单片机设计技术-AVR单片机原理及应用课件5.pptVIP

AVR单片机原理及应用 华南理工大学电力学院 第三章 AVR单片机指令系统 计算机的指令系统是一套控制计算机操作的代码（二进制），称之为机器语言。计算机只能识别和执行机器语言的指令。 难记！易出错！ 为了便于人们理解、记忆及使用，通常用汇编语言指令来描述计算机的指令系统。汇编语言指令可通过汇编器（软件，如AVR Studio，51系列的ASM51等）翻译成计算机能识别的机器语言。 相对较易记，不易出错 CISC结构存在指令系统不等长，指令数多，CPU利用效率低，执行速度慢等缺陷 AVR单片机指令系统是先进的RISC体系结构，采用了大型快速存取寄存器组（32个通用工作寄存器）、快速的单周期指令系统以及单级流水线等先进技术 16/32位定长指令 流水线操作 大型快速存取寄存器组 3.1 指令格式 3. 1 . 1 汇编语言源文件 AVR的指令的一般格式为： 目的地址 指令的三种表示方式 指令的二进制表示形式 指令的十六进制形式 指令的助记符形式又称为指令的汇编形式或汇编语句 汇编语言源文件是由汇编语言代码和汇编程序指令所组成的ASCII 字符文件。 汇编语言源文件包括指令助记符、标号和伪指令。指令助记符和伪指令常带操作数 语句有以下４种形式： ① [标号]伪指令[操作数][;注释] ② [标号]指令[操作数][;注释] ③ ;注释 ④ 空行 例子： Label: .EQU Var1=100 ;置Var1 等于100 伪指令 .EQU Var2=200 ;置Var2 等于200 test: rjmp test ;无限循环指令 ;纯注释行 注意：不限制有关标号伪指令注释或指令的列位置 指令助记符 汇编器认可指令集中的指令助记符。指令集中综合了助记符并给出了参数 3.1.2 指令集名词（符号） 1、状态寄存器 SREG: 状态寄存器 C: 进位标志位 Z: 零标志位 N: 负数标志位 V: 2 的补码溢出指示位 S: N⊕V， 符号测试位 H: 半进位标志位 T: 用于 BLD 和 BST 指令传送位 I: 全局中断触发 禁止标志位 2、寄存器和操作数 Rd: 寄存器区中的目的(或源)寄存器 Rr: 寄存器区中的源寄存器 R: 指令执行后的结果 K: 常数项或字节数据 (8位) k: 程序计数器的常量地址数据 b: 在寄存器区中或I/O寄存器中的位(3 位) s: 在状态寄存器中的位(3位) X, Y, Z: 间接地址寄存器(X=R27:R26, Y=R29:R28, Z=R31:R30) P(或A): I/O 寄存器地址 q: 直接寻址的偏移(6 位) 3、堆栈 STACK： 作为返回地址和压栈寄存器的堆栈 SP：STACK 的堆栈指针  4、标志 (Flags) ?: 标志受指令的影响Flag affected by instruction，在指令表“标志”栏写出相应字母 0: 标志被指令清零Flag cleared by instruction，写出相应字母并标以下标0 1: 标志被指令置位 Flag set by instruction，写出相应字母并标以下标1 -: 标志不受指令影响Flag not affected by instruction，不写出相应字母 3.1.3 ATmega8指令 ATmega8共有130条指令，按功能可分为5大类： 数据传送指令（35条）； 算术和逻辑运算指令（28条）； 位操作和位测试指令（28条）； 比较和转移指令（36条）； MCU控制指令（3条）。 3.1.4汇编器伪指令 伪指令并不直接转换成操作数，而是用于调整存储器中程序的位置，定义宏，初始化存储器等 3.1.5 表达式 汇编器的表达式由操作数、运算符和函数组成。所有的表达式内部为32位(二进制) 操作数 (1)用户定义的标号，该标号给出了放置标号位置的定位计数器的值 (2)用户用SET伪指令定义的变量 (3)用户用EQU伪指令定义的常数 (4)整数常数，包括下列几种形式 十进制缺省值10 255 十六进制数二进制表示法0x0a,$0a,0xff,$ff 二进制数00(5)PC, 程序存储器定位计数器的当前值 汇编器的函数(而非单片机内的函数) 有LOW、HIGH、BYTE2、BYTE3…… 汇编器所认的运算符 3.1.6器件定义头文件“m8def.inc” 在AVR的器件手册中，对所有的内部寄存器进行了标称化的定义，如32个通用寄存器组用R0～R31表示，系统状态寄存器用SREG表示，端口C数据寄存器用PORTC表示