芯片解密技术员解析单片机寻址方式与指令系统

2010年03月18日

由以前的研究中，我们了解了微控制器的内部结构，并已经知道，控制微控制器，让它干我们学习使用指导，我们学到了一些命令，但它是琐碎的，从现在开始，我们将系统地研究了8051指令的一部分。

一、概述
1、指令的格式
我们已知，要让计算机做事，就得给计算机以指令，并且我们已知，计算机很“笨”，只能懂得数字，如前面我们写进机器的75H，90H，00H等等，所以指令的第一种格式就是机器码格式，也说是数字的形式。但这种形式实在是为难我们人了，太难记了，于是有另一种格式，助记符格式，如MOV P1，#0FFH，这样就好记了。这两种格式之间的关系呢，我们不难理解，本质上它们完全等价，只是形式不一样而已。
2、汇编
我们用汇编格式的指示，只知道计算机和微处理器的机器代码格式，所以我们写的成机器代码格式编制格式的指示，这样的转换，有两种选择：手工汇编和机器组装。手册汇编实际上是一个查找表，因为这两种格式是不相同的格式，它是十二时五十九分，检查名单上的表。但是，手动查表总是麻烦，所以将有计算机软件，利用计算机软件来替代手工查表，这就是机器汇编。

二、单片机的寻址
让我们先来复习一下我们学过的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH这些指令都是将一些数据送到对应的位置中去，为什么要送数据呢？第一个因为送入的数能让灯全灭掉，第二个是为了要实现延时，从这里我们能看出来，在用单片机的编程语言编程时，经常要用到数据的传递，事实上数据传递是单片机编程时的一项重要工作，一共有28条指令（单片机共111条指令）。下面我们就从数据传递类指令开始吧。

分析检验MOV P1，＃0FFH这个指示，我们可以得出结论，检验手段的第一个字是一个命令动词，它已决定做某件事，检验手段不足采取的步骤写了E，它是“转移”，这是一个令认为做任何事情，有许多参数，分析数字，数据传输，必须有一个“源”这是你要发送的少数人，必须有“目的”，这就是你这个数字要发送到地方去，显然是上述单片机指令之一，要派几个（源）是0FFH，但在本地（送达目的地）是小的登记册。在数据传输型指令是在背面写教学目标，而将源写在最后

这条指令中，送给P1是这个数本身，换言之，做完这条指令后，我们能明确地知道，P1中的值是0FFH，但是并不是任何时候都能直接给出数本身的。例如，在我们前面给出的单片机延时程序例是这样写的：
MAIN： SETB P1.0 　　　　；（１）
　　　LCALL DELAY ；（２）
　　　　CLR P1.0 　　　　；（３）
　　　LCALL DELAY 　　；（４）
　　　　AJMP MAIN 　　　；（５）

以下子程序
DELAY： MOV R7，#250　　；（６）
D1： MOV R6，#250 　　；（７）
D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）
　　 DJNZ R7，D1　　　；（９）
　　RET 　　　　　　　；（１０）
　　 END 　　　　　　；（１１）
MAIN： SETB P1.0 　　　　；（１）
　　　MOV 30H，#255
　　　 LCALL DELAY ；
　　　 CLR P1.0 　　　　；（３）
　　　 MOV 30H,#200
　　　 LCALL DELAY 　　；（４）
　　　 AJMP MAIN 　　　；（５）

；以下子程序
DELAY： MOV R7，30H　　；（６）
D1： MOV R6，#250 　　；（７）
D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）
　　 DJNZ R7，D1　　　；（９）
　　RET 　　　　　　　；（１０）
　　 END 　　　　　　；（１１）

　这样一来，我每次调用延时程序延时的时间都是相同的（大致都是0.13S)，如果我提出这样的要求：灯亮后延时时间为0.13S灯灭，灯灭后延时0.1秒灯亮，如此循环，这样的程序还能满足要求吗？不能，怎么办？我们能把延时程序改成这样(见表2)：调用则见表2中的主程，也就是先把一个数送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根据30H单元中传过来的数确定。这样就能满足要求。

