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计算机组成原理第4章指令系统课件
4.2 指令的格式
4.2.1 指令的编码格式
操作码OC
AC1
AC2
（1）把保存操作前原来操作数的地址称为源点地址(SS)， 把保存指令执行结果的地址称为终点地址或目的地址(DD)。
（2）将源点与终点操作数进行操作码规定的操作后，将 结果存入终点地址。通常二地址指令又称为双操作数指令。
ADD R0，R1表示将R0寄存器的内容和R1寄存器的内容相加以
5 异或XOR
XOR指令对两个操作数进 行按位异或运算。
4.4 指令的种类
4.4.4 移位、循环类指令
CF
位移指令SAL/SHL操作示意图
CF
SAR操作示意图
CF 0
SHR操作示意图
4.4 指令的种类
4.4.4 移位、循环类指令
不带进位标志的循环左移指令ROL MSB 操作数 LSB
CF
不带进位标志的循环右移指令ROR MSB 操作数 LSB
例如：在IBM-PC指令系统中
MOV
AX，05FFH
4.3 寻址方式
4.3.2 常用的寻址方式
2.直接寻址方式
（1）含义： 是指地址字段直接指明操作数在存储器内的位置的寻址 方法。即形式地址等于有效地址。 （2）优缺点： A、优点：简单，不需要进行加法运算。 B、缺点：地址空间指令地址字段长度的限制。
4.2 指令的格式
4.2.3 指令助记符
通常采用一些符号来代表二进制数据，这些符号即指 令助记符。
指令助记符 ADD SUB MUL DIV
助记符示例
含义
指令助记符
相加
AND
相减
OR
相乘
LOAD
相除
STORE
基本功能指令系统
2
二、基本功能指令
基本功能指令的操作数 可用寄存器 指令 助记符 继电器 定时/ 定时 索引 寄存器 计数器 寄存器 DT × × × × × × × × × × × 常数 H × × 索引 修正值 × × ×
WX WY WR SV EV TM预置值 × × × 预置值 CT预置值 × × × 预置值 SR × ×
7
二、基本功能指令
1、TMR、TMX和TMY指令（定时器） TMR、TMX和TMY指令 定时器） 指令（ 例:
8
二、基本功能指令
1、TMR、TMX和TMY指令（定时器） TMR、TMX和TMY指令 定时器） 指令（ 例:
9
二、基本功能指令
1、TMR、TMX和TMY指令（定时器） TMR、TMX和TMY指令 定时器） 指令（ 例:
10
二、基本功能指令
1、TMR、TMX和TMY指令（定时器） TMR、TMX和TMY指令 定时器） 指令（ 例:
11
二、基本功能指令
1、TMR、TMX和TMY指令（定时器） TMR、TMX和TMY指令 定时器） 指令（ 例:
12
二、基本功能指令
2、CT计数器指令 CT计数器指令 指令功能: 指令功能: CT指令是一个减计数型的预置计数器 指令是一个减计数型的预置计数器。 CT指令是一个减计数型的预置计数器。当计 数输入端信号由OFF变为ON OFF变为ON时 计数值减1 数输入端信号由OFF变为ON时，计数值减1，当 计数值减为零时，计数器为ON，使其接点动作。 计数值减为零时，计数器为ON，使其接点动作。 ON
10s
时序图
10s
例题说明： 例题说明：
接通时， 秒后， 当X0接通时，定时器开计时，10秒后，定时时间到，定时器对应的 接通时 定时器开计时， 秒后 定时时间到， 常开触点T1接通 使输出继电器Y0导通为 接通， 导通为ON； 断开时， 常开触点 接通，使输出继电器 导通为 ；当X0断开时，定时器 断开时 复位，对应的常开触点T1断开 输出继电器Y0断开为 断开， 断开为OFF。 复位，对应的常开触点 断开，输出继电器 断开为 。
3.PLC应用技术(三菱机型)教学课件 第3章基本指令
在电动机控制中有六个输入，二个输出，用于自锁、互锁 的触点无须占用外部接线端子而是由内部“软开关”代替 ，故不占用I/O点数，资源分配如表3-2所示。
类别 输入 输出
表3-2电动机的基本控制资源分配表
名称
I/O地址
功能（可变）
SB1
X0
正转按钮
SB2
XI
反转按钮
SB3
X2
停止按钮
SQ1
X4
左限位行程幵关
