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標題: 8課:單片機尋址方式與指令系統(tǒng) [打印本頁]

作者: admin 時間: 2013-5-21 03:04
標題: 8課:單片機尋址方式與指令系統(tǒng)
  通過前面的學(xué)習，我們已經(jīng)了解了單片機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并且也已經(jīng)知道，要控制單片機，讓它為我們干學(xué)，要用指令，我們已學(xué)了幾條指令，但很零散，從現(xiàn)在開始，我們將要系統(tǒng)地學(xué)習8051單片機的指令部份。一、概述
1、指令的格式
我們已知，要讓計算機做事，就得給計算機以指令，并且我們已知，計算機很“笨”，只能懂得數(shù)字，如前面我們寫進機器的75H，90H，00H等等，所以指令的第一種格式就是機器碼格式，也說是數(shù)字的形式。但這種形式實在是為難我們?nèi)肆耍y記了，于是有另一種格式，助記符格式，如MOV P1，#0FFH，這樣就好記了。這兩種格式之間的關(guān)系呢，我們不難理解，本質(zhì)上它們完全等價，只是形式不一樣而已。
2、匯編
  我們寫指令使用匯編格式，而計算機和單片機只懂機器碼格式，所以要將我們寫的匯編格式的指令轉(zhuǎn)換為機器碼格式，這種轉(zhuǎn)換有兩種辦法：手工匯編和機器匯編。手工匯編實際上就是查表，因為這兩種格式純粹是格式不一樣，所以是一一對應(yīng)的，查一張表格就行了。不過手工查表總是嫌麻煩，所以就有了計算機軟件，用計算機軟件來替代手工查表，這就是機器匯編。
二、單片機的尋址
  讓我們先來復(fù)習一下我們學(xué)過的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH這些指令都是將一些數(shù)據(jù)送到對應(yīng)的位置中去，為什么要送數(shù)據(jù)呢？第一個因為送入的數(shù)能讓燈全滅掉，第二個是為了要實現(xiàn)延時，從這里我們能看出來，在用單片機的編程語言編程時，經(jīng)常要用到數(shù)據(jù)的傳遞，事實上數(shù)據(jù)傳遞是單片機編程時的一項重要工作，一共有28條指令（單片機共111條指令）。下面我們就從數(shù)據(jù)傳遞類指令開始吧。
  分析一下MOV P1，#0FFH這條指令，我們不難得出結(jié)論，第一個詞MOV是命令動詞，也就是決定做什么事情的，MOV是MOVE少寫了一個E，所以就是“傳遞”，這就是指令，規(guī)定做什么事情，后面還有一些參數(shù)，分析一下，數(shù)據(jù)傳遞必須要有一個“源”也就是你要送什么數(shù)，必須要有一個“目的”，也就是你這個數(shù)要送到什么地方去，顯然在上面那條單片機指令中，要送的數(shù)（源）就是0FFH，而要送達的地方（目的地）就是P1這個寄存器。在數(shù)據(jù)傳遞類指令中，均將目的地寫在指令的后面，而將源寫在最后。
  這條指令中，送給P1是這個數(shù)本身，換言之，做完這條指令后，我們能明確地知道，P1中的值是0FFH，但是并不是任何時候都能直接給出數(shù)本身的。例如，在我們前面給出的單片機延時程序例是這樣寫的：
MAIN： SETB P1.0 　　　　；（１）
　　　LCALL DELAY ；（２）
　　　　CLR P1.0 　　　　；（３）
　　　LCALL DELAY 　　；（４）
　　　　AJMP MAIN 　　　；（５）
；以下子程序
DELAY： MOV R7，#250　　；（６）
D1： MOV R6，#250 　　；（７）
D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）
　　 DJNZ R7，D1　　　；（９）
　　RET 　　　　　　　；（１０）
　　 END 　　　　　　；（１１）
表1
-----------------------------------------------------
MAIN： SETB P1.0 　　　　；（１）
　　　MOV 30H，#255
　　　 LCALL DELAY ；
　　　 CLR P1.0 　　　　；（３）
　　　 MOV 30H,#200
　　　 LCALL DELAY 　　；（４）
　　　 AJMP MAIN 　　　；（５）
；以下子程序
DELAY： MOV R7，30H　　；（６）
D1： MOV R6，#250 　　；（７）
D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）
　　 DJNZ R7，D1　　　；（９）
　　RET 　　　　　　　；（１０）
　　 END 　　　　　　；（１１）
表2
　這樣一來，我每次調(diào)用延時程序延時的時間都是相同的（大致都是0.13S)，如果我提出這樣的要求：燈亮后延時時間為0.13S燈滅，燈滅后延時0.1秒燈亮，如此循環(huán)，這樣的程序還能滿足要求嗎？不能，怎么辦？我們能把延時程序改成這樣(見表2)：調(diào)用則見表2中的主程，也就是先把一個數(shù)送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根據(jù)30H單元中傳過來的數(shù)確定。這樣就能滿足要求。

