指令格式及寻址方式

指令格式及寻址方式

一、指令格式

指令的表示方法称为指令格式，它包括指令的长度和指令内部信息的安排等内容。一条指令一船由两部分组成，即操作码和操作数。操作码用来规定指令进行什么操作，而操作效则表示指令操作的对象。操作数可以直接是一个数(立即数)，也可以是一个数据所在的空间地址，即在执行指令时从指定的地址空间取出操作数。

单片机中的指令并不是固定的长度，对于不同的指令，指令的字节数不同。MC5—5l 单

片机用机器语言表示的指令格式按字节划分，有一字节指令、两字节指令和三字节指令三种。

1．一字节指令

一字节指令中的8位二进制代码既包含操作码的信息，也包含操作数的信息。在一字节指令中，有些指令的指令码中隐合着对某一寄存器的操作，NXP代理商无需再具体指定操作数。例如数

据指针DPTR加1指令；INC DPTR，其指令码为：

另外有些指令的操作数在通用寄存器中，由指令码中的rrr三位的不同编码来指定该

寄存器。例如：寄存器向氮加器A传送数据指令：MOV A，Rn，其指令码为：

其中，高5位表示操作内容——传送，最低三位rrr的不同二进制编码用来表示从哪一个寄

存器取数。

2．二字节指令。

二字节指令中的第一个字表尔操作码，第二个字节表示操作数，这里的操作数既可能是立即数，也可能是地址。其指令格式为：

3．三字节指令

三节节指令中，第一字节表示操作码，另两个字节是操作数，其指令格式为

绝大多数指令执行时都需要使用操作数，因此如何寻找存放操作数的单元地址和提取操作数就变得十分重要。Atmel代理所谓寻址方式就是如何找到存放操作数的地址，把操作数提取出来

的方法。

寻址方式与计算机的存储器空间结构有关，寻址方式越多，则计算机的功能越强，灵活性也越大，能更有效地处理各种数据，但指令系统也会相应的复杂。

MCS-51单片机共有七种寻址方式。下面分别加以介绍。

1．寄存器寻址

寄存器寻址是将所选定的工作寄存器组中的8个工作寄存器(R0—R7)的内容作为操

作数。指令操作码的低三位的不同组合分别代表R0—R7中的某一个。A、B、DPTR和C(位累加器)也能作为寄存器来寻址。例如：

这里源操作数和目标操作数均采用寄存器寻址．寄存器中的内容为操作数。

2．直接寻址

在直接寻址方式中、操作数由指令中的一个8位地址单元所指定。只有内部RAM中的00H~7FH地址单元和80H~FFH地址中的专用寄存器可直接寻址,且直接寻址是访问专

用寄存器的唯一方法。

采用直接寻址方式的指令是双字节指令，第一个字节是操作码，第二个字节是内部RAM的低128字节或专用寄存器的地址。例如：

此例中，源操作数采用直接寻址方式，表示把内部RAM中30H单元的内容送入A。指令代码为E5H、30H。

3．寄存器间接寻址

在寄存器间接寻址方式个，指令中给出的杏存器的内容为操作数的地址，而不是操作数本身。内部RAM和外部RAM都可以间接寻址。

当访问内部RAM或外部RAM的低256字节时，间址寄存器可以是选中寄存器组中的R0或R1，即内R0或R1间接给出操作数所在的地址‘

当访问外部RAM时，16位间址寄存器只能使用16位数据指针寄存器DPTR，这时可对整个外部RAM空间(64KB)寻址。

PUSH和POP指令的执行也采用寄存器间接寻址,这时堆栈指针SP用作间址寄存

器。堆栈指针可驻留在内部RAM的任何地方；例如：

上述两条指令中，日标操作数均采用寄存器间址方式，R1及DPTR的内容为操作数地址。其中@为间接寻址的标识符。

4．立即寻址

止即寻址是指操作数在指令中直接给出。通常把出现在指令中的操作数称为立即数。立即寻址方式的指令多足双字哨的．其中第一字节是操作码．第二字节是立即数。为了与直英寻址指令中的直接地址相区别，在立即数前面加“#”标识符。例如：

例中源操作数为止即寻址方式，表示方即数64H送给累加器A。其指令代码为74H、64H。

5．变址寻址

变址导址是以DPTR或PC为基址寄存器，累加器A为变址奇行器，并将两者的内存相加所得的16位地址作为操作数的地址。这种方式常用于查表操作，且只能对程序存储器进行寻址。例如：

上面两条指令的源操作数均为变址寻址。对第二条指令要注意的是，指令中的PC值为下一条指令的地址。

现假设DPTR的内容为1000H，A的内容为0FH，则指令MOVC A，@A十DPTR的执行过程如图3—1所示。

上述变址寻址形Atmel成的操作数地址为1000H十0FH＝1000FH，而1000FH地址单元的内

容为FFH，该指令执行后，A的内容为FFH。

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