1.指令集
指令的学习及应用要注意三个方面的问题。 其一是指令的表迖形式，每条指令都有梯形图与指令表 两种表迖形式，也就是说每条指令都有图形符号和文字 符号，这是使用者要记住的。 其二是每条指令都有各自的使用要素。如定时器是用来 计时的，计时自然离不幵计时的起点及计时时间的长短 ，指令中一定要表现这两个方面的内容，这也就是指令 的要素。 其三是指令的功能，一条指令执行过后，机内哪些数据 出现了哪些变化是编程者特别要把握的，分析不透，就 难以熟练编写分析调试程序，达到控制目的。
I/O 总 点 数 ： 即 输 入 点 数 与 输 出 点 数 之 和 ， 三 菱 PLC 的 输 入 点数和输出点数相等。 单元类型：M—该模块为基本单元（CPU模块）；E—输入 、输出混合扩展单元或扩展模块;
输 出 形 式 ： R_ 继 电 器 输 出 ； S — 双 向 晶 闸 管 输 出 ； T 一 晶 体 管输出。 特殊品种区别：D—直流电源，直流输入；A—交流电源， 交流输入或交流输入模块。
指令将前面的运算结果上升（下降）沿时输出脉冲，不能
2.基本指令
八、主控触点（MC、MCR）指令
MC （MasterControl）:主控指令，用于公共串联触点连接 ，占3个程序步。 MCR （MC Reset）:主控复位指令，用于公共串联触点的 清除，是MC指令的复位指令，占2个程序步。 使用主控指令的触点称为主控触点，它们在梯形图中与一 般的触点垂直，是与左母线直接相连的动合触点，其作用 相当于控制一组电路的总开关。 在MC指令内采用MC指令时，嵌套N级的编号按顺序增大（ N0-N7）。将该指令返回时，采用MCR指令，从大的嵌套 级开始消除（N0-N7）。嵌套级最大可编8级，特殊辅助继 电器不能用做MC的操作元件。
类别 输入 输出
表3-2电动机的基本控制资源分配表
名称
I/O地址
功能（可变）
SB1
X0
正转按钮
SB2
XI
反转按钮
SB3
X2
停止按钮
SQ1
X4
左限位行程幵关
1.指令集
指令的学习及应用要注意三个方面的问题。 其一是指令的表迖形式，每条指令都有梯形图与指令表 两种表迖形式，也就是说每条指令都有图形符号和文字 符号，这是使用者要记住的。 其二是每条指令都有各自的使用要素。如定时器是用来 计时的，计时自然离不幵计时的起点及计时时间的长短 ，指令中一定要表现这两个方面的内容，这也就是指令 的要素。 其三是指令的功能，一条指令执行过后，机内哪些数据 出现了哪些变化是编程者特别要把握的，分析不透，就 难以熟练编写分析调试程序，达到控制目的。
I/O 总 点 数 ： 即 输 入 点 数 与 输 出 点 数 之 和 ， 三 菱 PLC 的 输 入 点数和输出点数相等。 单元类型：M—该模块为基本单元（CPU模块）；E—输入 、输出混合扩展单元或扩展模块;
输 出 形 式 ： R_ 继 电 器 输 出 ； S — 双 向 晶 闸 管 输 出 ； T 一 晶 体 管输出。 特殊品种区别：D—直流电源，直流输入；A—交流电源， 交流输入或交流输入模块。
指令将前面的运算结果上升（下降）沿时输出脉冲，不能
2.基本指令
八、主控触点（MC、MCR）指令
MC （MasterControl）:主控指令，用于公共串联触点连接 ，占3个程序步。 MCR （MC Reset）:主控复位指令，用于公共串联触点的 清除，是MC指令的复位指令，占2个程序步。 使用主控指令的触点称为主控触点，它们在梯形图中与一 般的触点垂直，是与左母线直接相连的动合触点，其作用 相当于控制一组电路的总开关。 在MC指令内采用MC指令时，嵌套N级的编号按顺序增大（ N0-N7）。将该指令返回时，采用MCR指令，从大的嵌套 级开始消除（N0-N7）。嵌套级最大可编8级，特殊辅助继 电器不能用做MC的操作元件。
第五章 PLC基本指令系统----计数器+典型案例
1L
Q0.0 Q0.1
Q0.2
Q0.3
S7200 CPU 222
1M
I0.0
I0.1
M L+
DC 24V
停止按钮SB1 启动按钮SB2
脉冲的上升沿（由0到1）信号时，计数器的当前值减1。当计数器当前值等于或大于设定值 （PV）时，该计数器位被置1。当复位输入端（R）有效或用复位指令（R）对计数器执行复 位操作时，计数器被复位，即计数器位为0，且当前值清零。
