指令系统(学习资料)

PLC培训资料一、PLC 简介PLC 是 Programmable Logic Controller 的缩写，即可编程逻辑控制器。

它是一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子系统。

PLC 采用了可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、易于维护等优点，广泛应用于工业自动化控制领域，如制造业、冶金、化工、电力、交通等。

二、PLC 的组成1、中央处理器（CPU）CPU 是 PLC 的核心部件，它负责执行用户程序、处理输入输出信号、进行逻辑运算和算术运算等。

2、存储器存储器包括系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。

系统程序存储器用于存储 PLC 的操作系统和监控程序；用户程序存储器用于存储用户编写的控制程序；数据存储器用于存储 PLC 运行过程中的中间数据和结果。

3、输入输出接口（I/O 接口）I/O 接口是 PLC 与外部设备连接的接口，包括数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口和模拟量输出接口。

通过 I/O 接口，PLC 可以接收外部设备的输入信号，并向外部设备输出控制信号。

4、电源电源为 PLC 提供工作所需的直流电源，通常有 24V 直流电源和220V 交流电源两种。

5、编程设备编程设备用于编写、调试和下载 PLC 的用户程序，常见的编程设备有编程器、个人计算机等。

三、PLC 的工作原理PLC 的工作过程大致分为三个阶段：输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

1、输入采样阶段在输入采样阶段，PLC 以扫描方式依次读入所有输入端子的状态，并将其存入输入映像寄存器中。

在本阶段，即使输入状态发生变化，输入映像寄存器中的内容也不会改变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。

2、程序执行阶段在程序执行阶段，PLC 按照从上到下、从左到右的顺序依次扫描用户程序，并对每条指令进行逻辑运算和算术运算。

80x86指令系统80x86的指令系统可以分为以下6组：数据传送类指令算术指令逻辑指令串处理指令控制转移指令处理机控制指令1、数据传送指令数据传送类指令负责把数据、地址或立即数传送到寄存器或存储单元中。

它又可以分为五种：1.1、通用数据传送指令MOV 传送MOVSX 带符号扩展传送MOVZX 带零扩展传送PUSH 进栈POP 出栈PUSHA 所有寄存器进栈POPA 所有寄存器出栈XCHG 交换（1）MOV传送指令格式为：MOV DST，SRC执行操作：（DST）<——（SRC）MOV指令可以在CPU内或CPU和存储器之间传送字或字节，MOV指令不影响标志位（2）MOVSX带符号扩展传送指令格式为：MOVSX DST，SRC执行操作：（DST）<——符号扩展（SRC）该指令的源操作数可以是8位或16位的寄存器或存储单元的内容，而目的操作数则必须是16位或32位寄存器，传送时把源操作数扩展送入目的寄存器。

MOVSX不影响标志位（3）MOVZX带零扩展传送指令格式为：MOVZX DST，SRC执行操作：（DST）<——零扩展（SRC）MOVSX和MOVZX指令与一般双操作数指令的差别是：一般双操作数指令的源操作数和目的操作数的长度是一致的，但MOVSX和MOVZX的源操作数长度一定要小于目的操作数长度（4）PUSH进栈指令格式为：PUSH SRC执行操作：16位指令：（SP）<——（SP）-2（（SP）+1），（SP））<——（SRC）32位指令：（ESP）<——（ESP）-4（（ESP）+3），（ESP）+2），（ESP）+1）（ESP））<——（SRC）（5）POP出栈指令格式为：POP DST16位指令：（DST）<——（（SP）+1），（SP））（SP）<——（SP）+232位指令：（DST）<——（（ESP）+3），（ESP）+2），（ESP）+1）（ESP））（ESP）<——（ESP）+4堆栈是一种“后进先出”方式工作的一个存储区，它必须存在于堆栈段中，因而其段地址存放于SS寄存器中。

