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  • 探讨单片机的寻址方式 80C51 有七种寻址方式 1立即寻址寻址空间为 ROM; 2直接寻址寻址空间为片内 RAM 的低 128B 和... 5相对寻址寻址空间为 ROM; 6变址寻址寻址空间为 ROM; 7位寻址寻址空间为片内 RAM 低 128B 的位寻址
  • 单片机寻址方式详解

    千次阅读 2018-12-14 09:56:52
    MCS-51系列单片机寻址方式共有七种:寄存器寻址、直接寻址、立即数寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。 1、寄存器寻址 寄存器寻址是指操作数存放在某一寄存器中,指令中给出寄存器名,就能得到...

    一、寻址方式:

    寻址就是寻找指令中操作数或操作数所在的地址。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。通常指源操作数的寻址方式。

    MCS-51系列单片机寻址方式共有七种:寄存器寻址、直接寻址、立即数寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。

    1、寄存器寻址

      寄存器寻址是指操作数存放在某一寄存器中,指令中给出寄存器名,就能得到操作数。
      寄存器可以使用寄存器组R0~R7中某一个或其它寄存器(A,B,DPTR等)。
    

    例如:

                     MOV    A,R0     	;(R0 )→A
                     MOV  	P1,A      	;(A)→P1
                     ADD    A, R0    	;(A)+(R0) →A
    

    2、直接寻址

    在指令中直接给出操作数所在的存储单元的地址,称为直接寻址方式。在8051中,使用直接寻址方式可访问片内RAM的128个单元以及所有的特殊功能寄存器(SFR),对于特殊功能寄存器,既可以使用他们的地址,也可以使用他们的名字。
    例如:

    MOV   A,   3AH   ;(3AH) →A
    

    又如:

     MOV   A,   P1      ;(P1口) →A
    

    也可写为:

    MOV   A,    90H   ; 90H是P1口的地址。
    

    3、立即数寻址

       指令操作码后面紧跟的是一字节或两字节操作数,用 # 号表示,以区别直接地址。例如:
                 
    
    
    
      MOV  A,   #3AH    ;3AH→A
    

    MCS-51系列单片机有一条指令,要求操作码后面紧跟的是两个字节立即数,即

       MOV    DPTR,      #DATA16 	;DATA16 是两个byte
    

    4、寄存器间接寻址

         寄存器中的内容是一个地址,由该地址单元寻址到所需的操作数.
    

    例如:

       MOV  R1,#30H ;(R1)← 立即数30H
       MOV @R1,#0FH ;(30H)←立即数0FH
       MOV   A,@R1  ;(A)←((30H))=#0FH
    

    注意:

    “间接”表示某寄存器中的“内容”只是一个“单元地址”,
    这个地址单元中存放的数据才是要找的“操作数”。
    

    5、变址寻址 ,也称为: 基址寄存器+变址寄存器间接寻址

    以16位的地址指针寄存器DPTR或 16位的PC寄存器为基址寄存器,以累加器 A 为变址寄存器,两者中的“内容”形成一个16位的“地址”,该“地址”所指的存储单元中的内容才是操作数。用变址寻址方式只能访问程序存储器,访问的范围为64KB,当然,这种访问只能从ROM中读取数据而不能写入。
    例如:

    MOVC  A, 	@A+DPTR		;((A)+ (DPTR))→A
    

    设:A中已存有#30H,DPTR中已存有#1000H

    MOVC  A,	@A+DPTR		;(A)←((A)+(DPTR))
    

    操作:将30H+1000H=1030H单元中的数放进累加器A


    6、相对寻址
    相对寻址只出现在相对转移指令中。相对转移指令执行时,是以当前的PC值加上指令中规定的偏移量rel而形成实际的转移地址。这里所说得PC的当前值是执行完相对转移指令后的PC值,一般将相对转移指令操作码所在的地址称为源地址,转移后的地址称为目的地址。于是有:

    目的地址 = 源地址 + 2byte(相对转移指令字节数)+ rel
    

    51单片机指令系统中相对转移指令既有双字节的,也有三字节的


    7、位寻址
    采用位寻址方式的指令,操作数是8位二进制数中的某一位。指令中给出的是位地址,是片内RAM某个单元中的某一位的地址。位地址在指令中用bit表示。
    例:

     		CLR   P1.0    ;(P1.0) ← 0
    		SETB  ACC.7   ;(ACC.7)← 1
           	CPL    C      ;( C )← NOT( C )
    
    位地址常用下列三种方式表示:
         (1)直接使用位地址表示。对于20H~2FH的16个单元共128位,位地址分布是00H~7FH。
         (2)对于特殊功能寄存器,可以直接用寄存器名字加位数表示,如PSW.3、ACC.5等。
         (3)对于定义了位名字的特殊位,可以直接用其位名表示,例如:CY、AC等。 
    

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  • 原标题:51单片机寻址方式学习汇编程序设计,要先了解CPU的各种寻址法,才能有效的掌握各个命令的用途,寻址法是命令运算码找操作数的方法。指令的MOV P1,#0FFH这条指令,第一个词MOV是命令动词,也就是决定做...