《第5章 PLC基本指令系统》
五、S7-200 PLC的基本指令
11. 计数器指令
《第5章 PLC基本指令系统》
六、典型控制环节的PLC程序设计 2、大功率电动机的星-三角减压起动控制程序
输入信号
停止按 I0.0 钮SB1
起动按 I0.1 钮SB2
输出信号 接触器 Q 0.1 KM1
接触器 Q 0.2 KM2
接触器 Q 0.3 KM3
FR
KM1
KM2
KM3
~
KM3
KM2
1L
Q0.0 Q0.1
《第5章 PLC基本指令系统》
五、S7-200 PLC的基本指令
12. 比较指令
比较指令是将两个数值或字符串按指定条件进行比较，比较条件成立时，比较触点就闭合。 所以比较指令实际上也是一种位指令。
类型： 按两个操作数的数据类型分：字节比较、整数比较、双字整数比较和实数比较。 比较指令的运算符有6种： ==(等于)、>(大于)、>=(大于等于)、<(小于)、<=(小于等于) 和 <>(不等于)。
C21当前值 0
C21位
//计数值为0时接通Q0.0
PLC j基本指令系统
ST ST KP
X0 X1 Y0
说明
复位信号：例X1
（1）当置位信号接通时，指定的继电器输出接通ON并保 持（Y0置1）。以后无论置位信号状态如何，只要复位信 号断开，Y0的状态均为1。 （2）在复位信号接通的瞬间，Y0置0。 （3）在复位信号和置位信号同时接通时，复位优先。
第二节 基本顺序指令
解释：当X0接通（ON）时Y0接通（ON）并保持； 当X1接通（ON）Y0断开（OFF）。
PSHS用于压入堆栈，RDS用于读出堆栈， POPS用于弹出堆栈。
第二节 基本顺序指令
例:
X0
PSHS RDS POPS
X1
X2 X3
Y0 [ ]
Y1 [ ]
Y2 [ ]
当X0接通时，则有： 1）存贮PSHS指令处的运算结果，当X1接通时 ，Y0输出（为 ON）。 2）RDS指令读出存贮结果，当X2接通时，Y1输出。 3）由POPS指令读出存贮结果，当X3断开时，Y2输出。且PSHS 指令存贮的结果被清除。
PLC程序的表达方式基本有四种：梯形图、指令表、逻辑 功能图和高级语言。 指令，就是用英文名称的缩写字母来表达PLC各种功能的 助记符。由指令构成的完成控制任务的指令组合就是指令表。 每条指令一般由指令助记符和作用元件编号两部分组成。 梯形图语言源自继电器电气原理图，是一种基于梯级的图 形符号布尔语言。它通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在 一起，以表达所调用的PLC指令及其前后顺序关系。 如果触点ON（闭合），从母线来的“能流”就可通过该触 点；若触点OFF（断开），则“能流”不能通过。若“能流” 通过一系列串联或并联的触点到达了继电器线圈（指令），则 线圈得电，否则，线圈不能得电。
第四节控制指令x3接通自动关闭过程2同时将整个步进过程结束x1接通自动关闭过程0同时启动过程1x0接通自动启动过程0功能流程图顺序控制过程0y1手向下x0x1过程1y2手夹紧过程2y3手向上x2x3结束x2接通自动关闭过程1同时启动过程2步进梯形图cstp2cstp2过程0过程1过程2开始一个步进过程x0上升沿触发进入步进过程开始一个步进过程x11触发复位指进过程关闭步进程序回一般梯形图程序顺序控制步进过程时序图x0x1x2x3y1y2y3第四节控制指令选择分支过程控制
第三章基本指令系统
注：该指令用在多字节加法运算中。
28
例：两个4字节无符号数相加，两数分别在2000H、3000H开 始的内存单元，和放在2000H开始的4个内容单元。
MOV SI, 2000H MOV AX, [SI] MOV DI, 3000H ADD AX, [DI] MOV [SI], AX MOV AX, [SI+2] ADC AX, [DI+2] MOV [SI+2], AX ；SI指向一加数首址 2000H ；AX 8423H ；DI指向另一加数首址 ；AX 8423H＋7F00H ；低16位和送[2000H][2001H] ；AX 1000H 3000H ；AX 1000H＋2000H＋CF ；高16位和送[2002H][2003H]