從這里我們能得出結(jié)論，在數(shù)據(jù)傳遞中要找到被傳遞的數(shù)，很多時候，這個數(shù)并不能直接給出，需要變化，這就引出了一個概念：如何尋找操作數(shù)，我們把尋找操作數(shù)所在單元的地址稱之為尋址。在這里我們直接使用數(shù)所在單元的地址找到了操作數(shù)，所以稱這種辦法為直接尋址。除了這種辦法之外，還有一種，如果我們把數(shù)放在工作寄存器中，從工作寄存器中尋找數(shù)據(jù)，則稱之為寄存器尋址。例：MOV A，R0就是將R0工作寄存器中的數(shù)據(jù)送到累加器A中去。提一個問題：我們知道，工作寄存器就是內(nèi)存單元的一部份，如果我們選擇工作寄存器組0，則R0就是RAM的00H單元，那么這樣一來，MOV A，00H，和MOV A，R0不就沒什么區(qū)別了嗎？為什么要加以區(qū)別呢？的確，這兩條指令執(zhí)行的結(jié)果是完全相同的，都是將00H單元中的內(nèi)容送到A中去，但是執(zhí)行的過程不一樣，執(zhí)行第一條指令需要2個周期，而第二條則只需要1個周期，第一條指令變成最終的目標碼要兩個字節(jié)（E5H 00H），而第二條則只要一個字節(jié)（E8h）就能了。

  這么斤斤計較！不就差了一個周期嗎，如果是12M的晶體震蕩器的話，也就1個微秒時間了，一個字節(jié)又能有多少？
不對，如果這條指令只執(zhí)行一次，也許無所謂，但一條指令如果執(zhí)行上1000次，就是1毫秒，如果要執(zhí)行1000000萬次，就是1S的誤差，這就很可觀了，單片機做的是實時控制的事，所以必須如此“斤斤計較”。字節(jié)數(shù)同樣如此。
再來提一個問題，現(xiàn)在我們已知，尋找操作數(shù)能通過直接給的方式（立即尋址）和直接給出數(shù)所在單元地址的方式（直接尋址），這就夠了嗎？
看這個問題，要求從30H單元開始，取20個數(shù)，分別送入A累加器。
就我們目前掌握的辦法而言，要從30H單元取數(shù)，就用MOV A，30H，那么下一個數(shù)呢？是31H單元的，怎么取呢？還是只能用MOV A，31H，那么20個數(shù)，不是得20條指令才能寫完嗎？這里只有20個數(shù)，如果要送200個或2000個數(shù)，那豈不要寫上200條或2000條命令?這未免太笨了吧。為什么會出現(xiàn)這樣的狀況？是因為我們只會把地址寫在指令中，所以就沒辦法了，如果我們不是把地址直接寫在指令中，而是把地址放在另外一個寄存器單元中，根據(jù)這個寄存器單元中的數(shù)值決定該到哪個單元中取數(shù)據(jù)，比如，當前這個寄存器中的值是30H，那么就到30H單元中去取，如果是31H就到31H單元中去取，就能解決這個問題了。怎么個解決法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我們就能通過一定的辦法讓這里面的值發(fā)生變化，比如取完一個數(shù)后，將這個寄存器單元中的值加1，還是執(zhí)行同一條指令，可是取數(shù)的對象卻不一樣了，不是嗎。通過例程來說明吧。
MOV R7，#20
　　 MOV R0，#30H
LOOP：MOV A，@R0
　　 INC R0
　　 DJNZ R7,LOOP
這個例程中大部份指令我們是能看懂的，第一句，是將立即數(shù)20送到R7中，執(zhí)行完后R7中的值應(yīng)當是20。第二句是將立即數(shù)30H送入R0工作寄存器中，所以執(zhí)行完后，R0單元中的值是30H，第三句，這是看一下R0單元中是什么值，把這個值作為地址，取這個地址單元的內(nèi)容送入A中，此時，執(zhí)行這條指令的結(jié)果就相當于MOV A，30H。第四句，沒學(xué)過，就是把R0中的值加1，因此執(zhí)行完后，R0中的值就是31H，第五句，學(xué)過，將R7中的值減1，看是否等于0，不等于0，則轉(zhuǎn)到標號LOOP處繼續(xù)執(zhí)行，因此，執(zhí)行完這句后，將轉(zhuǎn)去執(zhí)行MOV A，@R0這句話，此時相當于執(zhí)行了MOV A，31H（因為此時的R0中的值已是31H了），如此，直到R7中的值逐次相減等于0，也就是循環(huán)20次為止，就實現(xiàn)了我們的要求：從30H單元開始將20個數(shù)據(jù)送入A中。
這也是一種尋找數(shù)據(jù)的辦法，由于數(shù)據(jù)是間接地被找到的，所以就稱之為間址尋址。注意，在間址尋址中，只能用R0或R1存放等尋找的數(shù)據(jù)。

