单片机指令寻址方式总结

操作数是指令的处理对象，是指令的重要组成部分。寻址方式是确定操作数存放位置的方式，是正确掌握指令使用方法的基础。

MCS-51单片机指令有7种寻址方式，分别是立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、位寻址、变址寻址和相对寻址。

1立即数寻址

立即数是以“#”开头的数字，如#10、#10010B、#13H、#1256H和#0ACH等。在指令中，立即数只能是源操作数，不能是目的操作数。

【例3-10】立即数寻址。指令在ROM中的存放如下：

在指令“MOV A,#12H”中，立即数#12H是源操作数，紧随操作码74H之后存放在ROM中。该指令执行时，单片机先从ROM中读取操作码74H，对操作码74H解码后，确定要进行的操作是将一个8位立即数送入累加器A，接下来单片机从紧邻操作码的下一个存储单元中取得立即数12H并送入累加器A。另外，该指令的目的操作数累加器A隐含在操作码中，没有明确给出。

2寄存器寻址

当指令的操作数位于某一寄存器中时，该操作的寻址方式为寄存器寻址。可用于寄存器寻址的寄存器有：工作寄存器R0~R7、累加器A、数据指针寄存器DPTR，以及MUL和DIV指令中的累加器A和寄存器B。

【例3-11】寄存器寻址。指令及其在ROM中的存放如下：

在本例中，R0、R2和DPTR均为寄存器寻址的操作数。其中，指令“MOV R0,#12H”和“MOV R2,#13H”的操作码分别是78H和7AH，单片机对操作码进行译码后即可知指令要完成的操作分别是将一个立即数送入工作寄存器R0和R2中;“INC DPTR”的操作码中隐含了操作数，其操作是将DPTR中的数加1。

3直接寻址

若指令中直接给出操作数的存储地址，则该操作数的寻址方式是直接寻址。可以通过直接寻址方式访问存放于片内RAM(地址范围为00H~7FH)和特殊功能寄存器(地址范围为80H~FFH)中的操作，并且直接寻址操作数的地址将出现在指令的机器码中。

【例3-12】直接寻址。指令及其在ROM中的存放如下：

在本例中，两条指令的操作码都是75H，代表指令要完成的操作是将一个立即数传送给一个直接寻址的操作数。目标操作数SP和10H的寻址方式均为直接寻址，其中，SP是特殊功能寄存器，其地址为81H。需要注意的是，代表地址的数字10H没有以“#”开头，若数字以“#”开头即为立即数寻址。

4寄存器间接寻址

采用寄存器间接寻址的操作数均存放在存储器中，其存储地址在寄存器中。指令执行时，首先要从寄存器中获得操作数的存储地址，然后根据该地址找到存放操作数的存储单元，进而实现操作数的访问。在寄存器间接寻址中，寄存器的作用类似于指针，用于存放数据的地址。可用于寄存器间接寻址的寄存器有R0、R1和DPTR。寄存器间接寻址方式可以用于访问片内RAM、片外RAM、片外I/O接口和ROM。

【例3-13】寄存器间接寻址。指令及其在ROM中的存放如下：

在本例中，目标操作数@R0的寻址方式是寄存器间接寻址。若寄存器R0中的数值是34H，则数值12H将被传送到片内RAM区中地址为34H的存储单元中。指令执行时，单片机取得操作码76H，对操作码进行译码后，确定需要完成的任务是将一个立即数送入一个片内RAM存储单元中，而该存储单元的地址在R0中，需要传送的立即数在ROM中并存放于操作码之后。

5位寻址

前几种寻址方式均用于访问字节型数据，属于字节数据寻址可以对单独一位进行访问，所采用的寻址方式为位寻址。位寻址可用于访问片内RAM的位寻址区和可以按位寻址的特殊功能寄存器的位。

片内RAM位寻址区中位的表达方式有以下两种：①位地址值(00H~0F7H);②字节地址.位序号。

可以按位寻址的特殊功能寄存器位的表达方式有以下四种：①位地址值(80H~0F7H);②位名称;③特殊功能寄存器字节地址.位序号;④特殊功能寄存器名称.位序号。另外，特殊功能寄存器名称是特殊功能寄存器地址的符号表示，它们是等价的。

需要特别注意的是：在表示累加器A中的位的位地址时，不能用“A.位序号”，只能用“ACC.位序号”。

【例3-14】片内RAM中的位寻址。指令如下：

6变址寻址

变址寻址是“基址寄存器加变址寄存器间接寻址”的简称。在这种寻址方式中，基址寄存器是16位的程序计数器(PC)或16位的数据指针寄存器(DPTR)，变址寄存器是累加器A。指令执行时，基址寄存器内的数与变址寄存器内的数相加构成16位的源操作数地址。这种寻址方式只能用于程序存储器的访问。另外，因为程序存储器中的内容无法改变，所以这种寻址方式只适用于源操作数。

采用变址寻址方式的指令共有三条，包括：“MOVC A,@A+PC”、“MOVC A,@A+DPTR”和“JMP@A+DPTR”。下面仅以指令“MOVC A,@A+DPTR”为例介绍变址寻址方式。

【例3-16】变址寻址MOVC指令。指令如下：

MOVC A,@A+DPTR;以(A)+(DPTR)为地址，从ROM中取1个字节数据送入累加器A

在本例中，指令“MOVC A,@A+DPTR”的机器码是93H，其中隐含了源操作数和目标操作数，该指令执行时，单片机取得操作码93H并对其译码后，即知要完成的操作是以(A)+(DPTR)为地址，从ROM中取1个字节数据送入累加器A。若该指令执行之前，(A)=30H、(DPTR)=2000H，则该指令执行时，源操作数在程序存储器的地址为30H+2000H=2030H。该指令执行后，程序存储器中地址为2030H的字节单元中的数据将被传送给累加器A。

7相对寻址

相对寻址主要用于相对转移指令，相对转移指令执行时程序将发生跳转。根据计算机的工作原理，程序执行之前被存放在存储器中，程序执行时计算机将以程序计数器中的值为地址到相应的存储器单元中取指令，取得的指令将被译码并执行。因此，跳转指令之所以能使程序发生跳转，是因为其能使计算机不按存储顺序取指令。

在相对寻址中，目标地址=程序计数器(PC)的当前值+地址偏移量rel。指令执行后，目标地址被送入PC，使得单片机到目标地址所指向的程序存储器单元中取指令，从而改变程序的执行顺序。需要注意的是：①程序计数器(PC)的当前值(可简称为当前PC值)是相对转移指令的下一条指令在程序存储器中的存放地址，可以由转移指令本身的存放地址加上转移指令本身的字节长度获得;②地址偏移量rel是8位有符号数(-128~+127)。