    原标题:51单片机的寻址方式

    学习汇编程序设计,要先了解CPU的各种寻址法,才能有效的掌握各个命令的用途,寻址法是命令运算码找操作数的方法。

    指令的MOV P1,#0FFH这条指令,第一个词MOV是命令动词,也就是决定做什么事情的,MOV是MOVE少写了一个E,所以就是“传递”,这就是指令,规定做什么事情,数据传递必须要有一个“源”也就是你要送什么数,必须要有一个“目的”,也就是你这个数要送到什么地方去,显然在上面那条指令中,要送的数(源)就是0FFH,而要送达的地方(目的地)就是P1这个寄存器。

    寻址方式:指定操作数所在单元的方法。

    注意:源操作数、目的操作数都有各自的寻址方式。 掌握指令的7种寻址方式的作用以及不同寻址方式所查询的存储空间及范围,对于常用的指令,能够给出指令的寻址方式。

    在我们学习的80中,有7种寻址方法,下面我们将逐一进行分析。

    一、立即寻址

    所要找的操作数是一或十进制数,出现在指令中,用“#”作前缀

    MOV A,#20H

    在这种寻址方式中,指令多是双字节的,一般第一个字节是操作码,第二个字节是操作数。该操作数直接参与操作,所以又称立即数,有“#”号表示。立即数就是存放在中的常数,换句话说就是操作数(立即数)是包含在指令字节中的。

    例如:

    MOV A,#3AH

    这条指令的指令代码为74H、3AH,是双字节指令,这条指令的功能是把立即数3AH送入累加器A中。

    MOV DPTR,#8200H

    在前面学的专用寄存器时,我们已学过,DPTR是一个16位的寄存器,它由DPH及DPL两个8位的寄存器组成。这条指令的意思就是把立即数的高8位(即82H)送入DPH寄存器,把立即数的低8位(即00H)送入DPL寄存器。

    这里也特别说明一下:在80C51单片机的中,仅有一条指令的操作数是16位的立即数,其功能是向地址指针DPTR传送16位的地址,即把立即数的高8位送入DPH,低8位送入DPL。

    二、直接寻址

    指令中直接给出操作数的地址。

    MOV A,30H

    MOV 30H,DPH

    直接寻址方式是指在指令中操作数直接以单元地址的形式给出,也就是在这种寻址方式中,操作数项给出的是参加运算的操作数的地址,而不是操作数。

    例如:MOV A,30H

    这条指令中操作数就在30H单元中,也就是30H是操作数的地址,并非操作数。

    在80C51单片机中,直接地址只能用来表示特殊功能寄存器、内部数据存储器以及位地址空间,具体的说就是:

    1、内部数据存储器RAM低128单元。在指令中是以直接单元地址形式给出。

    我们知道低128单元的地址是00H-7FH。在指令中直接以单元地址形式给出这句话的意思就是这0-127共128位的任何一位,例如0位是以00H这个单元地址形式给出、1位就是以01H单元地址给出、127位就是以7FH形式给出。

    2、位寻址区。20H-2FH地址单元。

    3、特殊功能寄存器。专用寄存器除以单元地址形式给出外,还可以以寄存器符号形式给出。例如下面我们分析的一条指令 MOV IE,#85H 前面的学习我们已知道,中断允许寄存器IE的地址是80H,那么也就是这条指令可以以MOV IE,#85H 的形式表述,也可以MOV 80H,#85H的形式表述。

    直接寻址是唯一能访问特殊功能寄存器的寻址方式!

    大家来分析下面几条指令:

    MOV 65H,A ;将A的内容送入内部RAM的65H单元地址中

    MOV A,direct ;将直接地址单元的内容送入A中

    MOV direct,direct;将直接地址单元的内容送直接地址单元

    MOV IE,#85H ;将立即数85H送入中断允许寄存器IE

    数据前面加了“#”的,表示后面的数是立即数(如#85H,就表示85H就是一个立即数),数据前面没有加“#”号的,就表示后面的是一个地址地址(如,MOV 65H,A这条指令的65H就是一个单元地址)。

    三、

    操作数存放在工作寄存器R0 ~ R7中,或寄存器B中。

    MOV A,R2

    寄存器寻址的寻址范围是:

    1、4个工作寄存器组共有32个通用寄存器,但在指令中只能使用当前寄存器组(工作寄存器组的选择在前面专用寄存器的学习中,我们已知道,是由程序状态字PSW中的RS1和RS0来确定的),因此在使用前常需要通过对PSW中的RS1、RS0位的状态设置,来进行对当前工作寄存器组的选择。

    2、部份专用寄存器。例如,累加器A、通用寄存器B、地址寄存器DPTR和进位位CY。

    寄存器寻址方式是指操作数在寄存器中,因此指定了寄存器名称就能得到操作数。

    例如:MOV A,R0

    这条指令的意思是把寄存器R0的内容传送到累加器A中,操作数就在R0中。

    INC R3

    这条指令的意思是把寄存器R3中的内容加1

    寄存器寻址方式就是对由PSW程序状态字确定的工作寄存器组的R0-R7进行读/写操作。

    四、寄存器间接寻址

    指令中寄存器的内容作为操作数存放的地址,指令中间接寻址寄存器前用

    “@”表示前缀。

    举“两个抽屉,两把钥匙”的例子。

    MOV R0,#30H

    MOV A,@R0

    MOV A,#20H

    MOV R1,#40H

    MOV @R1,A

    寄存间接寻址方式是指寄存器中存放的是操作数的地址,即操作数是通过寄存器间接得到的,因此称为寄存器间接寻址。

    MCS-51单片机规定工作寄存器的R0、R1做为间接寻址寄存器。用于寻址内部或外部数据存储器的256个单元。为什么会是256个单元呢?我们知道,R0或者R1都是一个8位的寄存器,所以它的寻址空间就是2的八次方=256。

