µÚ3ÕÂ CPU.doc

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1 中国 MSP430 单片机专业网站 MSP430F2 系列 16 位超低功耗单片机模块原理第 3 章 MSP430 CPU 版本 : 1.2 日期 : 原文 : TI MSP430x2xxfamily.pdf 翻译 : 袁德纯编辑 : DC 微控技术论坛总版主 注 : 以下文章是翻译 TI MSP430x2xxfamily.pdf 文件中的部分内容 由于我们翻译水平有限, 有整理过程中难免有所不足或错误 ; 所以以下内容只供参考. 一切以原文为准 详情请密切留意微控技术论坛 Page 1 of 53

2 第三章 16 位精简指令集计算机系统本章节将介绍 430 的 16CPU 系统 寻址模式和指令系统目录 : 绪论 CPU 的寄存器指令系统 3.1 绪论 16 位 CPU 的一体化系统明确的面向模块化的程序设计技术, 如适当的程序分支 表格处理和可应用高级语言, 如 C 语言 CPU 能在不用进行页面调整的时候寻址整个地址空间 CPU 的主要性质 : 带有 27 条指令和 7 种寻址模式的精简指令集架构 每条指令能够采用任何一种寻址模式的交互式系统结构 完整的寄存器系统包括 : 程序计数器 状态寄存器 和堆栈的指针 ; 单周期的寄存器操作 16 位寄存器操作简化了存储器的存取 16 位的地址总线允许直接存取和在整个寄存器范围内的任意分支 16 为的数据总线允许直接的更大范围的数据的处理 常数发生器能够产生多达 6 种常数 不需要寄存器的情况下便可进行存储器间的传输 字节和双字节的寻址和指令格式 MDB( 存储器的数据总线 ) MAB( 存储器的地址总线 ) Page 2 of 53

3 注 :R0/PC Program Counter:R0/PC 程序计数器 R1/SP Stack Pointer:R1/SP 堆栈指针 CPU 的方框图如图 3-1 所示 Page 3 of 53

4 R2/SR/CG1 Status:R2/SR/CG1 状态 R3/CG2 Constant Generator:R3/CG2 常数发生器 General Purpose: 普通用法 3.2 CPU 的寄存器 16 位的 CPU 整合了 16 位的寄存器 R0 到 R3 用于特定用法,R4 到 R15 用于普通用法 程序计数器程序计数器指向下一条将要被执行的指令 每条指令用偶 (2,4,6,8) 字节指令方式执行程序计数器增加 指令在 64KB 的地址空间中存取数据扮演着偶地址分界线的角色, 程序计数器以偶地址方式排列 如图 3-2: 程序计数器能够在任意的一种寻址模式种被任一条指令所寻址例 : MOV #LABEL,PC ; MOV LABEL,PC ; ; 堆栈指针堆栈指针用于存放子程序的调用和中断子程序的返回地址 堆栈指针以先进后出的方式执行堆栈指针能够在任意的一种寻址模式种被任一条指令所寻址, 如图 3-2 所示 程序计数器以偶地址方式排列, 用户能够使用堆栈指针初始化 RAM 堆栈的用法如图 3-4 所示例程 : MOV 2(SP),R6 ; I2 > R6 MOV R7,0(SP) ; Overwrite TOS with R7 PUSH #0123h ; Put 0123h onto TOS POP R8 ; R8 = 0123h 图 3-3 图 3-4 图 3-5 描述了堆栈指针的程序进栈和出栈的顺序 Page 4 of 53

