指令集架构是否会受益于 ADC 和 SBC，或者所有进位指令都可以重复以前的类型吗？

Question

我正在创建一个仅包含 16 条指令（4 位操作码，4 位立即数）的指令集，因此我想知道是否可以将 ADC（带进位加法）和 SBC（带进位减法）替换为RWC（带进位重复）。

如果最后一个加/减/rwc 指令是加法，则 RWC 将用作 ADC，并使用其进位。

如果最后一个加/减/rwc 指令是减法，则 RWC 将用作 SBC，使用其进位（也称为借位）。

简而言之，是否需要使用进位作为借位或借位作为进位（例如：“add a,b,c; sbc d,e,f;”或“sub a,b,c;”）。 adc d、e、f；")？这种设计是否还有其他潜在的限制？

Answer 1

它每隔一段时间就会发生一次。例如，sbc以下 an的典型用例add是将进位具体化到寄存器中：

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add r0, r1, r2  # r0 = r1 + r2\nsbc r3, r3, r3  # r3 = -1 if addition produced carry, 0 otherwise\n

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另一个用例是用作adc左循环进位，将位累加到寄存器中。要累加的位可能来自任意源，并非所有源都会导致指令前面有加法。

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您应该考虑的另一个问题是，当发生中断时，您需要记住是否刚刚发生加法或减法，以便rwc正确执行下一条指令。因此，标志寄存器中必须有一个额外的状态位来跟踪这一点。

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我的建议：不要执行此操作。相反，将减法实现为不改变标志的反向减法（即dest = src - dest代替）。dest = dest - src然后，您可以通过首先从 1 中减去（计算补码）然后使用进位进行加法来实现带进位的减法。

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另一种选择是实现一条跳过指令，该指令检查条件标志，并在满足条件时跳过下一条指令。然后，您可以通过在执行加法或减法之前有条件地跳过加或减 1（分别）的指令来实现adc和。sbc但请注意，这将导致输入为 时进位有所不同0，因此您可能需要调整设计。另一个副作用是你不再需要条件跳转；这些变成如果不是条件则跳过+无条件跳转。

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第三个选项更接近您之前的想法，而是构建一个 \xe2\x80\x9capply 进位 in\xe2\x80\x9d 指令，该指令根据旧进位修改前一个指令的结果。该指令需要两个额外的状态标志（一种用于添加/订阅，一种用于进位）但似乎更灵活。它还可以扩展为通用修饰符指令，例如区分rorandrcr和 other。

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如果您正在寻找这种受限指令集的灵感，请考虑查看 PDP-8，这是一款著名的计算机，只有 8 条指令，但却优雅地提供了所有必需的操作。

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