : 通用寄存器 rd 的内容装入 MDS 寄存器 MR0 中 HI 寄存器 64

66 MTLO 句型 :MTLO rd rs 000_0000_0000_ GPR(rs) MR0{HI } 操作数说明 :rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) MR0: MDS 寄存器 0 描述 : 通用寄存器 rd 的内容装入 MDS 寄存器 MR0 中 LO 寄存器 65

67 NOR 句型 : NOR rd,rs,rt 或者 NOR dst,*+arm(disp1),*+arn(disp2) 或者 NOR dst,mod(arm),rt 或者 NOR dst,*+arm(disp),imm 或者 NOR dst,rs,mod(arm) 或者 NOR dst,rs,*+arm(disp) 或者 NOR dst,mod(arm),mod(arn) rs rt rd Disp1 ARm Disp1 ARn 00 Dst Disp ARm rt 01 Dst Modm ARm imm 01 Dst Disp rs 00 ARm 10 Dst Modm rs 01 ARm 10 Dst Disp Modm ARm Modm ARn 11 Dst Modn GPR(Rs) nor GPR(rt) GPR(rd) 或者 Mem(*+ARm(disp1)) nor mem(*+arn(disp2)) GPR(dst) 或者 mod(arm) nor GPR(Rt) GPR(dst) 或者 Mem(*+ARm(disp)) nor sign(imm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) nor mod(arm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) nor mem(*+arm(disp)) GPR(dst) 或者 Modm(ARm) nor modn(arn) GPR(dst) 66

68 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) T: 寻址模式选择位 T 源操作数 1 源操作数 2 00 *+ARn(disp) 寻址 *+ARn(disp) 寻址 01 E=00 间接寻址寄存器 E=01 *+ARn(disp) 寻址立即数 10 E=00 寄存器间接寻址 E=01 寄存器 *+ARn(disp) 寻址 11 间接寻址 间接寻址 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : 句型 NOR R5,R3,R7 NOR R5,*+AR1(1h),*+AR2(8h) NOR R5,*AR2++(IR1),R3 NOR R5,*+AR1(1h),08h NOR R5,R3,*AR2++(IR1) NOR R5,R3,*+AR1(1h) NOR R5,*AR1++(IR0),*AR2++(IR1) 操作 GPR(R3) nor GPR(R7) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) nor mem(*+ar2(8h)) GPR(R5) Mem(*AR2++(IR1)) nor GPR(R3) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) nor sign(08h) GPR(R5) GPR(R3) nor Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) GPR(R3) nor mem(*+ar1(1h)) GPR(R5) Mem(*AR1++(IR0)) nor Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) 67

69 OR 句型 : OR rd,rs,rt 或者 OR dst,*+arm(disp1),*+arn(disp2) 或者 OR dst,mod(arm),rt 或者 OR dst,*+arm(disp),imm 或者 OR dst,rs,mod(arm) 或者 OR dst,rs,*+arm(disp) 或者 OR dst,mod(arm),mod(arn) rs rt rd Disp1 ARm Disp1 ARn 00 Dst Disp ARm rt 01 Dst Modm ARm imm 01 Dst Disp rs 00 ARm 10 Dst Modm rs 01 ARm 10 Dst Disp Modm ARm Modm ARn 11 Dst Modn GPR(Rs) or GPR(rt) GPR(rd) 或者 Mem(*+ARm(disp1)) or mem(*+arn(disp2)) GPR(dst) 或者 mod(arm) or GPR(Rt) GPR(dst) 或者 Mem(*+ARm(disp)) or sign(imm) GPR(dst) 或者 GPR(Rs) or mod(arm) GPR(dst 或者 GPR(Rs) or mem(*+arm(disp)) GPR(dst) 或者 Modm(ARm) or modn(arn) GPR(dst) 68

70 操作数说明 : rs: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rt: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) rd: 寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) T: 寻址模式选择位 T 源操作数 1 源操作数 2 00 *+ARn(disp) 寻址 *+ARn(disp) 寻址 01 E=00 间接寻址寄存器 E=01 *+ARn(disp) 寻址立即数 10 E=00 寄存器间接寻址 E=01 寄存器 *+ARn(disp) 寻址 11 间接寻址 间接寻址 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : 句型 OR R5,R3,R7 OR R5,*+AR1(1h),*+AR2(8h) OR R5,*AR2++(IR1),R3 OR R5,*+AR1(1h),08h OR R5,R3,*AR2++(IR1) OR R5,R3,*+AR1(1h) OR R5,*AR1++(IR0),*AR2++(IR1) 操作 GPR(R3) or GPR(R7) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) or mem(*+ar2(8h)) GPR(R5) Mem(*AR2++(IR1)) or GPR(R3) GPR(R5) Mem(*+AR1(1h)) or sign(08h) GPR(R5) GPR(R3) or Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) GPR(R3) or mem(*+ar1(1h)) GPR(R5) Mem(*AR1++(IR0)) or Mem(*AR2++(IR1)) GPR(R5) 69

