第三章 汇编语言指令系统

３ ２ ＭＣ Ｓ ５ １系列单片机的寻址方式
计算机执行程序实际上是在不断寻找操作数并进行操作的过程，说明操作数所在地址的 方法称为指令的寻址方式。 每种计算机在设计时已决定了它具有哪些寻址方式，寻址方式越多，计算机的灵活性越 强，指令系统也就越复杂。 Ｍ Ｃ Ｓ ５ １系列单片机的指令系统提供了 ７种寻址方式，分别为立即寻址、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，见表 ３ ２ 。一条指令可能含多 种寻址方式。
３ ２ １ 立即寻址
定义：将立即参与操作的数据直接写在指令中，这种寻址方式称为立即寻址。
第 ３章 Ｍ Ｃ Ｓ ５ １汇编语言指令系统及程序设计
３ ５
特点：指令中直接含有所需的操作数。该操作数可以是 ８位的，也可以是 １ ６位的，常 ｄ ａ ｔ ａ 或＃ ｄ ａ ｔ ａ １ ６表示，在立即 常处在指令的第二字节和第三字节的位置上。立即数通常使用 ＃ 数前面加 “ ＃ ” 标志，用以和直接寻址中的直接地址 （ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ 或ｂ ｉ ｔ ） 相区别。
３ １ ３ 指令中的常用符号
指令中的常用符号见表 ３ １ 。
表３ １ 指令中的常用符号表
符 号 Ｒ ｎ Ｒ ｉ ＃ ｄ ａ ｔ ａ ＃ ｄ ａ ｔ ａ １ ６ ａ ｄ ｄ ｒ １ ６ ａ ｄ ｄ ｒ １ １ ｒ ｅ ｌ ｂ ｉ ｔ 工作寄存器，ｎ ＝ ０～ ７ 工作寄存器，ｉ ＝ ０ ，１ ８位直接参与操作的立即数 １ ６位直接参与操作的立即数 １ ６位目标地址 １ １位目标地址，主要用于 Ａ Ｃ Ａ Ｌ Ｌ和 Ａ Ｊ Ｍ Ｐ指令中 用补码形式表示的 ８位二进制地址偏移量，取值范围为 － １ ２ ８～ １ ２ ７ ，主要用于相对转移指令， 以形成转移的目的地址 片内 Ｒ Ａ Ｍ 的位寻址区，或者是可以位寻址的 Ｓ Ｆ Ｒ的位地址 含义说明

• 指令：是CPU根据人的意图来执行某种操作的命令。
• 程序设计语言：是实现人机交换信息的基本工具，
分为机器语言、汇编语言和高级语言。 能直接识别和执行的语言。
• 机器语言：用二进制编码表示每条指令，是计算机
• 汇编语言：是用助记符、符号和数字等来表示指令
的程序设计语言。它与机器语言指令是一一对应的。
MOV direct，Rn;
111 1rrr direct
（Rn）
direct
MOV direct， direct;
1000 0101 源 direct 目的 direct
（源 direct） 目的 direct
MOV direct，@Ri ;
1000 011i direct
((Ri))
direct
• 例如
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• 例如：将片内RAM 65H单元内容47H送A，可执行 指令“MOV A，@R0”。其中R0内容为65H。如 图所示：
以指令中所指定 的R0内容（65H） ① 为指针
地址 数据存储器
R0
65H
┋
② A
47H
将片内RAM 65H单 元内容47H送A
65H
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4、寄存器间接寻址
• 寄存器间接寻址：操作数的地址事先存放在某个寄
存器中，寄存器间接寻址是把指定寄存器的内容作为 地址，由该地址所指定的单元内容作为操作数。
• 89C51规定R0或R1为间接寻址寄存器，它可寻址内部
地址RAM低位的128B单元内容。还可采用DPTR作为 间接寻址寄存器，寻址外部数据存储器的64KB空间。

