嵌入式系统讲义3——指令分类与寻址方式
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单片机指令系统-第3讲寻址方式单片机指令系统第 3 讲寻址方式在单片机的世界里,指令系统就像是一套精密的规则和指南,而寻址方式则是其中至关重要的一部分。
它决定了单片机如何在其内部的存储空间中找到所需的数据或指令,从而实现各种复杂的功能。
今天,就让我们一起来深入探讨一下单片机指令系统中的寻址方式。
首先,我们来了解一下什么是寻址方式。
简单来说,寻址方式就是单片机在执行指令时寻找操作数的方法。
就好比我们在一个大仓库里找东西,需要有一定的方法和路径才能快速准确地找到目标物品。
在单片机中,操作数可能存放在寄存器、内存单元或者其他特定的位置,而不同的寻址方式就是告诉单片机从哪里去获取这些操作数。
常见的寻址方式有以下几种:立即寻址是比较简单直接的一种方式。
在这种方式下,操作数就直接包含在指令当中。
比如说,指令“MOV A, 50H”,这里的“50H”就是一个立即数,单片机可以直接获取并使用它。
这种方式的优点是指令执行速度快,因为操作数已经在指令中给出,不需要再去其他地方寻找。
直接寻址则是通过指令中给出的直接地址来访问片内 RAM 中的单元。
例如,“MOV A, 30H”,这里的“30H”就是一个直接地址,单片机会根据这个地址找到对应的存储单元,并将其中的数据传送到累加器A 中。
直接寻址方式的优点是直观、简单,但能够访问的地址范围有限,通常只能访问片内 RAM 的低 128 个字节。
寄存器寻址是指操作数存放在寄存器中,指令中直接指定寄存器的名称。
比如,“MOV A, R0”,就是将寄存器 R0 中的内容传送到累加器A 中。
由于寄存器的读写速度通常比内存快,所以这种方式可以提高指令的执行效率。
寄存器间接寻址则是通过寄存器中的内容作为地址来访问片内RAM 单元。
比如,“MOV A, @R0”,这里先读取寄存器 R0 中的值,然后以这个值作为地址,从对应的片内 RAM 单元中取出数据传送到累加器 A 中。
这种方式扩大了可访问的地址范围。
一、嵌入式系统开发的基础知识1.嵌入式系统的特点、分类、发展与应用,熟悉嵌入式系统的逻辑组成。
(1)特点:专用性隐蔽性(嵌入式系统是被包装在内部)资源受限(要求小型化、轻型化、低功耗及低成本,因此软硬件资源受到限制)高可靠性(任何误动作都可能会产生致命的后果)软件固化(软件都固化在只读存储器ROM中,用户不能随意更改其程序功能)实时性(2)逻辑组成硬件:1)处理器(运算器、控制器、存储器)目前所有的处理器都是微处理器中央处理器(CPU)和协助处理器(数字信号处理器DSP、图像处理器、通信处理器)2)存储器(随机存储器RAM和只读存储器ROM)RAM分为动态DRAM和静态SRAM两种。
DRAM电路简单、集成度高、功耗小、成本低,但速度稍慢慢;SRAM电路较复杂、集成度低、功耗较大、成本高,但工作速度很快,适合用作指令和数据的高速缓冲存储器RAM当关机或断电时,其中的信息都会消失,属于易失性存储器ROM属于不易失性存储器。
分为电可擦可编程只读存储器(存放固件)和闪速存储器(Flash ROM简称内存)。
内存的工作原理:在低压下,存储的信息可读但不可写,这类似于ROM;在较高的电压下,所存储的信息可以更改和删除,这有类似于RAM。
3)I/O设备与I/O接口4)数据总线软件(3)分类按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类:1)低端系统采用4位或8位单片机,在工控领域和白色家电领域占主导地位,如计算器、遥控器、充电器、空调、传真机、BP机等。
2)中端系统采用8位/16位/32位单片机,主要用于普通手机、摄像机、录像机、电子游戏机等。
3)高端系统采用32位/64位单片机,主要用于智能手机、调制解调器、掌上计算机、路由器、数码相机等。
(4)发展20世纪60年代初,第一个工人的现代嵌入式系统(阿波罗导航计算机)20世纪60年代中期,嵌入式计算机批量生产20世纪70年代,微处理器出现20世纪80年代中期,外围电路的元器件被集成到处理器芯片中,昂贵的模拟电路元件能被数字电路替代20世纪90年代中期SOC出现,集成电路进入超深亚微米乃至纳米加工时代2.嵌入式系统的组成与微电子技术(集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的作用和发展)(1)集成电路IC集成电路的制造大约需要几百道工序,工艺复杂。