
【计】 immediate type instruction
立即型指令的详细释义(汉英词典角度)
在计算机科学与处理器架构领域,“立即型指令”(Immediate-Type Instruction)特指一类将操作数直接编码在指令本身中的机器指令或汇编指令。其核心特征在于操作数的获取无需额外的内存访问或寄存器读取,指令格式内已包含立即使用的常量数据(称为“立即数”)。该术语的权威解释如下:
术语定义与核心特征
“立即型指令”指操作数(通常是常数)直接嵌入在指令代码中的指令类型。执行时,处理器直接从指令流中提取该操作数,无需通过内存地址或寄存器寻址,从而减少访问延迟,提高简单操作的执行效率。其英文标准译法为“Immediate-Type Instruction” 或“Instruction with Immediate Operand”。
来源:牛津计算机科学词典(Oxford Dictionary of Computer Science),IEEE 计算机协会标准术语库(IEEE Computer Society Standard Glossary)。
技术原理与典型应用
在指令集架构(ISA)中,立即型指令的二进制编码通常包含操作码(Opcode)和紧随其后的立即数字段。例如,在加法指令 ADD R1, R2, #5
中,#5
即为立即数,直接参与运算。此类指令广泛用于:
MOV R3, #0xFF
)AND R4, R4, #0x0F
)来源:计算机组织与设计:硬件/软件接口(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface),清华大学出版社《计算机组成原理》。
对比优势与设计意义
相较于需要访问内存或寄存器的指令(如间接寻址或基址寻址),立即型指令的优势在于执行速度快(无额外访存开销)和编码紧凑(适用于短指令集)。其设计优化了高频基础操作(如初始化、掩码处理、小数值运算),是精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)架构的共同基础。
来源:ACM 计算系统期刊(ACM Transactions on Computer Systems),电子工业出版社《汇编语言与计算机体系结构》。
典型场景与限制
立即型指令适用于操作数为编译时常量或小范围整数的场景。其局限性在于立即数字段的位宽受限(例如 8/12/16 位),无法直接编码大数值或浮点数。若需处理大立即数,通常需通过多条指令分步加载(如高位/低位分别加载)。
来源:ARM 架构参考手册(ARM Architecture Reference Manual),Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals。
立即型指令是PLC编程中用于快速直接访问物理输入/输出(I/O)点的特殊指令,其核心目的是绕过PLC常规的循环扫描机制,实现更快速的实时响应。以下是具体解析:
直接操作物理I/O点
立即型指令直接读取输入端子或写入输出端子,不依赖PLC扫描周期更新I/O映像区的状态()。例如:
LDI
):直接读取物理输入点的当前状态,但不会更新输入映像寄存器的值。=I
):将逻辑运算结果同时写入物理输出点和输出映像寄存器,确保输出立即生效。适用场景
适用于对实时性要求高的操作,如紧急停止、高速计数等需要毫秒级响应的控制任务()。
对比项 | 普通指令 | 立即型指令 |
---|---|---|
操作对象 | I/O映像寄存器 | 物理I/O点 |
响应速度 | 依赖扫描周期(延迟较高) | 直接操作(延迟极低) |
输入读取方式 | 使用上一次扫描周期的值 | 实时读取物理输入点状态 |
输出更新方式 | 仅更新映像寄存器 | 同时更新映像寄存器和物理点 |
LDI bit
(STL格式)、I:Immediate
(LAD格式)。=I bit
(STL格式)、立即输出线圈
(LAD格式)。通过立即型指令,工程师可以在特定场景下突破PLC扫描周期的限制,但需权衡实时性与系统稳定性。
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