ルネサス社の32ビットの RISC のプロセッサです。 SHは SuperH RISC engine の略です、ファミリを示すためにソフトウェアマニュアルから下の図を引用します。

図1: ファミリ概要

RISC のプロセッサは固定長の命令形式を採用しており命令解析の論理がスッキリしたものになります。
本ファミリのチップは周辺機能を備えたマイクロコントローラとして供給されています。 MMUやDSPの機能を持つものもありますが当サイトの注目しているのはプロセッサのコア部分であり ファミリで言えば SH-1,SH-2,SH-4 です。

図2: 汎用レジスタ

SHプロセッサは32ビットの汎用レジスタを16個持っています。 R15 はスタックポインタと兼用されています。 RISC のプロセッサの特徴は多数の汎用レジスタを持ち基本的に専用のレジスタを置きません。
レジスタの構造をひとつだけ持ち記憶本体は選択するだけなので論理を少なくすることができます。

図3: ステータスレジスタ

図5: 積和レジスタ

積和演算の結果を格納します。

図6: プロシージャレジスタ

サブルーチンプロシージャからの戻り先アドレスの格納レ ジスタです。

図7: プログラムカウンタ

PCは現在実行中の命令の2バイト(2命令)先を示してい ます。

SHプロセッサ のデータ構造は 80x86 とは違っています、より速度が向上して プロセッサ の論理設計も単純になったと思います。 すなわち16ビットのデータも扱えるが32ビットの境界をまたがないようになっています。 80x86 では全てのデータ位置を8ビット境界においていたのでプロセッサのメモリ操作が複雑になっていました。

図4: 8/16ビットデータの配置

番地の配置は小さい番地が上位のビットから占めていくビックエンディアンです。

SHマイコンの命令は固定長の16ビットです。

汎用レジスタの Rm と Rn の値を加算して結果を Rn に記憶します。

汎用レジスタの Rn と 8ビットの即値の i を加算して結果を Rn に記憶します。

汎用レジスタ Rn の値と Rm の値と T ビットの値を加算して結果を Rn に記憶します。 加算によるビット31からの桁上がりは T ビットに記憶します。

汎用レジスタ Rn の値と Rm の値を加算して結果を Rn に記憶します。 レジスタ値を符号付整数として加算結果が正負のどちらかを超えた場合は T ビットに 1 を記憶します。

汎用レジスタ Rn の値と Rm の値を論理積して Rn に記憶します。

汎用レジスタの R0 と 8ビットの即値の i を論理積して結果を R0 に記憶します。

汎用レジスタの R0 と GBR の加算値を番地にしたメモリの8ビット値と 8ビットの即値の i を論理積して結果を R0 と GBR の加算値を番地にしたメモリに8ビットで書き込みます。

ステータスレジスタのビット T が0のときに分岐する命令です。 本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値に符号付の8ビット値を2倍して加算する相対分岐です。

ステータスレジスタのビット T が0のときに分岐する命令です。 本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値に符号付の8ビット値を2倍して加算する相対分岐です。
本命令は遅延分岐しますので先に遅延スロットの命令を実行します。 遅延スロットの命令が分岐命令であってはなりません。

無条件分岐命令です。 本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値に符号付の12ビット値を2倍して加算する相対分岐です。
本命令は遅延分岐しますので先に遅延スロットの命令を実行します。 遅延スロットの命令が分岐命令であってはなりません。

無条件分岐命令です。 本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値にRmの32ビット値を加算する相対分岐です。
本命令は遅延分岐しますので先に遅延スロットの命令を実行します。 遅延スロットの命令が分岐命令であってはなりません。 遅延スロットの命令がRmを変更するものであっても本命令の分岐先は変更前のRmの値で実行されます。

無条件のサブルーチン呼び出し命令です。 PC の内容を PR に退避してから 本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値に符号付の12ビット値を2倍して加算する相対分岐です。 本命令は遅延分岐しますので先に遅延スロットの命令を実行します。遅延スロットの命令が分岐命令であってはなりません。

無条件のサブルーチン呼び出し命令です。 PC の内容を PR に退避してから 本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値にRmの32ビット値を加算する相対分岐です。
本命令は遅延分岐しますので先に遅延スロットの命令を実行します。 遅延スロットの命令が分岐命令であってはなりません。 遅延スロットの命令がRmを変更するものであっても本命令の分岐先は変更前のRmの値で実行されます。

ステータスレジスタのビット T が 1 のときに分岐する命令です。本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値に符号付の8ビット値を2倍して加算する相対分岐です。

ステータスレジスタのビット T が 1 のときに分岐する命令です。本命令から4バイト後のプログラムカウンタ値に符号付の8ビット値を2倍して加算する相対分岐です。
本命令は遅延分岐しますので先に遅延スロットの命令を実行します。 遅延スロットの命令が分岐命令であってはなりません。

MACH、MACL レジスタをクリアします。

T ビットをクリアします。

汎用レジスタRm とRn とを比較し、 Rn=Rm が成立しているとT ビット をセットします。条件が不成立のときはT ビットをクリアします。

汎用レジスタRm とRnの値を符号付き整数として比較し、 Rn≧Rm が成立しているとT ビット をセットします。条件が不成立のときはT ビットをクリアします。

汎用レジスタRm とRnの値を符号付き整数として比較し、 Rn > Rm が成立しているとT ビット をセットします。条件が不成立のときはT ビットをクリアします。

汎用レジスタRm とRnの値を符号なし整数として比較し、 Rn > Rm が成立しているとT ビット をセットします。条件が不成立のときはT ビットをクリアします。

汎用レジスタRm とRnの値を符号なし整数として比較し、 Rn >= Rm が成立しているとT ビット をセットします。条件が不成立のときはT ビットをクリアします。

汎用レジスタRnの値と0を比較し、 Rn > 0 が成立しているとT ビット をセットします。条件が不成立のときはT ビットをクリアします。

汎用レジスタRnの値と0を比較し、 Rn >= 0 が成立しているとT ビット をセットします。条件が不成立のときはT ビットをクリアします。

汎用レジスタRmとRnに等しいバイトがあったときにT ビット をセットします。