TEC-XP教学计算机的指令系统
TEC-XP教学计算机的指令系统中共有48条指令，包含基本的传送类指令、算术逻辑运算类指令、IO访问指令、转移控制类指令、子程序调用和返回指令等。
根据指令的不同功能，指令的操作数个数为0~3个，操作数可以使用立即数寻址方式、寄存器寻址方式、直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、寄存器相对寻址方式等，但每条指令中的操作数寻址方式都是固定的，只能按照对应的格式使用，不能随意更改。
1、指令系统的分组
TEC-XP教学计算机中，按照每条指令的功能和实际的执行步骤，将指令分成了A、B、C、D共4组，每条指令的所属组详见具体的指令描述。
A组中的指令执行时，一般只是完成通用寄存器间的数据运算或传送，在取指后可一步完成。
B组中的指令，一般需要完成一次内存或I/O读、写操作，在取指后可两步完成：第一步把要使用的地址传送到地址寄存器ARH、ARL中，第二步执行内存或I/O读写操作。
C组中的指令，在取指后可三步完成：其中CALR在用两步读写内存后，第三步执行寄存器间的数据传递；而其它指令在第一步置地址寄存器ARH、ARL，第二步读内存（即取地址操作数）、计算内存地址、置地址寄存器ARH、ARL，第三步读、写内存。
D组中的指令，完成两次读、写内存操作，在取指之后可四步完成。
2、指令的一般格式
该指令系统中包含有单字长指令（16位）和双字长指令（32位），其指令的一般格式如下所示。
15 8 7 4 3 0 操作码 目的寄存器号 源寄存器号 I/O端口地址/相对偏移量 立即数/绝对地址/变址偏移量 所有指令的操作码均为8位的，（记作IR15~IR8），每位的含义如下：
①IR15、IR14用于区分指令组：0X表示A组，10表示B组，11表示Ｃ、D组；C、D组的区分还要用IR11，IR11=0为C组，IR11=1为D组。
②IR13用于区分基本指令和扩展指令：基本指令该位为0，扩展指令该位为1。 ③IR12用于简化控制器实现，其值恒为0。
④IR11~IR8用于区分同一指令组中的不同指令。
若指令中使用寄存器寻址方式，则可使用的寄存器共有16个，分别为R0～R15，其中R4，R5，R6为专用寄存器，分别作为R4——堆栈指针；R5——程序计数器PC；R6——指令当前地址寄存器IP；其余13个寄存器作为通用寄存器供用户编程用。
3、指令系统
下面按照指令字长和指令中操作数的个数，分类介绍每条指令，在以下描述中，使用默认的助记符如下：
SR―源操作数寄存器；
DR－目的操作数寄存器； PC－程序计数器； OP－指令操作码。
① 单字、无操作数指令，共8条?
格式：
指令格式 PSHF POPF RET CLC STC EI DI IRET
② 单字、单操作数指令，共21条
指令格式 DEC DR INC DR SHL DR SHR DR JR OFFSET JRC OFFSET JRNC OFFSET JRZ OFFSET JRNZ OFFSET IN I/O端口 OUT I/O端口 含义 状态标志（C、Z、V、S、P1、P0）入栈 弹出栈顶数据到状态标志寄存器 子程序返回 清进位标志位C= 0 置进位标志位C= 1 开中断，置中断允许位INTE＝1 关中断，置中断允许位INTE＝0 中断返回 指令类型 B组基本指令 B组基本指令 B组基本指令 A组扩展指令 A组扩展指令 A组扩展指令 A组扩展指令 D组扩展指令 15 8 OP 7 0 0000 0000 15 8 OP 7 0 DR 0000 0000 SR OFFSET I/O 端口 含义 指令类型 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 B组基本指令 B组基本指令 DR←DR－1 DR←DR＋1 DR逻辑左移（低位补0，高位移入C） DR逻辑右移 （高位补0，低位移入C） 无条件转移到ADR，ADR=原PC值＋位移量 C=1时，转移到ADR，ADR=原PC值＋位移量 C=0时，转移到ADR，ADR=原PC值＋位移量 Z=1时，转移到ADR，ADR=原PC值＋位移量 Z=0时，转移到ADR，ADR=原PC值＋位移量 R0←[I/O端口] 从外设I/O端口读入字节数据到R0低8位 [I/O端口]←R0 R0低8位数据写入外设I/O端口 PUSH SR POP