    例:MOV R0,#30H ;将值30H加载到R0中

    MOV A,@R0 ;把内部RAM地址30H内的值放到累加器A中

    MOVX A,@R0 ;把外部RAM地址30H内的值放到累加器A中

    大家想想,如果用DPTR做为间址寄存器,那么它的寻址范围是多少呢?DPTR是一个16位的寄存器,所以它的寻址范围就是2的十六次方=65536=64K。因用DPTR做为间址寄存器的寻址空间是64K,所以访问片外数据存储器时,我们通常就用DPTR做为间址寄存器。

    例:MOV DPTR,#1234H ;将DPTR值设为1234H(16位)

    MOVX A,@DPTR ;将外部RAM或I/O地址1234H内的值放到累加器A中

    在执行PUSH(压栈)和POP(出栈)指令时,采用SP作寄存器间接寻址。

    例:PUSH 30H ;把内部RAM地址30H内的值放到堆栈区中

    堆栈区是由SP寄存器指定的,如果执行上面这条命令前,SP为60H,命令执行后会把内部RAM地址30H内的值放到RAM的61H内。

    那么做为寄存器间接寻址用的寄存器主要有哪些呢?我们前面提到的有四个,R0、R1、DPTR、SP

    寄存器间接寻址范围总结:

    1、外部RAM 64KB。对外部RAM64KB的间接寻址,应使用@DPTR作间址寻址寄存器,其形式为:@DPTR。

    例如MOVX A,@DPTR;其功能是把DPTR指定的外部RAM的单元的内容送入累加器A中。

    外部RAM的低256单元是一个特殊的寻址区,除可以用DPTR作间址寄存器寻址外,还可以用R0或R1作间址寄存器寻址。

    例如MOVX A,@R0;这条指令的意思是,把R0指定的外部RAM单元的内容送入累加器A。

    2、堆栈操作指令(PUSH和POP)也应算作是寄存器间接寻址,即以堆栈指针SP作间址寄存器的间接寻址方式。

    3、内部RAM低128单元。对内部RAM低128单元的间接寻址,应使用R0或R1作间址寄存器,其通用形式为@Ri(i=0或1)。

    4、内部RAM的高128单元也可以访问。但是注意不能用间接寻址的方式去访问特殊功能寄存器,虽然SFR与内部高128字节RAM地址相同,但是当一个指令访问高于7HF的内部位置时,CPU是根据寻址方式来区分是访问高128字节的内部RAM数据还是访问SFR.

    第4点也多亏了 ldh8810同学的提醒我才有仔细看,原来的写法容易让大家以为不能访问高128字节的内部RAM。

    寄存器间接寻址方式不可以访问特殊功能寄存器!!

    寄存器间接寻址也须以寄存器符号的形式表示,为了区别寄存器寻址和寄存器间接寻址的区别,在寄存器间接寻址方式式中,寄存器的名称前面加前缀标志“@”。

    五、基址寄存器加变址寄存器的变址寻址

    操作数地址 = 变地址 + 基地址

    基地址寄存器 DPTR 或 PC

    变址寄存器 @A

    该寻址方式常用于访问程序存储器,查表。

    MOV A,@A + DPTR

    这种寻址方式以程序计数器PC或DPTR为基址寄存器,累加器A为变址寄存器,变址寻址时,把两者的内容相加,所得到的结果作为操作数的地址。这种方式常用于访问程序存储器ROM中的数据表格,即查表操作。

    变址寻址只能读出程序内存入的值,而不能写入,也就是说变址寻址这种方式只能对程序存储器进行寻址,或者说它是专门针对程序存储器的寻址方式。

    例:MOVC A,@A+DPTR

    这条指令的功能是把DPTR和A的内容相加,再把所得到的程序存储器地址单元的内容送A

    假若指令执行前A=54H,DPTR=3F21H,则这条指令变址寻址形成的操作数地址就是54H+3F21H=3F75H。如果3F75H单元中的内容是7FH,则执行这条指令后,累加器A中的内容就是7FH。

    变址寻址的指令只有三条,分别如下:

