什么是单片机寻址方式与指令系统

通过前面的学习，我们已经了解了单片机内部的结构，并且也已经知道，要控制单片机，让它为我们干学，要用指令，我们已学了几条指令，但很零散，从现在开始，我们将要系统地学习8051单片机的指令部份。

一、概述

1、指令的格式

寻址方式

指令的一个重要组成部分是操作数，由它指定参与运算的数据或数据所在的存储器单元或寄存器或I/O接口的地址。指令中所规定的寻找操作数的方式就是寻址方式。每一种计算都具有多种寻址方式，寻址方式越多，计算机的功能就越强，灵活性就越大。寻址方式的多少及寻址功能是反映指令系统优劣的主要因素之一。要掌握指令系统也可从寻址方式入手。

MCS-51指令系统的寻址方式有7种：立即寻址(#data)、寄存器寻址(Rn)、间接寻址(@Ri、@DPTR)直接寻址direct、变址寻址(A+)、相对寻址(rel)和特定寄存器寻址(A)。有些书把A当寄存器寻址，把位寻址单独作一种寻址方式，不管怎么分类其目的是为了便于记忆、掌握111条指令。

1.立即寻址（#data）

操作数包含在指令字节中，操作数直接出现在指令中，并存放在程序存储器中，这种方式称为立即寻址。

立即寻址指令的操作数是一个8位或16位的二进制常数，它前面以“#”号标识，例如：ADD A，#56H，即＃56H与累加器A（设为31H）内容相加，结果（87H）存于累加器A中。这条指令的机器码为2456H.

2.寄存器寻址(Rn)

由指令指出某一个寄存器中的内容作为操作数，这种寻址方式称为寄存器寻址。在这种寻址方式中，指令的操作码中包含了参加操作的工作寄存器R0～R7的代码（指令操作码字节的低3位指明所寻址的工作寄存器）。例如：ADD A,Rn中的Rn，当n为0、1、2时，机器码分别为28、29、2A.

3.间接寻址(@Ri/@DPTR)

由指令指出某一个寄存器内容作为操作数的地址。这种寻址方式称为寄存器间接寻址。访问外部RAM时，可使用R0，R1或DPTR作为地址指针，寄存器间接寻址用符号“@”表示。

例如：MOV A，@RO（机器码E7）是指：若RO内容为66（内部RAM地址单元66H），而66H单元中内容是27H，则指令的功能是将27H这个数送到累加器A.

4.直接寻址(direct)

在指令中直接给出操作数所在存储单元的地址（一个8位二进制数），称为直接寻址。直接地址用direct表示，

直接寻址方式中操作数存储的空间有三种：

（1）.内部数据存储器的128个字节单元（00H~7FH）

(2).位地址空间(有些书把这种寻址方式单独作一种寻址方式)

(3).特殊功能寄存器, 特殊功能寄存器只能用直接寻址方式进行访问。

5.基址加变址寻址(@A+PC/@A+DPTR)

以16位寄存器（DPTR或PC）作为基址寄存器，加上地址偏移量（累加器A中的8位无符号数）形成操作数的地址。

变址寻址方式有两类：

（1）.以程序计数器的值为基址例如指令：

MOVC A，@A+PC； ；（A）←（（A）+（PC））

指令的功能是先使PC指向本指令下一条指令地址（本指令以完成），然后PC地址与累加器内容相加，形成变址寻址的单元地址内容送A。

（2）.以数据指针DPTR为基址，以数据指针内容和累加器内容相加形成地址，例如：

MOV DPTR #4200H ；给DPTR赋值

MOV A，#10H ；给A赋值

MOVC A ，@A+DPTR ；变址寻址方式（A）←（（A）+（DPTR））

三条指令的执行结果是将4210H单元内容送A中。

6.相对寻址(rel)

以程序计数器PC的当前值为基址，加上相对寻址指令的字节长度，再加上指令中给定的偏移量rel的值（rel是一个8位带符号数，用二进制补码表示），形成相对寻址的地址。

例如指令：

JNZ rel (或rel = 23H，机器码为7023)
当A≠0时，程序跳到这条指令后面，相差23个字节运行下一条指令。

7.特定寄存器寻址

累加器A和数据针DPTR这两个使用最频繁的寄存器又称为特殊寄存器。对特定寄存器的操作指令，指令不再需要指出其地址字节，指令码本身隐含了操作对象A或DPTR。

例如：

INC A (指令码04) ；累加器加1

MOV A,#12H (指令码7412) ；数12送累加器

INC DPTR （指令码A3） ；数据指针内容加1

综上所述，寻址方式与存储器结构有密切关系。一种寻址方式只适合于对一部分存储器进行操作，在使用时要加以注意。

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

我们写指令使用汇编格式，而计算机和