4）DST、SRC长度要一致。
MOV AL, BX （）
5) DST 不能是立即数 MOV 1000H, AX （） 6）DST、SRC 不能同时为存储器寻址 MOV [1000H], [3000H] （） 7）MOV指令不破坏源操作数
6
一、通用传送指令——XCHG
2、XCHG 格式：XCHG OPR1, OPR2 ; OPR1 OPR2 功能：两操作数内容相交换。 例： XCHG BL, AL ；两寄存器内容交换（字节交换）
第三章基本指令系统指令系统8086指令系统什么是指令系统cpu指令系统mcs51指令系统指令系统层指令系统的作用微处理器的指令系统指令系统就是指令吗
第三章 8086CPU基本指令系统
3.1 数据传送指令 3.2 算术运算指令
3.3 十进制调整指令
3.4 逻辑运算指令和移位指令 3.5 处理器控制指令
27
一、加法指令——ADC
西门子S7300系列PLC基本指令系统
ý Ê Ý ¾ é ¿ (DB)
¾ ø ± Ç ò Ó ° ü ¬ º ù Ë Ð Ó ý Ê Ý ¾ é ¿ Ä µ ý Ê Ý ¾ £ ¡
Í ¨¹ ý ± ¾ Ç ø Ó ò £ ¬ Ó Ã » §³ Ì Ð ò Ä Ü ¹ » Ö ±½ Ó · Ã Î Ê Ê ä È ë º Í Ê ä ³ ö Ä £ ° å (¼ ´ Í â ² ¿ Ê ä È ë º Í Ê ä ³ ö Ð Å º Å )
第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
4.1.2 操作数
1. 标识符及表示参数 一般情况下，指令的操作数在PLC的存储器中，此时操作 数由操作数标识符和参数组成。 操作数标识符由主标识符和辅 助标识符组成。主标识符表示操作数所在的存储区，辅助标识 符进一步说明操作数的位数长度。若没有辅助标识符指操作数 的位数是一位。 主标识符有： I(输入过程映像存储区)，Q(输出过程映象存储区)，M(位存储 区)，PI(外部输入)，PQ(外部输入)，T(定时器)，C(计数器)， DB(数据块)，L(本地数据)。
第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
第4章 S7-300系列PLC基本指令系统
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 指令及其结构 位逻辑指令 定时器与计数器指令 数据处理功能指令 数据运算指令 控制指令 思考与练习题
第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
4.1 指令及其结构
表4.1 存储区及其功能
¨ ¶ ± Ê ÷ Æ (T) Æ ¼ ý Ê ÷ Æ (C) Ã Ê · Î ± ¾ ø Ç ò Ó É ¿ Ã µ ½ µ ¨ ¶ ± Ê £ Ê à Ó ± Ê ä ¼ Ã Ê · Î ± ¾ ø Ç ò Ó É ¿ Ã µ ½ µ ± µ ° Ç Æ ¼ ý Ê ÷ Æ µ Ö T C DBX DBB DBW DBD DIX DIB DIW DID L LB LW LD 0~255 0~255 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 535.7 535 534 532 535.7 535 534 532 535.7 535 534 532
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DEST可为：通用寄存器、存储器、段寄存器
DEST和SRC可以有9种组合，如下图所示:
（1）通用寄存器到通用寄存器
如：MOV AX，BX ;
（2）立即数到通用寄存器
如：MOV AX，03H ;
（3）立即数到存储单元
如：MOV BYTE PTR [2000H],12H
（4）存储单元到通用寄存器
如：MOV AX，[2000H] ;
二、交换指令 XCHG （Exchange）
格式：XCHG DEST，SRC ；（DEST）<-->(SRC)
功能：将两个操作数DEST与SRC的内容互换.
