MSP430系列超低功耗单片机原理与系统设计 教学课件 作者 李智奇 4 6 第4章.pptVIP

第4章 MSP430系列单片机的指令系统与程序设计 4.1 MSP430指令系统概述 　　汇编语言(Assembly Language)是用助记符和标号地址来编写程序语言的，直接面向机器，因机器而异。汇编语言的语句由四部分组成：标号、操作码、操作数和注释。MSP430单片机的指令格式如下：　　【标号】 操作码，【操作数】【；注释】　　标号：用户设定的符号，表示该指令所在的地址。由汇编器将标号翻译成该行语句的物理地址。标号并非每一个语句都有，只有在需要时才使用。书写时最左边对齐，后面不必用冒号。 　　操作码：指令的操作功能，是任何一个语句都不可缺少的。　　操作数：规定数据的类型和所用的寻址方式。如果有两个操作数，则第一个为源操作数，第二个为目的操作数，源操作数和目的操作数之间用逗号分隔；如果只有一个操作数，该操作数既是源操作数，又是目的操作数。有的指令也可以没有操作数，如NOP指令。　　注释：语句的说明部分，它必须用分号“；”和指令隔开，注解该指令具体完成了什么操作，它是为了方便人们阅读程序而设定的。计算机在汇编时对注释部分不作处理。 4.1.2 指令系统中的符号说明 　　指令系统中各符号的含义介绍如下：　　(1) 前面带有标志“*”的指令是仿真指令，仿真指令的使用结合了CPU结构和执行方便的内核指令，使得代码效率更高，速度更快；　　(2) “→”表示“写内容到”；　　(3) “src”和“dst”分别表示源操作数和目的操作数；　　(4) 状态位中“*”表示影响，“－” 表示不影响，“0”和“1”表示清零和置位；　　(5) “@”表示寄存器间接寻址，“direct”代表直接地址； 　　(6) 指令助记符的后缀“.W”或无后缀表示其为字操作指令，在字操作指令中，存储器地址一定要对准偶数地址，指令助记符的后缀“.B”表示其为字节操作指令；　　(7)Rn表示R0～R15；　　(8) PC/R0为程序计数器；　　(9) SP/R1为堆栈指针；　　(10) TOS为堆栈顶；　　(11) 后面的数据为具体的地址；　　(12) #是立即数的前缀，后面的数为立即数；　　(13) ?MSB为最高有效位； 　　(14) LSB为最低有效位；　　(15) +表示内容增加；　　(16) -内容减少；　　(17) V为溢出标志，N为负标志，Z为零标志，C为进位标志；　　(18) (×)表示某寄存器或某单元中的内容； 　　(19) ((×))表示间接寻址单元中的内容；　　(20) ?EDE、TONI、TOM和LEO是一般的符号，它们没有特殊的含义。 4.1.3 指令的代码格式　　MSP430单片机指令系统的代码格式有双操作数指令(内核指令)代码格式、单操作数指令(内核指令)代码格式、条件和无条件转移指令代码格式，下面分别进行介绍。　　1. 双操作数指令(内核指令)　　双操作数指令由4个域组成，共16位代码。 ? 操作码域，4位[操作码]。　　? 源域，6位[源寄存器+As]。　　? 字节操作识别符，1位[B/W]。　　? 目的域，5位[目的寄存器+Ad]。 　　2. 单操作数指令(内核指令)　　单操作数指令是由2个主域组成的，共16位代码。 3. 条件和无条件转移指令(内核指令) 　　该类指令包括2个主域，共16位代码。 ?操作码域，6位。 ?跳转偏移域，10位。　 转移指令可跳转到相对于当前地址范围在-511～+512字之间的地址。汇编器计算出有符号的偏移，并把它们插入操作码。　　转移类指令不影响状态位，当发生转移时，可通过偏移量改变PC值，公式为 4.1.4 无需ROM补偿的仿真指令　　无需ROM补偿的仿真指令可用精简指令集仿真，汇编器接收仿真指令，并能够插入适当的内核指令。MSP430指令系统中无需ROM补偿的仿真指令如表4-1所示。 表4-1 无需ROM补偿的仿真指令 4.1.5 指令的时钟周期与指令长度　　MSP430的指令执行速度(指令所用的时钟周期数，这里时钟周期指MCLK的周期)和指令长度(所占用存储空间)与指令的格式和寻址模式密切相关。在不同的寻址模式下，CPU寻找操作数的路径不一样，当然要占用不同的时间与不同的存储空间。表4-2和4-4给出了MSP430指令的时钟周期数和指令长度，表4-3和表4-5给出了简单判定双操作数和单操作数的CPU指令周期方式。 表4-2 双操作数指令的时钟周期数与指令长度 表4-3 双操作数指令执行周期 表4-4 单操作数指令的时钟周期数与指令长度 表4-5 单操作数指令执行周期 例如：PUSH #50