Instrucţiuni

         Formatul instrucţiunilor

          Pentru a rezolva o problemă, calculatorul trebuie să cunoască în fiecare moment atît operația pe care o urmează să o execute, cît și datele care participă în operație. Aceste operații sînt comunicate calculatorului prin intermediul instrucțiunilor.

          Instrucțiunea calculatorului reprezintă o succesiune de cifre binare prin care se indică procesorului operația de executat și amplasamentul operanzilor.

          Succesiunea binară respectică, denumită uneori și cuvînt instrucțiune, este împărțită în cîmpuri, fiecare cîmp avînd o semnificație precisă. Numărul și semnificația cîmpurilor poartă denumirea de formatul instrucțiunii. În figura de mai jos sînt prezentate formatele utilizate  în calculatoarele moderne:


Formatul instrucțiunilor cu trei(a),două (b) și o singură adresă (c)

        Operațiile aritmetice și logice sunt codificate după cum urmează:

                                                           01 - adunarea;

                                                           02 - scăderea;

                                                           03 - operația logică ȘI;

                                                           04 - operația logică SAU.

          Într-o instrucțiune nu se specifică valoarea operanzilor,ci adresele locațiilor în care pot fi găsiți operanzii respectivi. Acest fapt permite utilizarea unuia și aceluiași program pentru prelcurarea oricăror date inițiale.Faptul că instrucțiunile lucrează cu adrese al căror conținut trebuie prelucrat,și nu cu însuși conținutul,constituie un principiu fundamental al calculatoarelor numerice.
           În formatul cu trei adrese,adresele sînt specificate explicit. Pentru o reprezentare mai compactă a instrucțiunilor se utilizează specificarea implicită a unor adrese.
          Dacă rezultatul obținut în urma executării unei instrucțiuni se depune pe adresa unuia dintre operanzi,formatul respectiv va avea numai două adrese(b). Prin urmare,adresa rezultatului este specificată implicit.
           S-a constatat că formatul cu două adrese,permite scrierea de programe avînd un număr de instrucțiuni  comparabil cu cel obținut atunci cînd s-ar utiliza mai multe adrese.
           Formatul cu o singură adresă(c) se utilizează în calculatoarele procesorul cărora include un registru special, denumit acumulator. În acumulator se păstrează primul operand și se depune rezultatul executării operațiilor respective.Prin urmare,adresa primului operand și adresa rezultatului sînt specificate implicit.

Tipurile de instrucțiuni

         Instrucțiunile unui calculator se împart în 4 grupe:

• instrucțiuni operaționale,care efectuează operații aritmetice și logice asupra datelor specificate prin operanzi;
• instrucțiuni de transfer,care deplasează informația între registre și/sau locații fără a modifica informația transferată;
• instrucțiuni de salt,care în urma verificării unor condiții,modifică analiza și execuția secvențială a instrucțiunilor din program;
• instrucțiuni de intrare-ieșire care permit comunicarea calculatorului cu exteriorul.

         Instrucțiunile operaționale prelucrează datele păstrate în locațiile memoriei interne și în registrele procesorului.Cele mai cunoscute instrucțiuni ale acestei grupe sînt cele care efectuează operații aritmetice de bază: adunarea,scăderea înmulțirea și împărțirea.
          Instrucțiunile de transfer deplasează informația dintre locațiile memoriei interne, între registre sau între locații și registre sau între locații și registre fără a altera conținutul informației transferate. Instrucțiunea trebuie să specifice explicit sau implicit adresa sursă și adresa de destinație a transferului. În timpul transferului și după transfer informația din sursă rămîne neschimbată.
           Instrucțiunile de salt se ulitizează pentru modificarea ordinii de execuție a instrucțiunilor. În mod normal,instrucțiunile unui program sunt analizate și executate în mod secvențial,în ordinea în care sunt așezate în memorie. Această ordine poate fi schimbată cu ajutorul instrucțiunilor de salt condiționat sau necondiționat.
            Instrucțiunile de intrare-ieșire permit comunicarea calculatorului cu echipamentele periferice. Echipamentul cu care se va efectua operația de intrare-ieșire se specifică în partea de adresă a instrucțiunii. De regulă, instrucțiunile de acest tip conțin atît informații legate de natura schimbului de date,adică introducerea sau extragerea lor, cît și comenzi necesare funcționării corecte a periferiei. Tot în aceste instrucțiuni se specifică și registrele sau locațiile în care vor fi depuse sau din care vor fi luate datele respective.

Limbajul cod calculator şi limbajul de asamblare

           Pentru a rezolva o problemă, în memoria calculatorului trebuie să fie  încărcate programul respectiv și datele de prelucrat. Instrucțiunile programului și datele de prelucrat se înmagazinează în memoria internă sub forma unor succesiuni de cifre binare pe care dispozitivul central de comandă le poate extrage și interpreta.

            Programele reprezentate în formă de succesiuni binare directe executabile de calculator se numesc programe în limbaj cod calculator sau programe în limbaj mașină. 

            Pentru a simplifica procesul de elaborare a programelor, s-a convenit ca instrucțiunile să fie scrise într-un limbaj simbolic, denumit limbaj de asamblare. În acest limbaj codurile instrucțiunilor se reprezintă printr-un grup de caractere, cunoscut sub numele mnemonica instrucțiunii.

Mnemonica instucțiunilor

Cod instrucțiune	Mnemonica	Semnificația
01 02 03 04 05 06 07	INC MEM ADU SCD SLT SLTC STP	Încarcă acumulatorul Memorează acumulatorul Adunare Scădere Salt necondiționat Salt condiționat Stop

         
          Adresele locațiilor memoriei interne pot fi specificate prin denumiri simbolice alese de utilizator, denumiri simbolice alese de utilizator,denumiri care sugerează semnificația conținului locațiile respective.

         Translatarea constă în înlocuirea mnemonicii instrucțiunii și a adreselor simbolice prin șirurile binare respective. Această înlocuire este facută de un program special, denumit program de asamblare sau asamblor.

          Limbajele cod calculator și de asamblare sănt limbaje dependente de calculator.