    JMP @A+DPTR

    MOVC A,@A+DPTR

    MOVC A,@A+PC

    第一条指令JMP @A+DPTR

    这是一条无条件转移指令,这条指令的意思就是DPTR加上累加器A的内容做为一个16位的地址,执行JMP这条指令是,程序就转移到A+DPTR指定的地址去执行。

    第二、三条指令MOVC A,@A+DPTR和MOVC A,@A+PC指令

    这两条指令的通常用于查表操作,功能完全一样,但使用起来却有一定的差别,现详细说明如下。

    我们知道,PC是程序指针,是十六位的。DPTR是一个16位的数据指针寄存器,按理,它们的寻址范围都应是64K。我们在学习特殊功能寄存器时已知道,程序计数器PC是始终跟踪着程序的执行的。也就是说,PC的值是随程序的执行情况自动改变的,我们不可以随便的给PC赋值。而DPTR是一个数据指针,我们就可以给空上数据指针DPTR进行赋值。我们再看指令MOVC A,@A+PC这条指令的意思是将PC的值与累加器A的值相加作为一个地址,而PC是固定的,累加器A是一个8位的寄存器,它的寻址范围是256个地址单元。讲到这里,大家应可明白,MOVC A,@A+PC这条指令的寻址范围其实就是只能在当前指令下256个地址单元。所在,这在我们实际应用中,可能就会有一个问题,如果我们需要查询的数据表在256个地址单元之内,则可以用MOVC A,@A+PC这条指令进行查表操作,如果超过了256个单元,则不能用这条指令进行查表操作。刚才我们已说到,DPTR是一个数据指针,这个数据指针我们可以给它赋值操作的。通过赋值操作。我们可以使MOVC A,@A+DPTR这条指令的寻址范围达到64K。这就是这两条指令在实际应用当中要注意的问题。

    变址寻址方式是MCS-51单片机所独有的一种寻址方式。

    六、位寻址

    80C51单片机有位处理功能,可以对数据位进行操作,因此就有相应的位寻址方式。所谓位寻址,就是对内部RAM或可位寻址的特殊功能寄存器SFR内的某个位,直接加以置位为1或复位为0。

    位寻址的范围,也就是哪些部份可以进行位寻址:

    1、我们在学习51单片机的存储器结构时,我们已知道在单片机的内部数据存储器RAM的低128单元中有一个区域叫位寻址区。它的单元地址是20H-2FH。共有16个单元,一个单元是8位,所以位寻址区共有128位。这128位都单独有一个位地址,其位地址的名字就是00H-7FH。

    这里就有一个比较麻烦的问题需要大家理解清楚了。我们在前面的学习中00H、01H。。。。7FH等等,所表示的都是一个字节(或者叫单元地址),而在这里,这些数据都变成了位地址。我们在指令中,或者在程序中如何来区分它是一个单元地址还是一个位地址呢?这个问题,也就是我们现在正在研究的位寻址的一个重要问题。其实,区分这些数据是位地址还是单元地址,我们都有相应的指令形式的。这个问题我们在后面的指令系统学习中再加以论述。

    2、对专用寄存器位寻址。这里要说明一下,不是所有的专用寄存器都可以位寻址的。具体哪些专用寄存器可以哪些专用寄存器不可以,请大家回头去看看我们前面关于专用寄存器的相关文章。一般来说,地址单元可以被8整除的专用寄存器,通常都可以进行位寻址,当然并不是全部,大家在应用当中应引起注意。

    七、相对寻址

    把指令中给定的地址偏移量与本指令所在单元地址(PC内容)相加得到真正有效的操作数所存放的地址。

    举“李同学20岁,张同学比李同学大3岁”的例子。

    JC 60H ;设(PC) = 2000H,

    则当C = 1时,

    转移的目的地址 = (PC)+ 2 + 60H

    专用寄存器的位寻址表示方法:

    下面我们以程序状态字PSW来进行说明

    1、直接使用位地址表示:看上表,PSW的第五位地址是D5,所以可以表示为D5H

    MOV C,D5H

    2、位名称表示:表示该位的名称,例如PSW的位5是F0,所以可以用F0表示

    MOV C,F0

    3、单元(字节)地址加位表示:D0H单元位5,表示为DOH.5

    MOV C,D0H.5

    4、专用寄存器符号加位表示:例如PSW.5

    MOV C,PSW.5

    这四种方法实现的功能都是相同的,只是表述的方式不同而已。

    例题:

    1. 说明下列指令中源操作数采用的寻址方式。

    MOV R5,R7 答案:寄存器寻址方式

    MOV A,55H 直接寻址方式

    MOV A,#55H 立即寻址方式

    JMP @A+DPTR 变址寻址方式

    MOV 30H,C 位寻址方式

    MOV A,@R0 间接寻址方式

    MOVX A,@R0 间接寻址方式

    改错题

    请判断下列的MCS-51单片机指令的书写格式是否有错,若有,请说明错误原因。

    MOV R0,@R3 答案: 间址寄存器不能使用R2~R7。

    MOVC A,@R0+DPTR 变址寻址方式中的间址寄存器不可使用R0,只可使用A。

    ADD R0,R1 运算指令中目的操作数必须为累加器A,不可为R0。

    MUL AR0 乘法指令中的乘数应在B寄存器中,即乘法指令只可使用AB寄存器组合。

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  • * 单片机应用技术 第5讲 MCS-51单片机指令系统及指令格式 项目一 循环彩灯装置 ... 几种不同的寻址方法 本讲主要内容 单片机应用技术 1. 51单片机汇编语言的指令系统 单片机应用技术 51单片机汇编语言指令分类 分类方法
  • AT89C51单片机能直接认识和执行的机器指令有255条,有7种寻址方式,即立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。 1. 直接寻址: 指令中直接给出参与操作的数据的地址,该地址...

