什么是經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)之指令冗余技術?
發(fā)布者:銳峰五金機械 發(fā)布時間:2019/4/19 14:41:36
MCS-51 的指令由操作碼和操作數(shù)組成。單字節(jié)指令僅有操作碼;雙字節(jié)指令第一個字節(jié)是操作碼,第二個字節(jié)是操作數(shù); 3字節(jié)指令第一個字節(jié)為操作碼,后兩 個字節(jié)為操作數(shù)。CPU 取指時,先取操作碼,后取操作數(shù)。如何區(qū)別某個數(shù)據(jù)是操作碼還是操作數(shù),這完全由取指的順序來決定。CPU 復位后,首先取出指令的操作碼,然后取出操作數(shù)。當一條指令執(zhí) 行完畢,緊接著又去取下一條指令的操作碼與操作數(shù)。這些操作的時序完全由程序計數(shù)器PC 來控制。
因此,一旦PC 因干擾而出現(xiàn)錯誤,程序便脫離正常的運行軌道,出現(xiàn)“亂飛”的現(xiàn)象,導致操作數(shù)的數(shù)值改變或者將操作數(shù)當成操作碼的錯誤產(chǎn)生。當程序“亂 飛”到某個單字節(jié)指令上時,可以自動納入正軌;當“亂飛”到某雙字節(jié)指令上時,若恰恰在取指令的時刻落在操作數(shù)上,就會將該操作數(shù)當成操作碼,程序?qū)⒊鲥e;當程序“亂飛”到某個3 字節(jié)指令 上時,因為有兩個操作數(shù),誤將操作數(shù)當成操作碼的幾率將會更大。用單字節(jié)指令,并在關鍵地方人為地插入一些單字節(jié)指令NOP,或?qū)⒂行У膯巫止?jié)指令重復寫幾次。
這種方式稱之為指令冗余。可在雙字節(jié)指令和3 字節(jié)指令之后插入兩個NOP,這可保證其后的指令不被拆散。因為“亂飛”的程序即使落到操作數(shù)上,由于NOP 的 存在,不會將其后的指令當成操作數(shù)來執(zhí)行,從而使程序納入正軌。對程序流向起決定作用的指令(如RET、RETI、ACALL、LCALL、LJMP、JZ、JNZ、JC、JNC、DJNZ 等)和某些對系統(tǒng)工作狀態(tài)起重要作 用的指令(如SETB EA 等),可在之前插入兩個NOP,以保證“亂飛”的程序迅速落入正軌;對于某些子程序必要時可以連續(xù)多次重復調(diào)用,某些狀態(tài)的查詢也可多次進行。采用冗余技術使PC 納入正軌 的條件是:跑飛的PC必須指向程序運行區(qū),并且有可能執(zhí)行到冗余指令。
因此,一旦PC 因干擾而出現(xiàn)錯誤,程序便脫離正常的運行軌道,出現(xiàn)“亂飛”的現(xiàn)象,導致操作數(shù)的數(shù)值改變或者將操作數(shù)當成操作碼的錯誤產(chǎn)生。當程序“亂 飛”到某個單字節(jié)指令上時,可以自動納入正軌;當“亂飛”到某雙字節(jié)指令上時,若恰恰在取指令的時刻落在操作數(shù)上,就會將該操作數(shù)當成操作碼,程序?qū)⒊鲥e;當程序“亂飛”到某個3 字節(jié)指令 上時,因為有兩個操作數(shù),誤將操作數(shù)當成操作碼的幾率將會更大。用單字節(jié)指令,并在關鍵地方人為地插入一些單字節(jié)指令NOP,或?qū)⒂行У膯巫止?jié)指令重復寫幾次。
這種方式稱之為指令冗余。可在雙字節(jié)指令和3 字節(jié)指令之后插入兩個NOP,這可保證其后的指令不被拆散。因為“亂飛”的程序即使落到操作數(shù)上,由于NOP 的 存在,不會將其后的指令當成操作數(shù)來執(zhí)行,從而使程序納入正軌。對程序流向起決定作用的指令(如RET、RETI、ACALL、LCALL、LJMP、JZ、JNZ、JC、JNC、DJNZ 等)和某些對系統(tǒng)工作狀態(tài)起重要作 用的指令(如SETB EA 等),可在之前插入兩個NOP,以保證“亂飛”的程序迅速落入正軌;對于某些子程序必要時可以連續(xù)多次重復調(diào)用,某些狀態(tài)的查詢也可多次進行。采用冗余技術使PC 納入正軌 的條件是:跑飛的PC必須指向程序運行區(qū),并且有可能執(zhí)行到冗余指令。
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