允许的操作数组合：交换可以在通用寄存器之间或通用寄存器 与存储器之间进行,但不能在两个存储单元之间直接进行，
DEST 与SRC可以为字或者是字节。
例: MOV AL，BL ；BL中的8位数据送AL MOV ES，DX ；DX中16位数据送ES MOV AX，[BX] ； MOV CX，[1000H] MOV DX，5040 ；立即数5040送DX
注:对段寄存器赋值时，只能通过寄存器赋值，不能用立即 数直 接赋值。
允许的操作数组合：
SRC 可为：立即数、通用寄存器、存储器、段寄存器。
不论入栈还是出栈，都只能从栈顶处进行，堆栈内数据 遵循先进后出，后进先出的原则。 (2)．堆栈的设置
8086/8088中专门有2个寄存器用于堆栈操作：堆栈段寄 存器SS和堆栈指针寄存器SP。
SS用来存放堆栈段的段基址，SP用于指示堆栈的顶部单 元的段内偏移量，开始时堆栈内没有数据，栈顶就是栈底， 故开始时要将栈底单元的偏移量赋给它，以指明栈低位置。
该指令操作数全为隐含,换码表首地址在BX中,欲读取 数据表单元偏移量在AL中。
例： MOV BX，1000H MOV AL，04H XLAT ；AL←(BX+AL)=(1004H)=50H
换码过程：
3.1 数据传送指令
3.1.3 堆栈操作指令
堆栈及堆栈操作指令 (1)．堆栈的概念
堆栈是内存的一个逻辑段，当这个段被指定为堆栈后,可 用堆栈操作指令对它进行特殊规则的访问,这个规则就是：
二、堆栈操作指令
堆栈 按“后进先出” 原则设计的数据区。
堆栈段地址 由SS段寄存器提供 堆栈区操作数据地址 由堆栈指针寄存器SP提供。
SP的初值是指向的地址为栈底，进行堆栈数据操作后SP指向 栈顶地址。必须为字操作数 1．入栈指令PUSH （Push onto the stack） 格式：PUSH SRC ；SP←SP-2，(SP+1,SP)←（SRC） 8088的入栈过程: （1） SP←SP-1，调整堆栈指针，指向一个空地址（新栈顶） （2）（SP）←（SRCH），源操作数高字节送SP指向的单元； （3） SP←SP-1，调整堆栈指针，指向一个空地址SP；
例: XCHG AL,BL ；AL和BL的内容互换 XCHG BX，CX ；BX和CX的内容互换。 XCHG [1200H],CX ；CX中的内容和1200H， ；1201H两单元的内容互换
三、查表换码指令 XLAT （Translate）
格式：XLAT ；AL←(BX+AL) 表：≤256字节的数据区。 BX BX指向表的首地址 AL 指向数据表某项地址（0~255）。 执行XLAT时，将BX+AL指向字节单元中的值送AL。
格式：POP DEST ；（DEST）←(SP+1,SP)，SP←SP+2 ；或（DEST）←（SP） ， SP←SP+2
8088的出栈过程 （1）（DESTL）←（SP），源操作数低字节（SP）送目的； （2） SP←SP+1，调整堆栈指针SP； （3）（DESTH）←（SP），源操作数高字节（SP）送目的； （4） SP←SP+1，再调整堆栈指针SP 。 8086的出栈操作 （1） （DEST）←（SP），源字操作数（SP）送目的； （2） SP←SP+2，调整堆栈指针SP。
部的寄存器以及内存单元之间的数据 传递，是数据传送指令中使用最多的 一组指令。该类指令主要包括：MOV、 XCHG和XLAT指令。
3.1 数据传送指令
一、基本的传送指令MOV（Move）
格式：MOV DEST，SRC ；（DEST）← (SRC) 其中:（DEST）、（SRC）分别为源和目的操作数。
第三章 8086基本指令系统
8086全部指令按功能可分成六大类：数据传送指令、 算术运算指令、逻辑指令、串操作指令、控制转移 指令和处理机控制指令。本章主要介绍以下内容：
数据传送指令 算术运算指令 位操作指令 字符串操作指令 32位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPU扩展的指令
3.1 数据传送指令
数据传送指令负责将数据、地址或立即数传送到寄存 器或存储单元中。 在8086/8088 CPU指令系统中，数据传送指令共有14条 分5组，它们是： （1）通用数据传送指令：MOV 、XCHG 、XLAT （2）堆栈操作指令：PUSH 、POP （3）标志寄存器传送指令：LAHF、SAHF、PUSHF、 POPF （4）地址传送指令：LEA 、LDS 、LES （5）输入输出指令：IN 、OUT 其中除标志寄存器传送指令外，数据传送指均不影响任何 标志位。
3.1 数据传送指令
3.1.1 机器指令格式
指令：机器语言的一条语句，它是一组有意义的 二进制代码，由操作码字段和操作数字段 两个部分组成。
操作码字段：表示该指令应进行什么性质的操作。 操作数字段：指出指令执行的参与者，也就是各
种操作的对象。
图3-1 指令的一般格式
3.1 数据传送指令
3.1.2 通用数据传送指令 通用数据传送指令负责CPU内
（5）通用寄存器到存储单元
如：MOV [2000H]，AX ；
图3-2 MOV指令传送示意图
（6）通用寄存器到除CS外的段寄存器 如：MOV DS，AX ；。
（7）段寄存器到通用寄存器 如：MOV AX，DS ;
(8）存储器到除CS外的段寄存器 如：MOV ES，[2000H] ；
（9）段寄存器到存储器 如：MOV [2000H]，DS ；
（4）（SP）←（SRCL），源操作数低字节送SP指向的单元。
8086的入栈过程:
（1） SP←SP-2，调整堆栈指针，指向一个空地 址；
(2) （SP）←（SRC），源操作数（字）送SP指 向的单元。
例1： PUSH AX
PUSH BX
2.出栈指令POP（Pop from the stack）