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標題: 8課:單片機尋址方式與指令系統 [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
  通過前面的學習，我們已經了解了單片機內部的結構，并且也已經知道，要控制單片機，讓它為我們干學，要用指令，我們已學了幾條指令，但很零散，從現在開始，我們將要系統地學習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，也說是數字的形式。但這種形式實在是為難我們人了，太難記了，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系呢，我們不難理解，本質上它們完全等價，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換為機器碼格式，這種轉換有兩種辦法：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
  讓我們先來復習一下我們學過的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH這些指令都是將一些數據送到對應的位置中去，為什么要送數據呢？第一個因為送入的數能讓燈全滅掉，第二個是為了要實現延時，從這里我們能看出來，在用單片機的編程語言編程時，經常要用到數據的傳遞，事實上數據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）。下面我們就從數據傳遞類指令開始吧。
  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，規定做什么事情，后面還有一些參數，分析一下，數據傳遞必須要有一個“源”也就是你要送什么數，必須要有一個“目的”，也就是你這個數要送到什么地方去，顯然在上面那條單片機指令中，要送的數（源）就是0FFH，而要送達的地方（目的地）就是P1這個寄存器。在數據傳遞類指令中，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 　　�。唬ǎ担�
；以下子程序
DELAY： MOV R7，#250　 �。唬ǎ叮�
D1： MOV R6，#250 　　；（７）
D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）
　　 DJNZ R7，D1　　��；（９）
　　RET 　　　　　　�。唬ǎ保埃�
　　 END 　　　　　��；（１１）
表1
-----------------------------------------------------
MAIN： SETB P1.0 　　　　；（１）
　　　MOV 30H，#255
　　　 LCALL DELAY ；
　　　 CLR P1.0 　　　　；（３）
　　　 MOV 30H,#200
　　　 LCALL DELAY 　�。唬ǎ矗�
　　　 AJMP MAIN 　　　；（５）
；以下子程序
DELAY： MOV R7，30H　 ��；（６）
D1： MOV R6，#250 　�。唬ǎ罚�
D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）
　　 DJNZ R7，D1　　�。唬ǎ梗�
　　RET 　　　　　　��；（１０）
　　 END 　　　　　��；（１１）
表2
　這樣一來，我每次調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，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)：調用則見表2中的主程，也就是先把一個數送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根據30H單元中傳過來的數確定。這樣就能滿足要求。

從這里我們能得出結論，在數據傳遞中要找到被傳遞的數，很多時候，這個數并不能直接給出，需要變化，這就引出了一個概念：如何尋找操作數，我們把尋找操作數所在單元的地址稱之為尋址。在這里我們直接使用數所在單元的地址找到了操作數，所以稱這種辦法為直接尋址。除了這種辦法之外，還有一種，如果我們把數放在工作寄存器中，從工作寄存器中尋找數據，則稱之為寄存器尋址。例：MOV A，R0就是將R0工作寄存器中的數據送到累加器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不就沒什么區別了嗎？為什么要加以區別呢？的確，這兩條指令執行的結果是完全相同的，都是將00H單元中的內容送到A中去，但是執行的過程不一樣，執行第一條指令需要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（E5H 00H），而第二條則只要一個字節（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，一個字節又能有多少？
不對，如果這條指令只執行一次，也許無所謂，但一條指令如果執行上1000次，就是1毫秒，如果要執行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”。字節數同樣如此。
再來提一個問題，現在我們已知，尋找操作數能通過直接給的方式（立即尋址）和直接給出數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，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，就用MOV A，30H，那么下一個數呢？是31H單元的，怎么取呢？還是只能用MOV A，31H，那么20個數，不是得20條指令才能寫完嗎？這里只有20個數，如果要送200個或2000個數，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，根據這個寄存器單元中的數值決定該到哪個單元中取數據，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生變化，比如取完一個數后，將這個寄存器單元中的值加1，還是執行同一條指令，可是取數的對象卻不一樣了，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20送到R7中，執行完后R7中的值應當是20。第二句是將立即數30H送入R0工作寄存器中，所以執行完后，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容送入A中，此時，執行這條指令的結果就相當于MOV A，30H。第四句，沒學過，就是把R0中的值加1，因此執行完后，R0中的值就是31H，第五句，學過，將R7中的值減1，看是否等于0，不等于0，則轉到標號LOOP處繼續執行，因此，執行完這句后，將轉去執行MOV A，@R0這句話，此時相當于執行了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20次為止，就實現了我們的要求：從30H單元開始將20個數據送入A中。
這也是一種尋找數據的辦法，由于數據是間接地被找到的，所以就稱之為間址尋址。注意，在間址尋址中，只能用R0或R1存放等尋找的數據。

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。學習中

作者: xiafei 時間: 2013-12-7 15:31
不錯值得學習

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人類的思維去創造的。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

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
上大學學的匯編，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�？戳四愕奈恼戮投嗔�！謝謝�。。。。�！

作者: lgs 時間: 2016-4-20 20:14
希望加入操作數等術語的定義，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習匯編和指令系統嗎，有么有直接C語言用來編程的教學資料�。�

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個數累加到A去嗎?沒學過，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，值得學習

作者: liuzclzc 時間: 2018-1-16 20:29
這節學的指令的匯編格式

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據被讀取或被送出后，該單元或寄存器中原先的數據是否還存在或保留呢？謝謝了！

作者: wuzjh 時間: 2018-1-31 19:28

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

同時請教行內其他專家，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。學習學習

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
學習中

作者: ghdok 時間: 2018-4-1 18:28
謝謝學習

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
繼續學習，認真學習。

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人類的思維去創造的。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
設計cpu的時候是根據指令系統來設計的，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51的匯編指令設計單片機相應的cpu core呢

作者: 大地的 時間: 2020-1-21 23:11

霸道小皇帝發表于 2014-7-15 11:32
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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據有些相同點，效率相比直接從ROM中取數據都有提高，設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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