Взаимозависимость формата команды и основных параметров ЭВМ

Важной характеристикой команды служит ее длина, которая складывается из длины поля кода операции и суммы длин адресных полей:

где n – количество адресных полей в команде.

Максимальное количество операций, которое может быть закодировано в поле кода операций длиной n_коп, составляет

K_max = 2^nКОп

Тогда по известному количеству команд (K), составляющих систему команд данной ЭВМ, можно определить необходимую длину поля операции:

n_КОп log₂K.

Естественно, что эта величина должна быть минимально возможным целым числом. Так, для ЭВМ, имеющей систему команд из 100 команд, длина поля кода операции составит 7 бит.

Если поле адреса команды содержит просто номер ячейки ЗУ, к которой производится обращение, то длина этого поля определяется следующим образом:

n_A log₂V_ЗУ,

где V_ЗУ – объем запоминающего устройства.

Правомерна и другая постановка задачи – определение максимального объема запоминающего устройства (V_ЗУmax), к которому можно обратиться при заданной длине поля адреса. В этом случае

V_ЗУmax=2^nадр

Современные ЭВМ имеют, как правило, запоминающие устройства с минимальной адресуемой единицей 1 байт (1 байт = 8 бит). Поэтому, например, адресация ЗУ объемом 1 мегабайт (1М байт = 2²⁰ байт) требует 20 разрядов адресного поля, а поле адреса длиной 16 разрядов позволяет обращаться к памяти максимального объема 64 килобайта (1К байт = 2¹⁰ байт).

Одним из способов уменьшения длины поля адреса является введение в состав ЭВМ дополнительно специального блока памяти небольшого объема – регистровой памяти (РП). Это запоминающее устройство имеет высокое быстродействие и служит для хранения часто используемой информации: промежуточных результатов вычислений, счетчиков циклов, составляющих адреса при некоторых режимах адресации и т.д.. Так как объем РП невелик, адресация ее элементов требует относительно короткого адресного поля. Например, для регистровой памяти объемом 8 регистров требуется всего лишь трехразрядное адресное поле.