    转自:http://www.dwenzhao.cn/profession/mcu/mcu51xunzhi.html

     

    AT89C51单片机能直接认识和执行的机器指令有255条,有7种寻址方式,即立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。

    1. 直接寻址:

    指令中直接给出参与操作的数据的地址,该地址一般用direct表示。

    汇编指令:MOV A,direct

    该指令的功能是将片内RAM地址direct单元中的内容(参与操作的数据)传送到累加器A中,双字节指令。

    2. 立即寻址:

    指令中直接给出参与操作的数据,称立即数,用data表示。在汇编语言中,为标明立即数,为data加前缀”#”。立即数可以是8位和16位二进制数,分别用#data和#data16表示。

    汇编语言指令:MOV A,#data

    该指令将立即数data传送到累加器A中,双字节指令。

    3. 寄存器寻址:

    参与操作的数据存放在寄存器中,汇编指令中直接以寄存器名来表示参与操作的数据地址,寄存器包括工作寄存器R0~R7、累加器A、AB、数据指针DPTR和位运算寄存器C。

    汇编语言指令:MOV A,Rn ;n=0~7

    该指令将Rn中的内容传送到累加器A中,单字节指令。

    4. 寄存器间接寻址:

    寄存器间接寻址为二次寻址,第一次寻址得到寄存器的内容为(Ri)或(DPTR),第二次寻址是将第一次寻址得到的寄存器内容作为地址,并在其中存、取参与操作的数据。汇编语言中,寄存器前缀@是寄存器间接寻址的标志,有@Ri、@DPTR等。

    汇编语言指令:MOV A,@Ri ;i=0、1

    该指令是将Ri中的内容作为地址,再将该地址中的内容传送到累加器A中,单字节指令。

    5. 变址寻址:

    间接寻址由两个寄存器提供。若由A、PC提供,在汇编语言指令中寻址地址表示为@A+PC;若由A和DPTR提供,在汇编语言指令中寻址地址为@A+DPTR。其中,PC或DPTR被称为基址寄存器,A被称为变址寄存器,基址与变址相加为16位无符号加法。若变址寄存器A中内容加基址寄存器DPTR(或PC)中内容时,低8位有进位,则该进位直接加到高位,不影响进位标志。因变址寻址指令多用于查表,故常称为查表指令。

    汇编语言指令:MOVC A,@A+DPTR

    该指令将DPTR中的内容加上A中的内容作为地址,再将该地址中的内容传送到累加器A中,单字节指令。

    6. 相对寻址:

    相对寻址是以相对寻址指令的下一条指令的程序计数器PC的内容为基值,加上指令机器代码中的“相对地址”,形成新的PC值(要转移的指令地址)的寻址方式。指令机器代码中“相对地址”指的是用一个带符号的8位二进制补码表示的偏移字节数,其取值范围为-128~+127,负数表示向后转移,正数表示向前转移。

    若(PC)表示该指令在ROM中的首地址,该指令字节数为2,执行时分两步操作:(PC)←(PC) +2,(PC)←(PC)+相对地址。第一步完成后,PC中的值为该指令的下一条指令的首地址;第二步完成后,PC中的内容(PC)为转移的目标地址。所以,转移的目标地址范围是该相对寻址指令的下一条指令首址加上-128~—+127字节的地址。

    汇编语言指令:SJMP rel

    汇编语言相对寻址指令中的”rel”往往是一个标号地址,表示ROM中某转移目标地址。汇编软件对该汇编语言指令进行汇编时,自动算出“相对地址”并填入机器代码中,应将”rel”理解为“带有相对意义的转移目标地址”。

    Rel=(PC)+相对寻址指令字节数+相对地址

    其中,(PC)为该指令所在ROM中的首地址。

    7. 位寻址:

    参与操作的数据为“位”,而不是字节,是对片内数据存储器RAM和SFR中可位寻址单元的位进行操作的寻址方式。

    汇编语言指令:ANL C,bit

    该指令将bit(位地址)中的内容(0或1)与C中的内容进行与操作,再将结果传送到PSW中的进位标志C中。

    附注. 七种寻址方式及相应的寻址存储器范围:

    寻址方式

    寻址存储器范围

    立即寻址

    程序存储器ROM

    直接寻址

    片内RAM低128B,特殊功能寄存器

    寄存器寻址

    工作寄存器R0~R7,A,C,DPTR,AB

    寄存器间接寻址

    片内RAM低128B,片外RAM

    变址寻址

    程序存储器ROM (@A+DPTR, @A+PC)

    相对寻址

    程序存储器ROM(相对寻址指令的下一指令PC值加-128~+127)

    位寻址

    片内RAM的20H~2FH字节地址中所有的位,可位寻址的SFR

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  • 51单片机寻址方式

    2017-02-22 03:08:00
    学习汇编程序设计,要先了解CPU的各种寻址法,才能有效的掌握各个命令的用途,寻址法是命令运算码找操作数的方法。 指令的寻址方式 MOV P1,#0FFH这条指令,第一个词MOV是命令动词,也就是决定做什么事情的,MOV是...