作者: 812125810 時間: 2013-5-23 23:04
很好！

作者: 阿格拉瑞 時間: 2013-5-25 22:00
頂一頂

作者: 不加糖的咖啡 時間: 2013-8-1 17:19
非常不錯

作者: danpianji889 時間: 2013-8-13 15:14
我還是理解不是很多的

作者: humerss 時間: 2013-9-4 16:15
要去實踐才好啊

作者: humerss 時間: 2013-9-4 16:15

作者: wuspace 時間: 2013-9-12 15:47
不錯。學(xué)習中

作者: xiafei 時間: 2013-12-7 15:31
不錯值得學(xué)習

作者: 追風逐月 時間: 2013-12-16 14:49
很好，易懂

作者: 隆威 時間: 2014-2-7 20:12
謝謝了看了有難度不過還是有信心

作者: 隆威 時間: 2014-2-8 15:46
樓主辛苦了

作者: 嗚嗚嗚嗚 時間: 2014-3-5 12:48
如何理解主程序，子程序？不用子程序還能執(zhí)行程序不？

作者: 嗚嗚嗚嗚 時間: 2014-3-6 21:53
這里怎么不用返回程序呀

作者: jiajun678 時間: 2014-4-4 22:00
受益匪淺。

作者: lixichunedu 時間: 2014-4-5 15:52
受益匪淺，解釋得很清晰。機器的工作也是按照我們?nèi)祟惖乃季S去創(chuàng)造的。講得很好。

作者: 雪中梅花 時間: 2014-5-19 13:37
樓主辛苦了。

作者: 雨中的角落 時間: 2014-6-22 11:16
想買個單片機使用試試看

作者: 霸道小皇帝 時間: 2014-7-15 11:32
講解的很棒

作者: 神一般的存在 時間: 2014-7-16 14:51
通熟易懂

作者: 亭子 時間: 2014-7-24 17:23
有點眉目啦

作者: SHANGYU 時間: 2014-9-9 09:11
很好的教材！

作者: yingtn 時間: 2014-9-11 17:37
匯編語言程序多,是否可有C語言學(xué)習呢？

作者: 白菜94 時間: 2014-10-26 12:22
nice nice

作者: 巡航12 時間: 2014-11-18 16:54
寫的真好，好多書是寫給懂了的人看的，沒懂的再看也不懂，這里不懂的人也能看懂，出書吧，盼著

作者: xiejian5164 時間: 2014-11-30 11:39
deng xuexi

作者: ardu 時間: 2014-12-18 20:03
初學(xué)者

作者: wwtian 時間: 2014-12-19 09:36
謝謝老師，講得真好，相當容易接受！謝謝您無償又耐心奉獻！

作者: 徘徊快樂 時間: 2014-12-19 21:39
很好。

作者: 山一樣的男人 時間: 2015-1-4 11:05
8課比7課好了解的多了繼續(xù)

