|
補足 その５−Ｂ Ｚ−８０の命令の簡単な解説（１） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
以下はＺ−８０にはどんな機能があるかということの解説です。 これを見てもらえば、本物の機械語でも偽機械語に比べて本質的に優れているものではないということがわかると思います。 データ転送命令レジスタ←メモリー、レジスタ←レジスタ、メモリー←レジスタ、レジスタ←値、メモリー←値といった間でデータを転送する命令です。 同じLD命令でも組み合わせごとに違った機械語が割り当てられています。
LD命令はほとんどのレジスタ・メモリーの組み合わせが可能です。例えばAレジスタにBレジスタの値をを入れろという命令は LD A B とアセンブリ表記して、機械語は78hです（AレジスタもBレジスタも場所があらかじめ分かっているので、引数は不要です） しかしほとんどとはいっても全てではありません。例えばIレジスタに値を転送したい場合は必ずAレジスタからでなければならないという決まりがあります（ＣＰＵ設計上そうなっているのです） 今回の説明ではその辺の細かいところは書いてもうっとうしくなるだけなので割愛します。以下の命令の説明もそのつもりで読んでください。 ＊ブロック処理こういう〜I,〜D,〜IR,〜DRとかいう名前の命令は以下にも出てきますが、ブロック処理命令といって一定範囲のメモリーに同じ処理をしたいときなどに大変便利です。LDI命令は、あらかじめHLレジスタに転送元のメモリーのアドレス、DEレジスタに転送先のアドレス、BCレジスタに適当な数をセットしておくと、HLレジスタの指しているアドレスからDEレジスタの指しているアドレスにデータをコピーした後に、HLレジスタとDEレジスタのの値を＋１して、BCレジスタの値を−１してくれます。 LDIR命令はBCレジスタの値が０になるまで上の動作を繰り返します。 あるメモリーのある領域から別な領域にまとめてデータをコピーしたい時に大変便利な命令です。 LDD命令はLDI命令とほぼ同じですが、HLレジスタとDEレジスタの値が−１されるところが違います。 演算命令足し算・引き算・値の比較などを行う命令です。 この命令を行うためには８ビット演算の場合は必ずAレジスタに、１６ビット演算の場合はHL,IX,IYレジスタのどれかに入れておかなければなりません。
＊ 補数補数をとるとは、値の二進数の各桁の1,0を反対にして１を足した値を得ることです。例えば 00000001 という値の補数は 11111111 です。これに何の意味があるかというと、実はその値の＋−の符号を反対にするのと同じなのです。どうしてかって？コンピューター内部で負の数はどうやって表現されていたでしょう？Ｘと−Ｘの値には実はこんな関係があったんです。 ＊＊ １０進補正これは２進化１０進数というのを扱うとき使います。コンピューターの内部ではすべて２進法で表現されているため、例えば１／５という値を表現すると内部的には無限小数になってしまい、正確な値にはならないことを前に説明しました。 しかしお金の計算などをするときにはこれでは困ります。そこで考えられたのが２進化１０進数です。 これは一口でいえば、１６進数で書かれたは１０ｈという値を、１０進数の１０であると見なして計算できるようにしてしまおうというものです。 例えば１６進数で書かれた以下の足し算は正しいですね。 １２ｈ＋２３ｈ＝３５ｈ ところが繰り上がりさえなければ、ｈをはずして１０進数と見なしても同じ結果になります。 １２＋２３＝３５ でも実際には繰り上がりがあって下のようなことになってしまいます。 １２ｈ＋２９ｈ＝３Ｂｈ １２＋２９＝４１ そこで例えば３Ｂｈという値が来たら４１ｈになるように補正する命令を作っておけば、あたかも１６進数で１０進数の計算ができるように見えるわけです。 シフト・ローテート命令これはレジスタの値のビットを回転させたりシフトさせる命令です。
といっても何のことだか分からないでしょうから例を挙げてみると
よく見れば分かるとおりシフトでは数字の位置が一個ずれており、ローテートではずれて出ていった数字が反対側から回り込んできています。でもこんなことに何の意味があるのでしょう？ Ｚ−８０の演算命令には足し算と引き算しかありません。しかし実用上かけ算などができなければ電卓以下です。しかしそういう命令がない以上、結局かけ算をするプログラムを作らなければなりませんが、ちょっと考えると大変そうです。 でも昔小学校でかけ算を習ったとき、下のような問題なら楽だったでしょう？。 １２３４５ × １０１１ ←掛ける数が全部１と０でできている ------------------ １２３４５ １２３４５ ←１の桁だったら単にずらしただけになっている！ ０００００ ←０だったら０ １２３４５ ------------------前にコンピューターは２進法しか分からないと書きました。２進法にははもちろん１と０しかありません！というわけで数字をずらすという命令があればかけ算がとっても楽になるのです！ 論理演算命令偽機械語にもあった論理演算命令です
ところで偽機械語では１と０のことしか書いてませんでしたが、レジスタは最低でも８ビットあるので他の数も書くことができます。 それでは二つのレジスタに１，０以外の値が入っていたら一体どうなるのでしょう？ 下にいくつか例を挙げましょう。 １００ ＡＮＤ ２００ ＝６４ １７０ ＡＮＤ ８５ ＝０ ２５５ ＡＮＤ １００ ＝１００なんだか謎めいていますが、種明かしは簡単です。機械語の論理演算命令は、２進法で表した数の対応する各桁ごとに論理演算（ANDやORなど）するのです。最初の例の説明をすると、 １００＝０１１００１００ ２００＝１１００１０００ ↓ ６４＝０１００００００というように各桁ごとにＡＮＤを行っており、二つの数で同じ桁に１があるところ（太字）だけ１になって、それ以外の桁は０になってしまうので、こんな答えが返ってきたのでした。 ＯＲ命令はＡＮＤの代わりに各ビットごとのＯＲをとります。 ＣＰＬ命令は各ビットのＮＯＴ、すなわち反転をします。 ＊ ＸＯＲ命令ところでＸＯＲというの聞いたことがありますか？これは各ビットごとに以下のような演算をします。０ ＸＯＲ ０ → ０ １ ＸＯＲ ０ → １ ０ ＸＯＲ １ → １ １ ＸＯＲ １ → ０ ←ここだけがＯＲと違うつまり二つの項が等しければ０、違っていれば１と考えればいいでしょう。それだけならなんてことはありませんが、この命令には以下のような非常に便利な特徴があるのです。 A XOR B = C になるとすると C XOR B = A になるつまりＡとＢのＸＯＲ演算をした結果に対して、もう一度ＢでＸＯＲ演算をすると元と同じＡになるのです。例を挙げると １２３（01111011）ＸＯＲ ５８（00111010）＝ ６５（01000001） ６５（01000001）ＸＯＲ ５８（00111010）＝１２３（01111011） だからどうしたって？ オトナならこの例で分かってもらえるはずです・・・ ビット演算命令この命令はレジスタ内部の数の各ビット単位でいろいろな処理をしたいときに使います。
特に昔はメモリーが高価だったので、１ビットで済むような情報（例えばＢＧＭのＯＮ／ＯＦＦとか）を保存しておくの１バイトも使うのは悪徳とされていました。２進法の１桁をこういう情報の保管に使えれば、１バイトに８つの情報を詰め込むことができるわけです。 ジャンプ命令偽機械語と同様にプログラムの実行順序を変える命令です。
ジャンプ命令には以下のように条件を付けることもできます
長くなったので続きは次のページです！ |