直接寻址方式可以利用变量名的偏移地址属性来 描述操作数的偏移地址（可直接用变量名，或将 变量名置于方括号[ ]中），段寄存器默认为DS。 如果实际使用的段寄存器不是DS，则必须用段 前缀明确指出。
【例3.7】设数据段内有如下变量定义语句
VAR DB 76H,5CH,0A3H,08H
分析以下指令的执行结果。
3.1 指令系统基本概念
指令是给计算机下达的一个简单操作任务，CPU 所能执行的所有指令构成了一个计算机的指令系 统（也称指令集）。
汇编语言指令是对机器指令的符号化表示，采用 助记符来表示指令的操作功能和操作对象。
指令通常可以分为以下几类：
⑴ 数据传送类指令。 ⑵ 算术运算类指令。
⑸ 程序控制类指令。 ⑹ 处理器控制类指令。
【例3.3】要求将数据68传送给AL寄存器，写出相应的传 送指令。 分析：由于AL寄存器接收数据，所以目的操作数为AL， 采用寄存器寻址方式，而源操作数为常数68，采用立即寻 址方式
MOV AL,68 ;AL←68
【例3.4】设被加数存于寄存器DX中，加数为512，写出相 应的加法指令。 分析：因为被加数由寄存器DX提供，所以DX为目的操作 数，采用寄存器寻址方式，而加数为常数512，采用立即 寻址方式
操作数。
2. ADD指令
指令格式：ADD DST,SRC 指令功能：DST←(DST)+(SRC) 。执行加法运算。 操作数特点：两个操作数。被加数DST为目的操作数，加
数SRC为源操作数。
3. NOT指令
指令格式：NOT OPR 指令功能：OPR←(OPR) 。执行逻辑非运算。 操作数特点：一个操作数。OPR既是目的操作数，也是源
段地址由段寄存器提供，用段前缀（DS:，ES:， CS:或SS:）来指明；偏移地址（亦称有效地址） 则有多种表示形式，由此形成了不同的存储器寻 址方式。

第3章汇编语言指令系统在DSP应用中，虽然可以使用C/C++高级语言编程，降低了对编程者的要求，但在一些实时性要求高的场合仍然需要采用汇编编程，以充分利用DSP丰富的硬件资源，发挥它的实时运算能力。

用汇编语言编程，要求编程者对DSP的低层有充分的了解，包括硬件结构、存储器空间模型和I/O口的组织等。

同时又要求编程者对指令系统有深刻的了解。

第3章汇编语言指令系统目录：3.1 C54x 汇编语言指令集介绍3.2 寻址方式3.3 C54x 系列DSP的指令系统参考：TMS320C54x DSP Reference Set Volume 2：Mnemonic Instruction Set.pdf, spru172c, 2001, TI官网3.1 C54x汇编语言指令集介绍C54x汇编语言源程序指令包括：➢汇编语言指令Assembly Language Instructions ➢汇编伪指令Assembler Directives➢宏指令Macro Directives本章介绍C54x DSP的汇编语言指令系统。

