
【計】 immediate type instruction
立即型指令的詳細釋義(漢英詞典角度)
在計算機科學與處理器架構領域,“立即型指令”(Immediate-Type Instruction)特指一類将操作數直接編碼在指令本身中的機器指令或彙編指令。其核心特征在于操作數的獲取無需額外的内存訪問或寄存器讀取,指令格式内已包含立即使用的常量數據(稱為“立即數”)。該術語的權威解釋如下:
術語定義與核心特征
“立即型指令”指操作數(通常是常數)直接嵌入在指令代碼中的指令類型。執行時,處理器直接從指令流中提取該操作數,無需通過内存地址或寄存器尋址,從而減少訪問延遲,提高簡單操作的執行效率。其英文标準譯法為“Immediate-Type Instruction” 或“Instruction with Immediate Operand”。
來源:牛津計算機科學詞典(Oxford Dictionary of Computer Science),IEEE 計算機協會标準術語庫(IEEE Computer Society Standard Glossary)。
技術原理與典型應用
在指令集架構(ISA)中,立即型指令的二進制編碼通常包含操作碼(Opcode)和緊隨其後的立即數字段。例如,在加法指令 ADD R1, R2, #5
中,#5
即為立即數,直接參與運算。此類指令廣泛用于:
MOV R3, #0xFF
)AND R4, R4, #0x0F
)來源:計算機組織與設計:硬件/軟件接口(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface),清華大學出版社《計算機組成原理》。
對比優勢與設計意義
相較于需要訪問内存或寄存器的指令(如間接尋址或基址尋址),立即型指令的優勢在于執行速度快(無額外訪存開銷)和編碼緊湊(適用于短指令集)。其設計優化了高頻基礎操作(如初始化、掩碼處理、小數值運算),是精簡指令集(RISC)和複雜指令集(CISC)架構的共同基礎。
來源:ACM 計算系統期刊(ACM Transactions on Computer Systems),電子工業出版社《彙編語言與計算機體系結構》。
典型場景與限制
立即型指令適用于操作數為編譯時常量或小範圍整數的場景。其局限性在于立即數字段的位寬受限(例如 8/12/16 位),無法直接編碼大數值或浮點數。若需處理大立即數,通常需通過多條指令分步加載(如高位/低位分别加載)。
來源:ARM 架構參考手冊(ARM Architecture Reference Manual),Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals。
立即型指令是PLC編程中用于快速直接訪問物理輸入/輸出(I/O)點的特殊指令,其核心目的是繞過PLC常規的循環掃描機制,實現更快速的實時響應。以下是具體解析:
直接操作物理I/O點
立即型指令直接讀取輸入端子或寫入輸出端子,不依賴PLC掃描周期更新I/O映像區的狀态()。例如:
LDI
):直接讀取物理輸入點的當前狀态,但不會更新輸入映像寄存器的值。=I
):将邏輯運算結果同時寫入物理輸出點和輸出映像寄存器,确保輸出立即生效。適用場景
適用于對實時性要求高的操作,如緊急停止、高速計數等需要毫秒級響應的控制任務()。
對比項 | 普通指令 | 立即型指令 |
---|---|---|
操作對象 | I/O映像寄存器 | 物理I/O點 |
響應速度 | 依賴掃描周期(延遲較高) | 直接操作(延遲極低) |
輸入讀取方式 | 使用上一次掃描周期的值 | 實時讀取物理輸入點狀态 |
輸出更新方式 | 僅更新映像寄存器 | 同時更新映像寄存器和物理點 |
LDI bit
(STL格式)、I:Immediate
(LAD格式)。=I bit
(STL格式)、立即輸出線圈
(LAD格式)。通過立即型指令,工程師可以在特定場景下突破PLC掃描周期的限制,但需權衡實時性與系統穩定性。
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