计算机组成原理作业题5第五次作业单选题：1、以下有关指令系统的说法中，错误的是（D）A、指令系统是计算机硬件设计的重要依据B、指令系统是表征一台计算机功能的重要因素C、指令系统是计算机软件、硬件的界面D、指令系统和机器语言无关2、以下有关指令系统的说法中错误的是（C）A、指令系统是一台机器硬件能执行的指令全体B、任何程序运行前都要先转化为机器语言程序C、指令系统只和软件设计有关，而与机器硬件设计无关D、指令系统在某种意义上，反映一台计算机硬件的功能3、有关一地址运算类指令的叙述中，正确的是（B）A、仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供B、可能有一个操作数，也可能有两个操作数C、一定有两个操作数，另一个是隐含的D、指令的地址码字段存放的一定是操作码4、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明一个操作数外，另一个数采用（B）方式A、立即寻址B、隐含寻址C、间接寻址D、基址寻址5、程序控制类指令的功能是（B）A、进行主存和CPU之间的数据传送B、改变程序执行的顺序C、进行CPU和外设之间的数据传送D、控制进、出栈操作6、一个计算机系统采用32位单字长指令，地址码为12位，如果定义了250条二地址指令，那么还可以有（D）条单地址指令A、4KB、8KC、16KD、24K7、采用可变操作码的重要原则是（B）A、操作码长度可变B、使用频率高的指令采用短操作码C、使用频率低的指令采用短操作码D、满足整数边界原则8、某指令系统指令长为8位，每一个地址码3位，用扩展操作码技术。

若指令系统具有2条二地址指令，10条零地址指令，则最多有（B）条一地址指令A、20B、14C、10D、69、以下说法中正确的是（D）A、寻址方式是指令如何给出操作数或操作数地址B、所有指令的寻址方式都相同C、所有指令都有操作码和地址码D、指令的功能与寻址方式无关10、假定指令中地址码所给出的是操作数的有效地址，则该指令采用（B）寻址方式A、立即B、直接C、基址D、相对11、偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。

PLC 编程资料、 PLC 编程软件随着现代工业设备自动化，越来越多的工厂设备将采用 PLC、变频器、人机介面等自动化器件来控制，因此设备自动化程度越来越高。

对设备的保护人员的技术要求越来越严格。

作为一名合格的技术员，需要掌握的技术也越来越多，越来越全面性，以此来满足自动化的睁开及要求，因此设备相关的资料及软件，对我们技术员来说是必需具备的，为了满足大家的要求。

经过多年的积累，整理出四种最常用的三菱、OMRON 、AB 、及西门子公司的相关资料及软件，特价向大家供应，详细软件资料清单见下面。

A 盘：包含：西门子新版 LOGOV4.0 控制器编程软件， LOGO 新版使用手册大全。

新版 S7-200PLC 中文版编程软件， s7_200_sim 模拟软件汉化版， S7-200 的中文系统手册大全。

S7-200 上位机软件PC_Access_V10。

OP、 TP 系列中文版编程软件及编程手册大全，WINCC 中文版编程手册， Protool 中文手册，西门子 STEP5 教程中文版〔 NEW〕，PG702 编程器操作手册，全部西门子公司自动化设备相关的中文资料， S7-200 与 S7-300 的应用论文集， S7-200 的应用实例〔中文说明〕，梯形图 (LAD) 中文版编程手册等。

(共 650M ，详细清单见 A 盘说明 )B 盘：包含：三菱FX 、A、Q 系列 GX-Developer V7.08 中文版 PLC编程软件及中文使用手册。

三菱FX20GM 地址控制器编程软件、三菱 PLC 程序调试离线仿真软件 GX-Simulator6 中文版、三菱 PLCFX最新 FXGPWINV330 〔中文版〕，三菱 FX 系列仿真软件 LTT-C 简体中文版、三菱 PLC 可编程控制器教材、 FX2N、FX2NC 、FX1N 、FXNS、FX0N 、FX0S 系列中文编程手册大全， FX 随机手册及模块手册大全，FX-10P、20P 编程器中文使用说明，三菱FR 系列变频器使用手册大全。

计算机专业基础综合计算机组成原理（指令系统）模拟试卷1(总分：44.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( )。

A.实现存储程序和程序控制B.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性√C.可以直接访问外存D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度2.对某个寄存器中操作数的寻址方式称为寻址。

A.直接B.间接C.寄存器√D.寄存器间接3.变址寻址方式中，操作数的有效地址等于( )。

A.基值寄存器内容加上形式地址(位移量)B.堆栈指示器内容加上形式地址C.变址寄存器内容加上形式地址√D.程序计数器内容加上形式地址4.程序控制类指令的功能是( )。

A.进行算术运算和逻辑运算B.进行主存与CPU之间的数据传送C.进行CPU和I／O设备之间的数据传送D.改变程序执行的顺序√5.指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式。

采用跳跃寻址方式，可以实现( )。

A.堆栈寻址B.程序的条件转移C.程序的无条件转移D.程序的条件转移或无条件转移√6.位操作类指令的功能是( )。

A.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测(0或1)B.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置(0或1)C.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置√D.进行移位操作7.下列说法中不正确的是( )。