    学习汇编程序设计,要先了解CPU的各种寻址法,才能有效的掌握各个命令的用途,寻址法是命令运算码找操作数的方法。

    指令的寻址方式 MOV P1,#0FFH这条指令,第一个词MOV是命令动词,也就是决定做什么事情的,MOV是MOVE少写了一个E,所以就是“传递”,这就是指令,规定做什么事情,数据传递必须要有一个“源”也就是你要送什么数,必须要有一个“目的”,也就是你这个数要送到什么地方去,显然在上面那条指令中,要送的数(源)就是0FFH,而要送达的地方(目的地)就是P1这个寄存器。

    寻址方式:指定操作数所在单元的方法。

    注意:源操作数、目的操作数都有各自的寻址方式。 掌握指令的7种寻址方式的作用以及不同寻址方式所查询的存储空间及范围,对于常用的指令,能够给出指令的寻址方式。

    在我们学习的8051单片机中,有7种寻址方法,下面我们将逐一进行分析。

    一、立即寻址

    所要找的操作数是一二进制数或十进制数,出现在指令中,用“#”作前缀

    MOV A,#20H

    在这种寻址方式中,指令多是双字节的,一般第一个字节是操作码,第二个字节是操作数。该操作数直接参与操作,所以又称立即数,有“#”号表示。立即数就是存放在程序存储器中的常数,换句话说就是操作数(立即数)是包含在指令字节中的。

    例如:

    MOV A,#3AH

    这条指令的指令代码为74H、3AH,是双字节指令,这条指令的功能是把立即数3AH送入累加器A中。

    MOV DPTR,#8200H

    在前面学单片机的专用寄存器时,我们已学过,DPTR是一个16位的寄存器,它由DPH及DPL两个8位的寄存器组成。这条指令的意思就是把立即数的高8位(即82H)送入DPH寄存器,把立即数的低8位(即00H)送入DPL寄存器。

    这里也特别说明一下:在80C51单片机的指令系统中,仅有一条指令的操作数是16位的立即数,其功能是向地址指针DPTR传送16位的地址,即把立即数的高8位送入DPH,低8位送入DPL。

    二、直接寻址

    指令中直接给出操作数的地址。

    MOV   A,30H

    MOV 30H,DPH

    直接寻址方式是指在指令中操作数直接以单元地址的形式给出,也就是在这种寻址方式中,操作数项给出的是参加运算的操作数的地址,而不是操作数。

    例如:MOV A,30H

    这条指令中操作数就在30H单元中,也就是30H是操作数的地址,并非操作数。

    在80C51单片机中,直接地址只能用来表示特殊功能寄存器、内部数据存储器以及位地址空间,具体的说就是:

    1、内部数据存储器RAM低128单元。在指令中是以直接单元地址形式给出。

    我们知道低128单元的地址是00H-7FH。在指令中直接以单元地址形式给出这句话的意思就是这0-127共128位的任何一位,例如0位是以00H这个单元地址形式给出、1位就是以01H单元地址给出、127位就是以7FH形式给出。

    2、位寻址区。20H-2FH地址单元。

    3、特殊功能寄存器。专用寄存器除以单元地址形式给出外,还可以以寄存器符号形式给出。例如下面我们分析的一条指令 MOV IE,#85H 前面的学习我们已知道,中断允许寄存器IE的地址是80H,那么也就是这条指令可以以MOV IE,#85H 的形式表述,也可以MOV 80H,#85H的形式表述。

    直接寻址是唯一能访问特殊功能寄存器的寻址方式!

    大家来分析下面几条指令:

    MOV 65H,A       ;将A的内容送入内部RAM的65H单元地址中

    MOV A,direct   ;将直接地址单元的内容送入A中

    MOV direct,direct;将直接地址单元的内容送直接地址单元

    MOV IE,#85H      ;将立即数85H送入中断允许寄存器IE

    数据前面加了“#”的,表示后面的数是立即数(如#85H,就表示85H就是一个立即数),数据前面没有加“#”号的,就表示后面的是一个地址地址(如,MOV 65H,A这条指令的65H就是一个单元地址)。

    三、寄存器寻址

    操作数存放在工作寄存器R0 ~ R7中,或寄存器B中。

    MOV A,R2

    寄存器寻址的寻址范围是:

    1、4个工作寄存器组共有32个通用寄存器,但在指令中只能使用当前寄存器组(工作寄存器组的选择在前面专用寄存器的学习中,我们已知道,是由程序状态字PSW中的RS1和RS0来确定的),因此在使用前常需要通过对PSW中的RS1、RS0位的状态设置,来进行对当前工作寄存器组的选择。