作者: O_o_Hong 時間: 2015-2-5 20:19
不錯的教程呢，比較精華，謝了

作者: 挪亞易 時間: 2015-2-21 11:33
確實講的比教材易懂

作者: zzqzhang 時間: 2015-2-24 15:31
謝謝分享，好好學(xué)習。

作者: dimozun 時間: 2015-3-31 15:25
基本明白了，不錯！！！

作者: b4082 時間: 2015-4-6 10:56
感謝分享，謝謝！

作者: 崔三爺 時間: 2015-4-18 17:45
給力給力給雷、黎

作者: cikesheshou 時間: 2015-4-29 23:53
開始難了

作者: 201330030167 時間: 2015-4-30 18:45
很給力

作者: hzy 時間: 2015-5-8 18:07
真好啊，有電子版的嗎？

作者: 瘋子945 時間: 2015-5-26 22:35
主好強大，頂！

作者: zhghan62 時間: 2015-8-18 23:16
講的很生動，是普及單片機的好教材‘

作者: hzb123 時間: 2015-8-23 07:59
易懂，很不錯

作者: pandslu 時間: 2015-8-23 23:20
路過看看很好

作者: 1qaz2wsx77 時間: 2015-10-25 20:54
通俗易懂。找這些資料也不容易呀

作者: satan 時間: 2016-1-4 23:47
很好，好好學(xué)習

作者: 嗯哼 時間: 2016-2-1 10:20
下一刻的鏈接咋沒啦

作者: cloudflyxia 時間: 2016-3-22 21:30
上大學(xué)學(xué)的匯編，早還給老師了

作者: 阿小哥 時間: 2016-4-9 23:26
你的照片擋我手機上的字了，能移開嗎？

作者: 阿小哥 時間: 2016-4-9 23:33
你的照片擋住我手機上的字了，能移開嗎？

作者: 阿小哥 時間: 2016-4-10 00:12
好懂！我只有一本單片機的書，看了好久也不懂多少。看了你的文章就懂多了！謝謝！！！！！！

作者: lgs 時間: 2016-4-20 20:14
希望加入操作數(shù)等術(shù)語的定義，雖然可以自行百度。

作者: kkkklkl 時間: 2016-5-24 11:26
從此，討好I人／九O星＼＼i／

作者: zwk34 時間: 2016-8-12 21:49
很好，講的很細致。

作者: WWWJJJGGG 時間: 2016-9-12 23:18
很好，但有些看得不是很懂。

作者: B型血 時間: 2016-11-9 20:08
這一節(jié)好理解

作者: 51愛飛 時間: 2017-2-5 15:26
頂一個，很好

作者: AD-Asiens 時間: 2017-2-9 14:31
冒昧的問下，單片機入門必須要學(xué)習匯編和指令系統(tǒng)嗎，有么有直接C語言用來編程的教學(xué)資料啊？

