picoblaze处理器采用精简指令系统(risc)，即具有固定的单指令长度和固定的指令执行周期，每一条指令的执行需要两个时钟周期，如图1所示。指令的长度picoblaze为18位，可寻址空间为1024字节。而coolblaze(基于cpld的picoblaze)则为16位，可寻址空间为256个字节。我们以coolblaze来说明指令系统。

　　图1 picoblaze处理器指令执行时序

　　说明：在指令集中，“x”和“y”用来定义相关寄存器“s”，其范围为0～7；“kk”用来表示范围在00～ff的一个常数值；“aa”用来表示范围在00～ff的地址；“pp”用来表示范围在00～ff的一个口地址；“c”和“d”表示指令的编码。

　　1．程序控制组

　　程序控制组(program control group)由跳转指令jump、子程序调用指令call和子程序返回指令return构成，如图2所示。

　　(2) 跳转(jump)指令

　　在正常条件下，程序计数器(pc)自动地将指针调整到下一条指令。由于程序计数器是8位宽度，寻址空间为256(十六进制为00～ff)。当计数器到ff时，将会自动地变成00。

　　图2 程序控制组结构

　　jump指令用所设定的新地址来改变程序执行顺序。另外，该指令也可以是条件转移。条件转移将根据进位标志(carry)和零标志(zero)的状态来执行，但条件转移指令本身不会影响这两个标志位。

　　每一条jump指令都必须用两位十六进制数来指定8位地址，汇编程序将会编译成相应的代码。

　　(2) 调用指令call

　　调用指令call的操作类似于转移指令jump，也由所设定的新地址来改变程序执行顺序。call指令可以是无条件调用或条件调用，当执行该指令后，程序计数器将把当前的计数值压入堆栈，并用所设定的新地址替换。调用指令call不会影响标志位的状态，肖条件调用时需判断状态位。

　　coolblaze的堆栈深度仅为4个字节，即只能嵌套4个调用指令，而fpga型picoblaze的堆栈深度可以有31个字节。由于中断操作时也需要用到一个堆栈，因此通常情况下应保留一个堆栈；除非中断操作被禁止。

　　堆栈用独立的缓冲器实现，当堆栈满后将会覆盖最前面的值。每一条call指令都必须用两位十六进制数来指定8位地址，汇编程序将会编译成相应的代码。

　　(3) 子程序返回指令return

　　子程序返回指令与调用指令是相对应的，也分为无条件返回和条件返回。执行return指令后，程序计数器将从堆栈中恢复计数指针。return指令不会影响标志位的状态，当条件返回时需判断状态位。

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