由此我们可以得出结论，数据传输是要找出通过几个，很多时候，这个数字不能直接给予改变，从而导致需要一个概念：如何寻找操作，我们必须找到在操作该单位的地址被称为解决。在这里我们直接使用了宿主细胞的地址编号，以找到运作数，所以称这种方法为直接寻址。除了这种方法，有一个，如果我们把工作的登记号码，并从工作寄存器找到数据，当时称为寄存器寻址。例如：mov甲，R0是在R0工作寄存器的数据发送到累加器阿，去。问一个问题：我们知道，工作寄存器内存单元的一部分，如果我们选择工作寄存器0，则R0是内存，从00单位，那么这样的结果，检验手段阿，从00，和MOV甲，R0是在没有它的不同呢？我们为什么要区分呢？事实上，这两个指令的执行结果是完全相同的，这些从00细胞的所有内容发送到，去，但在执行过程中不作为的第一条指令的执行情况同样需要2个周期，而第二只需要一周期，成为第一条指令的代码的最终目标是两个字节（E5H从00），而第二，只要一个字节（E8h）可以是一个。

这么斤斤计较！不就差了一个周期吗，如果是12M的晶体震荡器的话，也就1个微秒时间了，一个字节又能有多少？

不对，如果这条指令只执行一次，也许无所谓，但一条指令如果执行上1000次，就是1毫秒，如果要执行1000000万次，就是1S的误差，这就很可观了，单片机做的是实时控制的事，所以必须如此“斤斤计较”。字节数同样如此。

再来提一个问题，现在我们已知，寻找操作数能通过直接给的方式（立即寻址）和直接给出数所在单元地址的方式（直接寻址），这就够了吗？

看这个问题，要求从30H单元开始，取20个数，分别送入A累加器。

就我们目前掌握的办法而言，要从30H单元取数，就用MOV A，30H，那么下一个数呢？是31H单元的，怎么取呢？还是只能用MOV A，31H，那么20个数，不是得20条指令才能写完吗？这里只有20个数，如果要送200个或2000个数，那岂不要写上200条或2000条命令?这未免太笨了吧。为什么会出现这样的状况？是因为我们只会把地址写在指令中，所以就没办法了，如果我们不是把地址直接写在指令中，而是把地址放在另外一个寄存器单元中，根据这个寄存器单元中的数值决定该到哪个单元中取数据，比如，当前这个寄存器中的值是30H，那么就到30H单元中去取，如果是31H就到31H单元中去取，就能解决这个问题了。怎么个解决法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我们就能通过一定的办法让这里面的值发生变化，比如取完一个数后，将这个寄存器单元中的值加1，还是执行同一条指令，可是取数的对象却不一样了，不是吗。通过例程来说明吧。
MOV R7，#20
　　 MOV R0，#30H
LOOP：MOV A，@R0
　　 INC R0
　　 DJNZ R7,LOOP
这个例程，我们能够理解大部分的指示，第一句，是20号会立即传送到R7版本中的价值的r7将用尽应为20的执行情况。二是在30h内人数将立即传送到寄存器R0的工作，所以用尽，R0单位价值在30小时执行，第三句，这是在什么单位价值了R0，看看这个价值地址，考虑到该地址的A，这个时候，这个指令执行的结果单位的内容是为MOV相当于甲，30h内。第四句，从来没有学会，是添加得到R0值，因此，执行用尽，R0是价值31H，第五句，教训，将r7将在一个价值的减少，看它是否等于0，不等于0，然后到标签回路办公室继续执行，因此，刑罚的执行完毕，将转向阿的检验手段的实施，@ R0这句话，这一次是相当于执行的检验手段甲，31H（因为这在时间的价值R0是31H 1），因此，直到r7将连续减法的价值等于0，即周期20倍，到目前为止，实现我们的要求，从30h内：单位开始分为A，20个数据。这也是一种方法找到数据，因为数据是间接地被发现，因此，我们所谓的跨站点地址。请注意，在站点间得到R0或R1地址只可以用于数据存储等。