作者: zhhl008 時間: 2017-2-9 23:22
看不太懂

作者: 新月傳說 時間: 2017-2-15 17:02
后面的例題是將30H至后面的20個數(shù)累加到A去嗎?沒學(xué)過，剛看看

作者: AD-Asiens 時間: 2017-2-22 16:00
要是能把C51也對照寫出來就好了。

作者: zrx15756000859 時間: 2017-3-9 13:13
不錯，愛看書更容易讓人理解

作者: tramp·· 時間: 2017-4-6 21:30
不錯。。。。

作者: yonghu 時間: 2017-5-27 18:24
看到是匯編語言就不想看了

作者: lianglj0 時間: 2017-6-16 16:47
大贊，非常好的入門教程

作者: lianglj0 時間: 2017-6-16 16:48
還有嗎？怎么看不到了

作者: MEIXIUQUAN 時間: 2017-8-15 06:06
不錯，非常好，講的很明白

作者: jiangmin 時間: 2017-9-22 01:15
講的很細致。

作者: hsyxyz123 時間: 2017-11-23 15:38
看來這個尋址方式和ARM的尋址方式很象呀。

作者: wy_168 時間: 2017-11-23 20:51
很好。

作者: 150230117 時間: 2017-12-20 18:22
很好，值得學(xué)習

作者: liuzclzc 時間: 2018-1-16 20:29
這節(jié)學(xué)的指令的匯編格式

作者: BXG 時間: 2018-1-18 15:29
非常不錯

作者: wc905705586 時間: 2018-1-24 09:02
那A中的值是不是一直被覆蓋嗎？這個主要是用A做什么用呢。不理解。

作者: wuzjh 時間: 2018-1-31 16:53
請教admin老師：寄存器或單元里的數(shù)據(jù)被讀取或被送出后，該單元或寄存器中原先的數(shù)據(jù)是否還存在或保留呢？謝謝了！

作者: wuzjh 時間: 2018-1-31 19:28

wuzjh 發(fā)表于 2018-1-31 16:53
請教admin老師：寄存器或單元里的數(shù)據(jù)被讀取或被送出后，該單元或寄存器中原先的數(shù)據(jù)是否還存在或保留呢？ ...

同時請教行內(nèi)其他專家，還有誰能賜教上述問題。謝謝了！

作者: chldxj912 時間: 2018-3-21 15:48
不錯。學(xué)習學(xué)習

作者: MrCcccc 時間: 2018-3-25 23:00
點贊！！謝謝分享！

作者: ghdok 時間: 2018-4-1 18:27
學(xué)習中

作者: ghdok 時間: 2018-4-1 18:28
謝謝學(xué)習

作者: exkrqo 時間: 2018-4-18 13:07
說的非常清楚明白，給力

作者: 57185490 時間: 2018-5-2 18:27
這一篇比較容易看懂
最好就是這樣給個程序
再逐條分析

作者: niuniniu 時間: 2018-6-18 16:22
這個是匯編吧不是c語言吧

作者: niuniniu 時間: 2018-6-18 16:23
不像是c語言

作者: keneng 時間: 2018-6-25 16:28
繼續(xù)學(xué)習，認真學(xué)習。

作者: jxhjjm 時間: 2018-6-28 11:08

非常不錯

作者: 陶陶高中 時間: 2018-7-13 10:00
不錯啊

作者: yaojc1 時間: 2018-7-26 09:07
謝謝分享！

作者: songyuan 時間: 2018-7-26 11:04
受益匪淺，解釋得很清晰。機器的工作也是按照我們?nèi)祟惖乃季S去創(chuàng)造的。講得很好。

作者: zhoujd 時間: 2018-8-2 07:05
這個要慢慢看，慢慢理解

作者: Tom－Cao 時間: 2018-9-8 08:58
復(fù)雜問題簡單化，講解的通俗易懂！贊

作者: Miaoanjun 時間: 2018-9-9 16:52
很好好理解多啦

作者: 暗黑暗夜 時間: 2018-9-30 07:30
真的很不錯

作者: qq1879316784 時間: 2018-10-11 21:14
解釋的好

作者: hlfqzy 時間: 2018-10-13 08:07
非常不錯

作者: YSG6649 時間: 2019-3-20 15:05
贊一個！

作者: 只有五毛的憂傷 時間: 2019-3-26 20:32
設(shè)計cpu的時候是根據(jù)指令系統(tǒng)來設(shè)計的，可是我們在用單片機的時候不是把匯編程序編譯成hex文件再存到ram里面么，那這樣的話還怎么根據(jù)51的匯編指令設(shè)計單片機相應(yīng)的cpu core呢

作者: 大地的 時間: 2020-1-21 23:11

霸道小皇帝發(fā)表于 2014-7-15 11:32
**** 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動屏蔽 ****

講的很好

作者: 老頑童63 時間: 2020-8-22 01:19

我一口氣從開始學(xué)習到這里，很感謝你，通俗易懂

作者: cedtek 時間: 2020-12-29 16:29
寄存器尋址和從緩存中取數(shù)據(jù)有些相同點，效率相比直接從ROM中取數(shù)據(jù)都有提高，設(shè)計這些電路的前輩們太偉大了

作者: 孤獨的狂歡 時間: 2021-6-20 22:30
這是不是就是算法邏輯

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