5 图 a 图 b 图 a 图 b 图 3-5 在执行 PUSH SP 指令后, 堆栈指针将改变执行指令 POP SP 后, 堆栈指针不改变, 指令 POP SP 将 SP1 压入指针位置 (SP2=SP1) 状态寄存器状态寄存器可作为原始寄存器和目的寄存器, 只能在寄存器的模式下以双字节的方式进行存取 剩下的存取模式用于支持常数发生器, 状态寄存器的各个位如图 3-6 所示 : 图 3-6 表 3-1 描述了状态寄存器的各个位位描述溢出标志位 程序运行过程中, 结果超出规定范围的时候, 此位将会被置位 V ADD(.B),ADDC(.B) SUB(.B),SUBC(.B),CMP(.B) SCG1 系统时钟发生器 1 当此位置 1 时,SMCLK 将会被关闭系统时钟发生器 0 如果 DCOCL 没有用于 MCLK 或者 SMCLK, 当此位被置位时, 将关闭 SCG0 DCO 的直流发生器晶振关闭位 此位被置 1 时, 当 LFXT1CLK 没有被用于 MCLK 或者 SMCLK,LFXT1 将会被 OSCOFF 关闭 CPUOFF CPU 关闭位 当此位被置 1 时, 将会关闭 CPU 中断使能位 此位被置 1 时, 所有的中断将会被打开 复位时, 所有的中断均不可 GIE 用负数位 当指令的操作结果是负数时, 此位被设置时 ; 当结果不为负数时, 此位被 N 清除 Z 零标志位 结果为 0 时, 此位被设置 ; 结果不为 0 时, 此位被清除 C 进位标志位 常数发生器 CG1 和 CG2 六个普通用途的常数可由常数发生器的寄存器 R2 和 R3 产生, 而不需要一个额外的双字节程序指令 常数由源寄存器的寻址模式所选择 如表 3-2 所示 Page 5 of 53

6 常数发生器的优点在于 : 没有特殊的指令需求六个常数不需要额外的代码指令 No code memory access required to retrieve the constant 如果六个常数中的一个被用于立即源操作数, 汇编程序将会自动使用常数发生器 R2 和 R3 在用于常数模式的时候,R2 和 R3 将不能够被明确的被寻址 它们仅作为源寄存器 常数发生器的扩展指令设置 : 精简指令集的 M430 单片机仅有 27 条系统指令 但是常数发生器允许 MSP430 的汇编程序使用附加的 24 条仿真指令 例如单操作数指令 CLR dst 被双操作数指令 MOV R3,dst 所仿效, 它们具有相同的深度 当 #0 被汇编程序所替代时,R3 被用作 AS=00 指令 ADD 0(R3),dst 取代指令 INC dst 普通寄存器 R4-R15 R4-R15 的 12 个寄存器都是普通用法的寄存器 这些所有的寄存器均可被作为数据寄存器 地址指针 或者索引值都可以被字节指令或者字指令所寻址 如图 3-7 所示 图 3-7 Page 6 of 53

7 3.3 寻址方式 七种源操作数寻址模式和四种目的操作数寻址模式能够访问所有的地址空间 表 3-3 描述了 AS 和 AD 模式中的各个位 As/Ad 寻址模式 语法结构 描述 00/0 寄存器模式 Rn 寄存器内容是操作数 01/1 索引模式 X(Rn) (Rn + X) points to the operand. X is stored in the next word. 01/1 符号 ADDR (PC + X) points to the operand. X is stored in the next word. Indexed mode X(PC) is used. 01/1 绝对模式 &ADDR The word following the instruction contains the absolute address. X is stored in the next word. Indexed mode X(SR) is used. 10/ Rn is used as a pointer to the operand. 11/ Rn is used as a pointer to the Page 7 of 53

8 operand. Rn is incremented afterwards by 1 for.b instructions and by 2 for.w instructions. 11/ 立即模式 #N The word following the instruction contains the immediate constant N. Indirect autoincrement is used. 在下面的内容中将为大家具体介绍七种寻址模式 注 : 标签 EDE, TONI, TOM, 和 LEO 的用法 在整篇文档中 EDE, TONI, TOM, 和 LEO 仅仅作为普通的标签而没有特殊的含义 寄存器寻址模式寄存器寻址模式如表 3-4 种所示 汇编代码 MOV R10 R11 长度 操作 内容 例子 ROM 中的内容 MOV R10 R11 一个或者两个字节 将 R10 中的内容移动到 R11 中,R10 和 R11 不会被影响 源数据和目的数据均为有效数据 MOV R10 R11 表 3-4 注 : 寄存器中的数据寄存器中的数据能够被字节或者字指令访问, 如果一个字节指令被使用, 那么高字节位总是为零 状态位将依据字节指令的结果去操作 被变址寻址模式寄存器的变址寻址模式如表 3-5 中所示 Page 8 of 53