A.机器语言和汇编语言都是面向机器的，它们和具体机器的指令系统密切相关B.指令的地址字段指出的不是地址，而是操作数本身，这种寻址方式称为直接寻址√C.串联堆栈一般不需要堆栈指示器，但串联堆栈的读出是破坏性的D.存储器堆栈是主存的一部分，因而也可以按照地址随机进行读写操作8.下列几项中，不符合RISC指令系统的特点是( )。

A.指令长度固定，指令种类少B.寻址方式种类尽量减少，指令功能尽可能强√C.增加寄存器的数目，以尽量减少访存次数D.选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令9.安腾处理机的典型指令格式为( )位。

第1章概述教学目的：1、了解可编程控制器的历史和发展特点2、了解可编程控制器的应用(观看有关现代自动化生产场景的录象并讲解)3、掌握可编程控制器的结构和工作原理教学重点：可编程控制器在现代自动化生产上的应用教学难点：编程控制器的结构和工作原理参考课时：讲课2课时、录象2课时第1章概述可编程控制器(Programmable Logic Controler )，简称PLC。

它是20世纪70年代以来，在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。

由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。

近年来，国内在PLC技术与产品开发应用方面发展很快，除有许多从国外引进的设备、自动化生产线外，国产的机床设备已越来越快地采用PLC控制系统取代传统的继电–接触器控制系统。

国产的小型化PLC性能也基本达到国外同类产品的技术指标。

因此，作为一名电气工程技术人员，必须掌握PLC及其控制系统的基本原理与应用技术，以适应当前电气技术的发展需要。

本章主要介绍可编程控制器的历史和发展、特点与应用、结构与工作原理。

掌握PLC 的入门知识。

一.可编程控制器的历史和发展1、可编程控制器的历史2、可编程控制器的发展方向随着应用领域日益扩大，PLC技术及其产品仍在继续发展，其结构不断改进，功能日益增强，性能价格比越来越高。

1）PLC在功能和技术指标方面的发展主要是以下方面：（1)向高速、大容量方向发展随着复杂系统控制要求越来越高和微处理器与微型计算机技术的发展，可编程控制器的信息处理与响应速度要求更高，用户存储容量也越来越大，例如有的PLC产品扫描速度达0.1μs/步，用户程序存储容量最大达几十兆字节。

（2)加强连网和通信能力PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。

PLC与PLC之间的连网通信、PLC与上位计算机的连网通信已得到广泛应用。

一、教学目标1. 知识目标：（1）了解指令系统的基本概念、组成及作用。

（2）掌握指令的格式、编码方式及寻址方式。

（3）熟悉不同类型指令的特点及执行过程。

2. 能力目标：（1）具备分析指令系统的能力，能够识别不同类型的指令。

（2）能够根据指令特点，设计简单的指令系统。

（3）提高编程能力，能够运用指令系统进行编程实践。

3. 情感目标：（1）激发学生对计算机原理的兴趣，培养求知欲。

（2）培养学生严谨、求实的科学态度。

（3）提高学生的团队合作意识。

二、教学内容1. 指令系统的基本概念、组成及作用。

2. 指令的格式、编码方式及寻址方式。

3. 不同类型指令的特点及执行过程。

4. 指令系统的设计原则及方法。

5. 实践环节：设计简单的指令系统。

三、教学过程1. 导入新课：通过提问、展示图片等方式，引导学生思考什么是指令系统，激发学生的学习兴趣。

2. 讲授新课：（1）讲解指令系统的基本概念、组成及作用。

（2）介绍指令的格式、编码方式及寻址方式。

（3）分析不同类型指令的特点及执行过程。

（4）讲解指令系统的设计原则及方法。

3. 实践环节：（1）分组讨论，分析现有的指令系统。

（2）设计简单的指令系统，包括指令格式、编码方式、寻址方式等。

（3）各小组展示设计方案，互相评价、交流。

4. 总结与反思：（1）回顾本节课所学内容，总结指令系统的特点及设计方法。

（2）引导学生反思自己在设计指令系统过程中的收获与不足。

四、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、积极性。

2. 实践环节：评价学生在设计指令系统过程中的创新能力、团队协作能力。

3. 课后作业：检查学生对指令系统知识的掌握程度。

五、教学资源1. 教材：计算机组成原理、计算机系统结构等相关教材。

2. 多媒体课件：制作与指令系统相关的课件，用于课堂讲解。

3. 网络资源：利用网络资源，查找相关资料，丰富教学内容。

六、教学进度安排1. 第一课时：导入新课，讲解指令系统的基本概念、组成及作用。