DR RCL DR RCR DR ASR DR NOT DR JMPR SR CALR SR JRS OFFSET JRNS OFFSET SR入栈 弹出栈顶数据到DR DR与C循环左移 （C移入最低位，最高位移入C） DR与C循环右移 （C移入最高位，最低位移入C） DR算术右移 （最高位不变，最低位移入C） DR求反，即DR←/DR 无条件转移到SR指向的地址 调用SR指向的子程序 S=1时，转移到ADR，ADR=原PC值＋位移量 S=0时，转移到ADR，ADR=原PC值＋位移量 B组基本指令 B组基本指令 A组扩展指令 A组扩展指令 A组扩展指令 A组扩展指令 A组扩展指令 C组扩展指令 A组扩展指令 A组扩展指令 ③ 单字、双操作数指令，共12条 指令格式 ADD DR , SR SUB DR , SR AND DR , SR CMP DR , SR XOR DR , SR TEST DR , SR OR DR , SR MVRR DR , SR LDRR DR，[SR] STRR [DR],SR ADC DR , SR SBB DR , SR ④ 双字、单操作数指令，2条
15 8 7 4 3 0 OP DR 含义 不带进位加 不带进位减 逻辑与 比较（SR‐DR的结果影响标志位） 逻辑异或 测试(做与操作，但不改变操作数，只影响标志位） 逻辑或 寄存器间传送数据 DR←[SR] [DR]←SR 带进位加 带进位减 SR 指令类型 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 A组基本指令 B组基本指令 B组基本指令 A组扩展指令 A组扩展指令 15 8 7 0 OP 0000 0000 ADR 指令格式 JMPA ADR 含义 无条件转移到地址ADR 指令类型 B组基本指令 D组基本指令 调用首地址在ADR的子程序 CALA ADR ⑤ 双字、双操作数指令，2种格式 格式1：
基本指令 MVRD DR，DATA LDRA DR，[ADR] STRA [ADR]，SR
格式2： 15 8 OP 7 0 DR 0000 0000 SR DATA 含义 DR←DATA DR←[ADR] [ADR]←SR 指令类型 B组基本指令 C组扩展指令 C组扩展指令 15 8 7 0 OP DR SR DATA 含义 DR← [OFFSET+ SR] [OFFSET+ DR]← SR 指令类型 C组扩展指令 C组扩展指令 指令格式 LDRX DR，OFFSET[SR] STRX OFFSET[DR]，SR
实验项目设置与安排
计算机组成原理实验一共有5个实验，总共18个学时。
实验项目 实验一 TEC-XP教学机环境熟悉 实验二 运算器实验 实验三 存储器实验 实验四 微程序控制器实验 实验五 TEC-XP汇编语言程序设计 实验六 中断实验 合计
学时安排 2学时 4学时 2学时 4学时 2学时 4学时 18学时 实验注意事项
1、硬件芯片级实验，避免用手、金属物直接碰触芯片，以防静电损坏芯片；
2、进行硬件连接、或长时间不用时，请关闭实验箱电源；
3、按时到达实验室（608），认真实验，做好数据记录，课下完成实验报告；
实验一 TEC-XP教学机环境熟悉
实验目的
1、 学习和了解TEC-XP教学实验系统监控命令的用法； 2、 学习和了解TEC-XP教学实验系统的指令系统；
3、 学习和了解TEC-XP教学实验系统汇编程序设计方法。
实验内容
1、 熟悉TEC-XP教学机与PC机的联机操作过程；
2、 练习常用的TEC-XP教学机监控命令；
3、 在监控状态下输入给定的汇编程序，进行单步跟踪执行，并观察结果； 4、 编写指定功能的汇编语言程序，并调试通过。
实验要求
使用教学机前，熟悉TEC-XP教学机的各个组成部分及其使用方法。
实验学时
2学时
实验步骤
1、完成TEC-XP教学机与PC机的联机操作
详细步骤见概述部分的“脱机和联机工作方式”。
2、练习常用的TEC-XP教学机监控命令
（1）R命令（查看或修改寄存器内容）
1在命令行提示符状态下输入： ○
R↙ ；显示寄存器内容
2在命令行提示符状态下输入： ○
R R0↙ ；修改寄存器R0的内容，再用R命令查看修改的结果。
（2）用D命令显示存储器的内容
在命令行提示符状态下输入：
D 2000↙ ；显示从地址2000H开始的128个字的内容；