9 汇编代码 MOV 2(R5) 6(R6) 长度操作内容例子 ROM 中的内容 MOV X(R5) Y(R6) X=2,Y=6 两个或者三个字节 将源地址中的内容移动到目的地址中去, 源地址和目的地址均不会被影响 在变址寻址模式, 程序计数器将会自动地增加, 所以程序能够继续运行下一条指令源数据和目的数据均为有效数据 MOV 2(R5) 6(R6) 偏移量可变址寻址模式可变址寻址模式如表格 3-6 中所示 汇编代码 MOV EDE,TONI 长度 ROM 中的内容 MOV X(PC),Y(PC) X = EDE PC Y = TONI PC 两个或者三个双字节 将源地址 EDE(PC + X) 中的内容移动到目的操作地址 TONI(PC + Y) 中去 在指令执行后 PC Page 9 of 53

10 内容 例子 中的源地址和目的地址中的内容均发生了改变 在汇编的过程中自动插入了偏移量 X Y. 在偏移量可变址寻址模式, 程序计数器将会自动地增加, 所以程序能够继续运行下一条指令源数据和目的数据均为有效数据 MOV EDE,TONI 源地址 :EDE = 0F016h 目的地址 :TONI=01114h 表 绝对寻址模式汇编代码 MOV &EDE,&TONI 长度操作内容 ROM 中的内容 MOV X(0),Y(0) X = EDE Y = TONI 两个或者三个双字节 将源地址 EDE 中的内容移动到目的地址 TONI 中去 在指令执行后命令中包含了源地址和目的地址中的绝对地址 绝对寻址模式中, 程序计数器将会自动地增加, 所以程序能够继续运行下一条指令源数据和目的数据均为有效数据 Page 10 of 53

11 例子 MOV &EDE,&TONI 源地址 :EDE = 0F016h 目的地址 :TONI=01114h 这种地址模式主要是针对那些位于固定 绝对的地址的外围设备 这些外围模块用绝对寻址模式去寻址从而保证了程序运行的流畅性 寄存器间接寻址模式寄存器间接寻址模式的具体描述如表 3-8 汇编代码 长度 操作 内容 例子 ROM 中的内容 两个或者三个双字节将源地址中的内容移动到目的地址中去 寄存器没有被改变源数据为有效数据 目的操作数被 0(Rd) 所取代 Page 11 of 53

12 3.3.5 间接自动增量寻址模式间接自动增量寻址模式如表 3-9 所示 汇编代码 长度 操作 内容 例子 ROM 中的内容 两个或三个双字节 将源地址中的内容移动到目的地址中去 寄存器没有被改变 在字节指令执行取数后, 寄存器 R10 将自动加 1; 在双字节指令执行取数后, 将自动加 2; 在地址没有溢出的情况下, 将会自动指向下一个地址单元 这对于表格的处理非常方便源数据为有效数据 目的操作数被 0(Rd) 和下一个操作指令 INCD Rd 所取代 Page 12 of 53

13 3.3.7 立即数寻址模式立即数寻址模式如表 3-9 所示 汇编代码 MOV #45h,TONI 长度 操作 内容 例子 ROM 中的内容 45 X = TONI PC 两个或者三个双字节 将常量立即数 45 移动到目的地址 TONI 中去 当取完数据时, 程序计数器将自动指向下一条指令, 并且将其中的内容移动到目的寄存器中源数据为有效数据 MOV #45h,TONI Page 13 of 53