与其它CPU的指令集相同，汇编语言指令又称为硬指令，它们在汇编和连接后形成可执行的机器码，供DSP进行运算和其它操作。

TMS320C54x assembly language source programs consist of source statements that can contain assembler directives, assembly language instructions, macro directives, and comments.3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符➢指令系统中采用的符号和缩写如下列表中所示序号符号含义1A累加器A2ALU算术逻辑运算单元3AR泛指通用辅助寄存器4ARx指定某一辅助寄存器AR0~AR75ARP ST0中的3位辅助寄存器指针6ASM ST1中的5位累加器移位方式位-16~15 7B累加器B8BRAF ST1中的块重复操作标志位9BRC块重复操作计数器10BITC或bit_code用于测试指令,指定数据存储器单元中的哪一位被测试,取指范围:0~15BIT Xmem, BITC3.1 C54x汇编语言指令集介绍3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符（续）序号符号含义11C16ST1中的双16位/双精度算术运算方式位12C ST0中的进位位13CC2位条件码(0≤CC≤3)14CMPT ST1中的ARP修正方式位15CPL ST1中的直接寻址编辑标志位16cond表示一种条件的操作数，用于条件执行指令17[d],[D]延时选项18DAB D地址总线19DAR DAB地址寄存器20dmad16位立即数数据存储器地址(0~65535)序号符号含义21Dmem数据存储器操作数22DPST0中的数据存储器页指针(0≤DP≤511)23Dst目的累加器(A和B)24dst_与dst相反的目的累加器25EAB E地址总线26EAR EAB地址寄存器27extpmad23位立即数程序存储器地址28FRCT ST1中的小数方式位29hi(A)累加器的高阶位(AH或BH)30HM ST1中的保持方式位3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符（续）序号符号含义31IFR中断标志寄存器32INTM ST1中的中断屏蔽位33K少于9位的短立即数34k33位立即数(0≤k3≤7)35k55位立即数(-16≤k5≤15)36k99位立即数(0≤k9≤511)37lk16位长立即数38Lmem利用长字寻址的32位单数据存储器操作数39mmr，MMR存储器映像寄存器40MMRx，MMRy存储器映像寄存器，AR0~AR7或SP3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符（续）第3章汇编语言指令系统序号符号含义41n XC 指令后面的字数，取1或242N 指定状态寄存器，N=0为ST0，N=1为ST143OVA ST0中的累加器A 溢出标志44OVB ST0中的累加器B 溢出标志45OVdst 指定目的累加器(A 或B)的溢出标志46OVdst_另一个目的累加器(A 或B)的溢出标志47OVsrc 指定源累加器(A 或B)的溢出标志48OVM ST1中的溢出方式位49PA 16位立即数端口地址(0≤PA ≤65535)50PAR 程序存储器地址寄存器3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符（续）XC n, cond [, cond [, cond]RSBX N, SBIT第3章汇编语言指令系统序号符号含义51PC程序计数器52pmad16位立即数程序存储器地址(0≤pmad≤65535)53pmem程序存储器操作数54PMST处理器工作方式状态寄存器55prog程序存储器操作数56[R]舍入选项57rnd舍入Round58RC重复计数器59RTN快速返回寄存器60REA块重复结束地址寄存器3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符（续）第3章汇编语言指令系统序号符号含义61RSA 块重复起始地址寄存器62SBIT 用于指定状态寄存器位的4位地址(0~15)63SHFT 4位移位值(0~15)64SHIFT 5位移位值(-16~15)65Sind 间接寻址的单数据存储器操作数66Smem 16位单数据存储器操作数67SP 堆栈指针寄存器68src 源累加器(A 或B)69ST0，ST1状态寄存器0，状态寄存器170SXM ST1中的符号扩展方式位3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符（续）RSBX N, SBIT序号符号含义71T暂存器72TC ST0中的测试/控制标志73TOS堆栈顶部74TRN状态转移寄存器(比较选择存储CSST单元内) 75TS由T寄存器的5~0位所规定的移位数(-16~31) 76uns无符号数77XF ST1中的外部标志状态位78XPC程序计数器扩展寄存器79Xmem16位双数据存储器操作数, 用于双数据操作数指令和单数据操作指令80Ymem16位双数据存储器操作数，用于双数据操作数指令3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符（续）CMPS指令3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符➢指令系统中的运算符号及优先级如下列表中所示序号符号运算功能求值顺序1+ -~ ！取正、取负、按位求补、逻辑非从右至左2* / %乘法、除法、求模从左至右3+ -加法、减法从左至右4^指数从左到右5<< >>左移、右移从左至右6< ≤小于、小于等于从左至右7> ≥大于、大于等于从左至右8≠!=不等于从左至右序号符号运算功能求值顺序8=等于从左至右9&按位与运算（AND ）从左至右10∧按位异或运算（exclusive OR ）从左至右11|按位或运算（OR ）从左至右3.1.1 指令系统中的符号、缩写及操作符➢指令系统中的运算符号及优先级如下列表中所示本节以LD 装载指令为例，说明指令的格式和其它一些有用信息。