nandgame--Level 5.2: CPU: Instruction decoder

第五章第二个任务：指令译码器。

指令是保存在存储器中，CPU运行时，先从存储器中取出指令，然后就需要对指令进行“译码”。就是翻译指令码，看它到底是要做什么操作和运算，译码后产生各种控制标志，作为控制器（Control Unit）的输入。

输入：一条指令

输出：各种标志和数据。

先看看任务描述：

 

任务说明：

这是一条16位的指令。

最高位（bit15)代表该指令是“数据”还是“运算”。0代表数据，1代表运算。

如果是数据指令，则将数据送到X寄存器。将A标志置1，其他标志置0.

如果是运算指令，则X寄存器为0。标志位：CI标志为1.其他标志位来自于指令的某个位。

 

分析：

1，最高位决定了A标志（暂不考虑bit5也会影响A标志）和CI标志。

CI=Bit15, A=(Bit15)非

2，当CI=0时为数据指令，X=I；当CI=1时为运算指令，X=0；

因此，可以由CI来选择X的输出。（D1接0）

3，标志位。

IT标志位：当CI为0时，IT=0；CI为1时，IT=Bit0

所以，IT=CI与（Bit0) = (Bit15) & (Bit0）

其他标志位类似。

A标志位特殊一点。当bit15=0表示数据指令时，A=1；当bit15=1表示运算指令时，A=Bit5。所以：A=（Bit15非)或(Bit15 与 Bit5)。

最终的结果有点乱：