14 3.4 指令系统 430 的指令系统包括 27 条核心指令和 24 条仿真指令 核心指令由 CPU 完成相应的编码和解码工作 而仿真指令能够使得代码容易的进行读写, 他们自己不能进行编码, 但是他们能够自动的被相应的核心指令所代替从而进行汇编 核心指令有三种方式 : 双操作数指令单操作数指令跳转指令所有的单操作数指令和双操作数指令能够被字节指令或者双字节指令以.B 或者.W 的方式进行扩展. 字节指令可以访问数据的字节单位或者外围设备的字节地址 双字节指令可以访问双字节的数据单位的或者双字节地址的外围设备. 如果指令没有被扩展, 那么指令就是一个双字节指令 源指令和目的指令在以下范围所定义 : SRC 源操作数被 As 和 S-reg 所定义 DST 目的操作数被 Ad 和 D-reg 所定义 AS 寻址位 ( 依赖于所使用的寻址模式 ) S-REG 用于源操作指令的工作寄存器 AD 寻址位 ( 依赖于所使用的寻址模式 ) D-REG 用于目的操作指令的寄存器 B/W 字节或者双字节操作位 0: 双字节模式 1: 字节模式注意 : 目的地址在任何的内存映射中, 目的地址都是有效的. 但是在用一条指令去修改目的寄存器的内容时, 用户必须确保目的地址是可写的 例如 : 一个被屏蔽的 ROM 单位是一个有效的目的地址, 但是里面存储的内容是不可修改的, 所以指令的操作结果将会丢失 双操作数指令图 3-9 阐述了双操作数指令的方式 Page 14 of 53

15 图 3-9 表 3-11 列举和描述了一些双操作数指令 Mnemonic SReg DReg Operation Status Bits V N Z C MOV(.B) src,dst src dst ADD(.B) src,dst src + dst dst * * * * ADDC(.B) src,dst src + dst + C dst * * * * SUB(.B) src,dst dst +.not.src + 1 dst * * * * SUBC(.B) src,dst dst +.not.src + C dst * * * * CMP(.B) src,dst dst src * * * * DADD(.B) src + dst + C dst * * * * src,dst (decimally) BIT(.B) src,dst src.and. dst 0 * * * BIC(.B) src,dst.not.src.and. dst dst BIS(.B) src,dst src.or. dst dst XOR(.B) src,dst src.xor. dst dst * * * * AND(.B) src,dst src.and. dst dst 0 * * * * 被影响的状态位 没有被影响的状态位 0 被清除的状态位 1 被置 1 的状态位 表 3-11 注意 : 指令 CMP 和 SUB 指令 CMP 和 SUB 不保存结果, 指令 BIT 和 AND 也是同样如此 单操作数指令图 3-10 阐述了单操作数指令的格式 : 图 3-10 表 3-12 描述和列举了一些单操作数指令 Mnemonic SReg DReg Operation Status Bits V N Z C RRC(.B) dst C MSB.LSB C * * * * RRA(.B) dst C MSB.LSB C 0 * * * PUSH(.B) src SP 2 SP, SWPB dst Swap bytes CALL dst SP 2 SP, dst PC RETI TOS SR, SP + 2 SP * * * * Page 15 of 53

16 TOS PC,SP + 2 SP SXT dst Bit 7 Bit 8..Bit 15 0 * * * * 被影响的状态位 没有被影响的状态位 0 被清除的状态位 1 被置 1 的状态位 表 3-12 所有的寻址模式都有可能适合于 CALL 指令 如果 Symbolic 模式 (ADDRESS), 立即数寻址模式, 完全寻址模式或者变址寻址模式被使用, 那么接下来的字中含有地址的相关信息 跳转指令图 3-11 阐述了条件跳转指令的格式 : 表 3-13 描述和列举了一些跳转指令 图 3-11 Mnemonic SReg, DReg Operation JEQ/JZ Label 零标志位被设置则跳转 JNE/JNZ Label 零标志位被复位则跳转 JC Label 进位标志位为 1 则跳转 JNC Label 进位标志位为 0 则跳转 JN Label 负数标志位为 1 则跳转 JGE Label (N.XOR. V) = 0 则跳转 JL Label (N.XOR. V) = 0 则跳转 JMP Label 无条件跳转指令 条件转移指令支持分支程序的设计而不影响状态位 在转移指令中跳转的范围在相对于 PC 的 之间 一个 10 位的程序计数器偏移量作为一个单的 10 位的数乘 2 后被加到程序计数器中 PCnew = PCold PCoffset x 2 * ADC[.W] 把进位标志位的加到目的操作数中 * ADC.B 把进位标志位加到目的操作数中语法格式 ADC dst or ADC.W dst ADC.B dst 操作 dst + C > dst 仿真指令 ADDC #0,dst ADDC.B #0,dst Page 16 of 53