    2、部份专用寄存器。例如,累加器A、通用寄存器B、地址寄存器DPTR和进位位CY。

    寄存器寻址方式是指操作数在寄存器中,因此指定了寄存器名称就能得到操作数。

    例如:MOV A,R0

    这条指令的意思是把寄存器R0的内容传送到累加器A中,操作数就在R0中。

    INC R3

    这条指令的意思是把寄存器R3中的内容加1

    寄存器寻址方式就是对由PSW程序状态字确定的工作寄存器组的R0-R7进行读/写操作。

    四、寄存器间接寻址

    指令中寄存器的内容作为操作数存放的地址,指令中间接寻址寄存器前用

    “@”表示前缀。

    举“两个抽屉,两把钥匙”的例子。

    MOV R0,#30H

    MOV A,@R0

    MOV A,#20H

    MOV R1,#40H

    MOV @R1,A

    寄存间接寻址方式是指寄存器中存放的是操作数的地址,即操作数是通过寄存器间接得到的,因此称为寄存器间接寻址。

    MCS-51单片机规定工作寄存器的R0、R1做为间接寻址寄存器。用于寻址内部或外部数据存储器的256个单元。为什么会是256个单元呢?我们知道,R0或者R1都是一个8位的寄存器,所以它的寻址空间就是2的八次方=256。

    例:MOV R0,#30H ;将值30H加载到R0中

        MOV A,@R0     ;把内部RAM地址30H内的值放到累加器A中

        MOVX A,@R0    ;把外部RAM地址30H内的值放到累加器A中

    大家想想,如果用DPTR做为间址寄存器,那么它的寻址范围是多少呢?DPTR是一个16位的寄存器,所以它的寻址范围就是2的十六次方=65536=64K。因用DPTR做为间址寄存器的寻址空间是64K,所以访问片外数据存储器时,我们通常就用DPTR做为间址寄存器。

    例:MOV    DPTR,#1234H ;将DPTR值设为1234H(16位)

        MOVX   A,@DPTR       ;将外部RAM或I/O地址1234H内的值放到累加器A中

    在执行PUSH(压栈)和POP(出栈)指令时,采用堆栈指针SP作寄存器间接寻址。

    例:PUSH 30H    ;把内部RAM地址30H内的值放到堆栈区中

    堆栈区是由SP寄存器指定的,如果执行上面这条命令前,SP为60H,命令执行后会把内部RAM地址30H内的值放到RAM的61H内。

    那么做为寄存器间接寻址用的寄存器主要有哪些呢?我们前面提到的有四个,R0、R1、DPTR、SP

    寄存器间接寻址范围总结:

    1、外部RAM 64KB。对外部RAM64KB的间接寻址,应使用@DPTR作间址寻址寄存器,其形式为:@DPTR。

    例如MOVX A,@DPTR;其功能是把DPTR指定的外部RAM的单元的内容送入累加器A中。

    外部RAM的低256单元是一个特殊的寻址区,除可以用DPTR作间址寄存器寻址外,还可以用R0或R1作间址寄存器寻址。

    例如MOVX A,@R0;这条指令的意思是,把R0指定的外部RAM单元的内容送入累加器A。

    2、堆栈操作指令(PUSH和POP)也应算作是寄存器间接寻址,即以堆栈指针SP作间址寄存器的间接寻址方式。

    3、内部RAM低128单元。对内部RAM低128单元的间接寻址,应使用R0或R1作间址寄存器,其通用形式为@Ri(i=0或1)。

    4、内部RAM的高128单元也可以访问。但是注意不能用间接寻址的方式去访问特殊功能寄存器,虽然SFR与内部高128字节RAM地址相同,但是当一个指令访问高于7HF的内部位置时,CPU是根据寻址方式来区分是访问高128字节的内部RAM数据还是访问SFR.

    第4点也多亏了 ldh8810同学的提醒我才有仔细看,原来的写法容易让大家以为不能访问高128字节的内部RAM。

    寄存器间接寻址方式不可以访问特殊功能寄存器!!

    寄存器间接寻址也须以寄存器符号的形式表示,为了区别寄存器寻址和寄存器间接寻址的区别,在寄存器间接寻址方式式中,寄存器的名称前面加前缀标志“@”。

    五、基址寄存器加变址寄存器的变址寻址

    操作数地址 = 变地址 + 基地址

    基地址寄存器 DPTR 或 PC

    变址寄存器 @A

    该寻址方式常用于访问程序存储器,查表。

    MOV A,@A + DPTR

    这种寻址方式以程序计数器PC或DPTR为基址寄存器,累加器A为变址寄存器,变址寻址时,把两者的内容相加,所得到的结果作为操作数的地址。这种方式常用于访问程序存储器ROM中的数据表格,即查表操作。

    变址寻址只能读出程序内存入的值,而不能写入,也就是说变址寻址这种方式只能对程序存储器进行寻址,或者说它是专门针对程序存储器的寻址方式。

    例:MOVC A,@A+DPTR

    这条指令的功能是把DPTR和A的内容相加,再把所得到的程序存储器地址单元的内容送A

    假若指令执行前A=54H,DPTR=3F21H,则这条指令变址寻址形成的操作数地址就是54H+3F21H=3F75H。如果3F75H单元中的内容是7FH,则执行这条指令后,累加器A中的内容就是7FH。

    变址寻址的指令只有三条,分别如下:

