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什么是经济型数控系统之指令冗余技术?

发布者:锐峰五金机械   发布时间:2019-4-19 14:41:36

      MCS-51 的指令由操作码和操作数组成。单字节指令仅有操作码;双字节指令第一个字节是操作码,第二个字节是操作数; 3字节指令第一个字节为操作码,后两 个字节为操作数。CPU 取指时,先取操作码,后取操作数。如何区别某个数据是操作码还是操作数,这完全由取指的顺序来决定。CPU 复位后,首先取出指令的操作码,然后取出操作数。当一条指令执 行完毕,紧接着又去取下一条指令的操作码与操作数。这些操作的时序完全由程序计数器PC 来控制。

      因此,一旦PC 因干扰而出现错误,程序便脱离正常的运行轨道,出现“乱飞”的现象,导致操作数的数值改变或者将操作数当成操作码的错误产生。当程序“乱 飞”到某个单字节指令上时,可以自动纳入正轨;当“乱飞”到某双字节指令上时,若恰恰在取指令的时刻落在操作数上,就会将该操作数当成操作码,程序将出错;当程序“乱飞”到某个3 字节指令 上时,因为有两个操作数,误将操作数当成操作码的几率将会更大。用单字节指令,并在关键地方人为地插入一些单字节指令NOP,或将有效的单字节指令重复写几次。

      这种方式称之为指令冗余。可在双字节指令和3 字节指令之后插入两个NOP,这可保证其后的指令不被拆散。因为“乱飞”的程序即使落到操作数上,由于NOP 的 存在,不会将其后的指令当成操作数来执行,从而使程序纳入正轨。对程序流向起决定作用的指令(如RET、RETI、ACALL、LCALL、LJMP、JZ、JNZ、JC、JNC、DJNZ 等)和某些对系统工作状态起重要作 用的指令(如SETB EA 等),可在之前插入两个NOP,以保证“乱飞”的程序迅速落入正轨;对于某些子程序必要时可以连续多次重复调用,某些状态的查询也可多次进行。采用冗余技术使PC 纳入正轨 的条件是:跑飞的PC必须指向程序运行区,并且有可能执行到冗余指令。


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