17 描述把进位标志位加到目的操作数中 目的操作数中先前的内容将会丢失. 状态位 N: 如果结果是负数将被置 1, 真数则置 0 Z: 结果为 0 则置 1, 否则将置 0 C: 目的操作数进位则置 1, 否则为 0 V: 算术溢出则置位, 否则置 0 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不会被影响. 例子指向 R13 的 16 位的计数器指针加到指向 R12 的 32 位计数器指针中去. ; 低位相加 ADC 2(R12) ; 进位标志位加到 R12 的高位例子指向 R13 的 8 位的计数器指针加到指向 R12 的 16 位计数器指针中去. 低位相加 ADC.B 1(R12) ; 进位标志位加到 R12 的高位 ADD[.W] 将源操作数加到目的操作数中 ADD.B 将源操作数加到目的操作数中语法格式 ADD src,dst 或者 ADD.W src,dst ADD.B src,dst 操作 src + dst > dst 描述源操数被加到目的操作数中, 源操作数不受影响, 先前目的操作数中的内容将会被覆盖状态标志位 N: 如果结果是负数将被置 1, 真数则置 0 Z: 结果为 0 则置 1, 否则将置 0 C: 目的操作数进位则置 1, 否则为 0 V: 算术溢出则置位, 否则置 0 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不会被影响. 例子 R5 增加 10. 如果进位标志位被置位则跳转到 TONI. ADD #10,R5 JC TONI ; 发生了进位 ; 没有发生进位例子 R5 增加 10. 进位则跳转到 TONI. ADD.B #10,R5 ; R5 的底字节加 10 JC TONI ; 发生进位, 如果 (R5) 246 [0Ah+0F6h] ; 未发生进位 Page 17 of 53

18 ADDC[.W] 将源操作数和进位标志位加到目的操作数中 ADDC.B 将源操作数和进位标志位加到目的操作数中语法格式 ADDC src,dst 或者 ADDC.W src,dst ADDC.B src,dst 操作 src + dst + C > dst 描述将源操作数和进位标志位加到目的操作数中 将源操作数和进位标志位加到目的操作数中 状态标志位 N: 如果结果是负数将被置 1, 真数则置 0 Z: 结果为 0 则置 1, 否则将置 0 C: 目的操作数进位则置 1, 否则为 0 V: 算术溢出则置位, 否则置 0 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不会被影响. 例子 32 位指向 R13 的计数器加到一个 32 位的计数器上, 十一个字位于寄存器 R13 的高位 ; 加 LSD 不带进位 ; 加 MSD 带进位... ; 例如一个 24 位的寄存器 R13 加到一 24 位的计数器, 十一个字加到 R13 的高位. ; 将 LSD 相加不带进位 ; 带进位的中间数相加 ; 带进位的高字节相加 AND[.W] 源操作 AND 目的操作数 AND.B 源操作 AND 目的操作数语法 AND src,dst 或者 AND.W src,dst AND.B src,dst 操作 src.and. dst > dst 描述源操作数和目的操作数逻辑与 结果存放在目的操作数中状态标志位 N: 如果结果 MSB 被设置则置位, 否则不设置 Z: 结果为 0 置位, 否则不设置 C: 结果不为 0 置位, 否则不设置 Page 18 of 53