    JMP    @A+DPTR

    MOVC   A,@A+DPTR

    MOVC   A,@A+PC

    第一条指令JMP @A+DPTR

    这是一条无条件转移指令,这条指令的意思就是DPTR加上累加器A的内容做为一个16位的地址,执行JMP这条指令是,程序就转移到A+DPTR指定的地址去执行。

    第二、三条指令MOVC   A,@A+DPTR和MOVC   A,@A+PC指令

    这两条指令的通常用于查表操作,功能完全一样,但使用起来却有一定的差别,现详细说明如下。

    我们知道,PC是程序指针,是十六位的。DPTR是一个16位的数据指针寄存器,按理,它们的寻址范围都应是64K。我们在学习特殊功能寄存器时已知道,程序计数器PC是始终跟踪着程序的执行的。也就是说,PC的值是随程序的执行情况自动改变的,我们不可以随便的给PC赋值。而DPTR是一个数据指针,我们就可以给空上数据指针DPTR进行赋值。我们再看指令MOVC   A,@A+PC这条指令的意思是将PC的值与累加器A的值相加作为一个地址,而PC是固定的,累加器A是一个8位的寄存器,它的寻址范围是256个地址单元。讲到这里,大家应可明白,MOVC   A,@A+PC这条指令的寻址范围其实就是只能在当前指令下256个地址单元。所在,这在我们实际应用中,可能就会有一个问题,如果我们需要查询的数据表在256个地址单元之内,则可以用MOVC   A,@A+PC这条指令进行查表操作,如果超过了256个单元,则不能用这条指令进行查表操作。刚才我们已说到,DPTR是一个数据指针,这个数据指针我们可以给它赋值操作的。通过赋值操作。我们可以使MOVC   A,@A+DPTR这条指令的寻址范围达到64K。这就是这两条指令在实际应用当中要注意的问题。

    变址寻址方式是MCS-51单片机所独有的一种寻址方式。

    六、位寻址

    80C51单片机有位处理功能,可以对数据位进行操作,因此就有相应的位寻址方式。所谓位寻址,就是对内部RAM或可位寻址的特殊功能寄存器SFR内的某个位,直接加以置位为1或复位为0。

    位寻址的范围,也就是哪些部份可以进行位寻址:

    1、我们在学习51单片机的存储器结构时,我们已知道在单片机的内部数据存储器RAM的低128单元中有一个区域叫位寻址区。它的单元地址是20H-2FH。共有16个单元,一个单元是8位,所以位寻址区共有128位。这128位都单独有一个位地址,其位地址的名字就是00H-7FH。

    这里就有一个比较麻烦的问题需要大家理解清楚了。我们在前面的学习中00H、01H。。。。7FH等等,所表示的都是一个字节(或者叫单元地址),而在这里,这些数据都变成了位地址。我们在指令中,或者在程序中如何来区分它是一个单元地址还是一个位地址呢?这个问题,也就是我们现在正在研究的位寻址的一个重要问题。其实,区分这些数据是位地址还是单元地址,我们都有相应的指令形式的。这个问题我们在后面的指令系统学习中再加以论述。

    2、对专用寄存器位寻址。这里要说明一下,不是所有的专用寄存器都可以位寻址的。具体哪些专用寄存器可以哪些专用寄存器不可以,请大家回头去看看我们前面关于专用寄存器的相关文章。一般来说,地址单元可以被8整除的专用寄存器,通常都可以进行位寻址,当然并不是全部,大家在应用当中应引起注意。

    七、相对寻址

    把指令中给定的地址偏移量与本指令所在单元地址(PC内容)相加得到真正有效的操作数所存放的地址。

    举“李同学20岁,张同学比李同学大3岁”的例子。

    JC 60H ;设(PC) = 2000H,

    则当C = 1时,

    转移的目的地址 = (PC)+ 2 + 60H

    专用寄存器的位寻址表示方法:

    下面我们以程序状态字PSW来进行说明

     51单片机的寻址方式 - Locustspace - Locustspace

    1、直接使用位地址表示:看上表,PSW的第五位地址是D5,所以可以表示为D5H

       MOV C,D5H

    2、位名称表示:表示该位的名称,例如PSW的位5是F0,所以可以用F0表示

       MOV C,F0

    3、单元(字节)地址加位表示:D0H单元位5,表示为DOH.5

       MOV C,D0H.5

    4、专用寄存器符号加位表示:例如PSW.5

       MOV C,PSW.5

    这四种方法实现的功能都是相同的,只是表述的方式不同而已。

    例题:

      1. 说明下列指令中源操作数采用的寻址方式。

      MOV R5,R7 答案:寄存器寻址方式

      MOV A,55H 直接寻址方式

      MOV A,#55H 立即寻址方式

      JMP @A+DPTR 变址寻址方式

      MOV 30H,C 位寻址方式

      MOV A,@R0 间接寻址方式

      MOVX A,@R0 间接寻址方式

    改错题

      请判断下列的MCS-51单片机指令的书写格式是否有错,若有,请说明错误原因。

      MOV R0,@R3 答案: 间址寄存器不能使用R2~R7。

      MOVC A,@R0+DPTR 变址寻址方式中的间址寄存器不可使用R0,只可使用A。

      ADD R0,R1 运算指令中目的操作数必须为累加器A,不可为R0。

      MUL AR0 乘法指令中的乘数应在B寄存器中,即乘法指令只可使用AB寄存器组合。

     

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