71 ORI 句型 : ORI rt,rs,imm 或者 ORI dst,@imm 或者 ORI dst,mod(arm) rs rt Imm dst Imm dst Modm ARm Disp GPR(Rs) or zero(imm) GPR(rt) GPR(dst) or mem(imm) GPR(dst) GPR(dst) or modm(arm) GPR(dst) 或者或者 操作数说明 : rs: 源寄存器 ( 通用寄存器 0~30) rt: 目标寄存器 ( 通用寄存器 0~31) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 目的寄存器 ( 通用寄存器 0~7) G: 寻址模式选择位 G=00 为直接寻址,G=01 为间接寻址 描述 : Mod(5bit) 偏移地址的计算 Mod(5bit) 偏移地址的计算 *+ARn(disp) *+ARn(IR0) *+ARn(IR1) *-ARn(disp) *-ARn(IR0) *-ARn(IR1) *++ARn(disp) *++ARn(IR0) *++ARn(IR1) *--ARn(disp) *--ARn(IR0) *--ARn(IR1) *ARn++(disp) *ARn++(IR0) *ARn++(IR1) *ARn--(disp) *ARn--(IR0) *ARn--(IR1) *ARn++(disp)% *ARn++(IR0)% *ARn++(IR1)% *ARn--(disp)% *ARn--(IR0)% *ARn--(IR1)% *ARn++(IR0)! *ARn 举例 : 句型 操作 ORI R5,R3,0840h GPR(R3) or zero(0840h) GPR(R5) ORI R5,@0840h GPR(R5) or mem(0840h) GPR(R5) ORI R5,*AR2++(40h) GPR(R5) or mem(ar2) GPR(R5),AR2=AR2+40h 70

72 OR_SW 句型 : OR_SW dst,mod(arn),mod(arm),src1,src Src1 Modm Src2 Modm Dst 1 Modn ARm ARn modm(arm) OR GPR(src1) GPR(dst) GPR(src2) modn(arn) 操作数说明 : src1: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARm: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) Dst: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) Src2: 寄存器 ( 通用寄存器 0~7) ARn: 间接寻址 ( 辅助寄存器 0~7) 描述 : Mod(4bit) 偏移地址的计算 Mod(4bit) 偏移地址的计算 0000 *+ARn(IR0) 1000 *+ARn(IR1) 0001 *-ARn(IR0) 1001 *-ARn(IR1) 0010 *++ARn(IR0) 1010 *++ARn(IR1) 0011 *--ARn(IR0) 1011 *--ARn(IR1) 0100 *ARn++(IR0) 1100 *ARn++(IR1) 0101 *ARn--(IR0) 1101 *ARn--(IR1) 0110 *ARn++(IR0)% 1110 *ARn++(IR1)% 0111 *ARn--(IR0)% 1111 *ARn--(IR1)% 举例 : OR_SW R2,*+AR7(IR1),*AR0--(IR0),R5,R3 mem(*ar0--(ir0)) or GPR(R5) GPR(R2), GPR(R3) mem(*+ar7(ir1)) 71

73 PACKSSDB/QD 句型 : PACKSSDB/QD MR1,MR2 PACKSSDB/QD MR1,Modm(ARm) MR2 gg MR ARm gg MR1 Modm disp PACKSSDB: DEST[7..0] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte DEST[15..0]; DEST[15..8] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte DEST[31..16]; DEST[23..16] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte DEST[47..32]; DEST[31..24] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte DEST[63..48]; DEST[39..32] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte SRC[15..0]; DEST[47..40] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte SRC[31..16]; DEST[55..48] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte SRC[47..32]; DEST[63..56] SaturateSignedDouble-byteToSignedByte SRC[63..48]; PACKSSQD: DEST[15..0] SaturateSignedQuad-byteToSignedDouble-byte DEST[31..0]; DEST[31..16] SaturateSignedQuad-byteToSignedDouble-byte DEST[63..32]; DEST[47..32] SaturateSignedQuad-byteToSignedDouble-byte SRC[31..0]; DEST[63..48] SaturateSignedQuad-byteToSignedDouble-byte SRC[63..32]; 操作数说明 :MR1: MDS 寄存器 MR2: MDS 寄存器 ARm: 间接寻址辅助寄存器 Disp: 地址偏移立即数 描述 : PACKSSDB 将 64-bit DEST 操作数中打包的 4 个有符号 2 字节数和 64-bit SRC 操作数中打包的 4 个有符号 2 字节数转换为 8 个有符号字节数, 采用有符号饱和法处理溢出, 结果存入 DEST 操作数 PACKSSQD 将 64-bit DEST 操作数中打包的 2 个有符号 4 字节数和 64-bit SRC 操作数中打包的 2 个有符号 4 字节数转换为 4 个有符号 2 字节数, 采用有符号饱和法处理溢出, 结果存入 DEST 操作数 下图示例了 PACKSSQD 的操作过程, 其它类推 72