19 V: 复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不会被影响. 例如位设置在 R5 中被作为一个屏蔽位供 TOM 作字节寻址使用 如果结果是 0, 则跳转到 TONI. MOV #0AA55h,R5 ; 载入屏蔽位到寄存器 R5 AND R5,TOM ; 通过 TOM 和 R5 屏蔽字节地址 JZ TONI ; ; 结果不为 0 ; ; ; 或者 ; ; AND #0AA55h,TOM JZ TONI 例如屏蔽位 #0A5h 和 TOM 的低字节逻辑与 如果结果是 0, 程序将跳转到 TONI. AND.B #0A5h,TOM ; 用 0A5h 评比 TOM 的低字节 JZ TONI ; ; 结果不为 0 BIC[.W] 清除目的操作数中的相应位 BIC.B 清除目的操作数中的相应位语法格式 BIC src,dst 或者 BIC.W src,dst BIC.B src,dst 操作 NOT.src.AND. dst > dst 描述反转的源操作数和目的操作数在逻辑上是相与的. 结果保存在目的操作数中, 源操作数不受影响. 状态标志位状态标志位不受影响. 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例如 RAM 的 MSB 的第六位被清除. BIC #0FC00h,LEO ; 清除 MEM 的 MSB 的第六位 (LEO) 例如 RAM 的 MSB 的第五位被清除 BIC.B #0F8h,LEO ; Clear 5 MSBs in Ram location 清除位于 RAM 中 LEO 的高五位 Page 19 of 53

20 BIS[.W] 目的操作数中相应的位置位 BIS.B 目的操作数中相应的位置位语法格式 BIS src,dst 或者 BIS.W src,dst BIS.B src,dst 操作 src.or. dst > dst 描述源操作数和目的操作数逻辑或 结果保存在目的操作数中. 源操作数不受影响. 状态标志位状态标志位不受影响. 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例如用字 TOM 给 RAM 中的低的六位置位. BIS #003Fh,TOM; 设置位于 RAM 中 TOM 的低 6 位 set the six LSBs in RAM location TOM 例如设置 RAM 中 TOM 的高三位. BIS.B #0E0h,TOM ; 设置位于 RAM 中 TOM 的高三位 BIT[.W] 测试目的操作数中的某一位 BIT.B 测试目的操作数中的某一位语法格式 BIT src,dst 或者 BIT.W src,dst 操作 src.and. dst 描述源操作数和目的操作数逻辑与. 结果仅仅影响状态位. 源操作数和目的操作数均不受影响. 状态标志位 N: 如果结果的高字被设置则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: 结果不为 0 则置位, 否则复位 V: 复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例如如果 R8 中的第九位为 1, 则跳转到 TOM. BIT #0200h,R8 ; R8 是否被置位? JNZ TOM ; 是则跳转到 TOM... ; 不是, 则继续程序例如 Page 20 of 53

21 如果 R8 的第三位被设置, 程序跳转到 TOM. BIT.B #8,R8 JC TOM 例如一个连续的通讯接受位被测试 因为在用 BIT 指令测试一个单一的位时进位标志位等同于状态的测试位, 进位标志位用于连续的指令, 读信息转移到 RECBUF 寄存器中 一连串的通讯位低字节位移动 : ; xxxx xxxx xxxx xxxx BIT.B #RCV,RCCTL ; 位信息进入进位标志位 RRC RECBUF ; Carry > MSB of RECBUF ; cxxx xxxx ; 重复前两条指令 ; 8 times ; cccc cccc ; ^ ^ ; MSB LSB ; 连续通讯高字节位先移动 : BIT.B #RCV,RCCTL ; 位信息载入进位标志位 RLC.B RECBUF ; 将 LSB 载入 RECBUF ; xxxx xxxc ; 重复前两条指令 ; 8 times ; cccc cccc ; LSB ; MSB * BR, BRANCH 跳转到目的操作数地址语法 BR dst 操作 dst > PC 仿真设置 MOV dst,pc 描述一个无条件的跳转指令能够跳转到 64K 地址空间内的任意地址. 所以的源地址寻址模式将会被使用. 跳转指令是个双字节指令. 状态标志位状态标志位不受影响例如所有寻址模式的举例. BR #EXEC ; 跳转到 EXEC 或者直接跳转 (e.g. #0A4h) ; 核心指令 BR EXEC ; 跳转 EXEC 中的地址中 ; 核心指令 MOV X(PC),PC Page 21 of 53

22 ; 间接寻址模式 BR &EXEC ; 跳转到绝对地址 EXEC 中包含的地址 ; 核心指令 MOV X(0),PC ; 间接寻址 BR R5 ; 跳转到 R5 中包含的地址中去 ; 核心指令 MOV R5,PC ; R5 间接寻址 ; 跳转到字中所包含的地址中去 ; 指向 R5. ; 核心指令 ; R5 的间接, 间接 ; 跳转到字所包含的地址中去 ; 指向后地址增加. ; 下一个时间里 S/W 覆盖掉用户的 R5 指针所指向的地址 它能够改变程序的执行由于访问了 R5 ; 所指向表格中的下一个地址 ; 核心指令 ; 间接寻址方式, 用 R5 的自动增量寻址方式 BR X(R5) ; 使程序分支跳转到所含的地址中去 ; 用 R5 + X ( 例如 : 表格中的地址起始于 X ). ; X 可能是一个地址或者是程序的标签 ; 核心指令 MOV X(R5),PC ; 间接寻址方式, R5 + X 方式的间接寻址方式 CALL Subroutine 语法 CALL dst 操作 : dst > tmp dst 是一个估计和存储的值 SP 2 > SP PC PC 更新为 TOS tmp > PC dst 保存在 PC 描述 : 一个子程序命令是作为一个在 64K 寻址空间里的任意的一个地址. 可使用所有的寻址模式. 返回地址 ( 下一条指令的地址 ) 是存储在堆栈的地址 调用指令是个双字节指令. 状态标志位状态标志位不受影响例子 : 以下给出了所有寻址模式的例子. CALL #EXEC ; 访问标签 EXEC 或者立即数地址 (e.g. #0A4h) ; SP 2 PC CALL EXEC ; 访问 EXEC 中所包含的地址 ; SP 2 SP, X(PC) PC ; 间接寻址 CALL &EXEC ; 访问绝对地址 EXEC 所包含的地址 ; SP 2 SP, X(0) PC ; 间接寻址 Page 22 of 53

23 CALL R5 ; 访问 R5 中所含有的地址 ; SP 2 SP, R5 PC ; R5 的间接寻址 ; 调用 R5 所指向的地址中所包含的字 ; SP 2 PC ; R5 的间接寻址 ; 调用 R5 所指向的地址中所包含的字 R5 所指向的指针增加 下一个时间里, S/W 覆盖掉用户的 R5 指针所指向的地址 它能够改变程序的执行 -- 由于访问了 R5 所指向表格中的下一个地址 ; SP 2 PC ; 间接寻址方式, 用 R5 的自动增量寻址方式 CALL X(R5) ; 访问 R5 + X ( 例如 : 表格中的地址起始于 X) 所指向的指针中所包含的地址 X 可以是 ; 个标签或地址 ; SP 2 SP, X(R5) PC ; R5 + X 的间接寻址 * CLR[.W] 清除目的操作数中的内容 * CLR.B 清除目的操作数中的内容语法 : CLR dst or CLR.W dst CLR.B dst 操作 :0 > dst 仿真设置 : MOV #0,dst MOV.B #0,dst 描述 : 目的操作数中的内容被清除. 状态标志位状态标志位不受影响例如 :RAM 中的字 TONI 被清除. CLR TONI ; 0 > TONI 例如 : 寄存器 R5 被清除. CLR R5 例如 :RAM 中的字节 TONI 被清除. CLR.B TONI ; 0 > TONI * CLRC 清除进位标志位语法 : CLRC 操作 : 0 > C 仿真设置 :BIC #1,SR 描述 : 进位标志位 (C) 被清除. 清除进位标志位的指令是个双字节指令状态标志位 : Page 23 of 53

24 N: 不受影响 Z: 不受影响 C: 被清除 V: 不受影响模式选择位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 均不受影响. 例如 :R13 所指向的 16 位小数计数器被加到 R12 所指向的一个 32 位的计数器上. CLRC ; C=0: 定义开始 ; 将 16 位计数器加到 32 位计数器的低字节 DADC 2(R12) ; 将进位位加到 32 位计数器的高字节 * CLRN 清除负数标志位语法格式 : CLRN 操作 : 0 N 或者 (.NOT.src.AND. dst > dst) 仿真设置 : BIC #4,SR 描述 : 常量 04h 被反转 (0FFFBh) 和目的操作数逻辑与. 结果放在目的操作数中. 清除负数标志位的指令是双字节指令. Status Bits N: 复位为 0 Z: 不受影响 C: 不受影响 V: 不受影响模式选择位 : OSCOFF, CPUOFF, and GIE 不受影响. 例如 : 在状态寄存器中负数标志位被清除. 这将避免子程序中的负数被访问. CLRN CALL SUBR SUBR JN SUBRET ; 如果输入是负数 : 不做任何处理, 程序返回 SUBRET RET * CLRZ 清除零标志位语法 : CLRZ 操作 : 0 Z 或 (.NOT.src.AND. dst > dst) 仿真设置 : BIC #2,SR 描述 : 常数 02h 被反转 (0FFFDh) 和目的操作数相与. 结果放在目的操作数中. 清除零标志位的指令是双字节指令. 状态标志位 : N: 不受影响 Page 24 of 53

25 Z: 被清除 C: 不受影响 V: 不受影响模式选择位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 均不受影响. 例如 : 零标志位在状态寄存器中被清除. CLRZ CMP[.W] 比较源操作数和目的操作数 CMP.B 比较源操作数和目的操作数语法 : CMP src,dst or CMP.W src,dst CMP.B src,dst 操作 dst +.NOT.src + 1 或 (dst src) 描述 : 源操作数和目的操作数相减. 源操作数和目的操作数均不受影响, 结果不保存, 但是只有状态位受到影响. 状态标志位 : N: 如果结果为负数, 则置位 否则置 0(src >= dst) Z: 如果结果为 0, 则置位 否则置 0 (src = dst) C: 如果结果产生进位, 则置位 否则置 0 V: 如果结果产生溢出, 则置位 否则置 0 模式选择位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 均不受影响. 例子 :R5 和 R6 相比较. 如果相等则程序跳转到 EQUAL 处执行 CMP R5,R6 ; R5 = R6? JEQ EQUAL ; YES, JUMP 例子 : 两个 RAM 块比较. 如果他们不相等, 程序跳转到分支 ERROR 处. MOV #NUM,R5 ; 字的数目比较 MOV #BLOCK1,R6 ; BLOCK1 开始地址在 R6 中 MOV #BLOCK2,R7 ; BLOCK2 开始地址在 R7 中 L$1 ; 所有的字相等吗?R6 增加 JNZ ERROR ; 不相等, 跳转到 ERROR INCD R7 ; 增加 R7 指针 DEC R5 ; 所有的都比较完了吗? JNZ L$1 ; 没有, 继续比较例子 :RAM 中的字节地址有 EDE 和 TONI 相比较. 如果他们相等, 程序跳转到 EQUAL 处继续运行. CMP.B EDE,TONI ; MEM(EDE) = MEM(TONI)? JEQ EQUAL ; YES, JUMP * DADC[.W] 以十进制方式进位标志位 (C) 加到目的操作数上. * DADC.B 十进制方式进位标志位 (C) 以加到目的操作数上. 语法 : DADC dst 或 DADC.W src,dst Page 25 of 53

26 DADC.B dst 操作 : dst + C > dst (decimally) 仿真设置 DADD #0,dst DADD.B #0,dst 描述 : 进位标志位 (C) 以十进制方式加到目的操作数上. 状态标志位 N: 如果 MSB 为 1 则设置 Z: 如果 dst 是 0 则设置, 否则复位 C: 如果从 9999 变为 0000, 则置位 ; 否则复位如果从 9999 变为 0000, 则置位 ; 否则复位 V: 未被定义模式选择位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 均不受影响. 例子 :R5 中的四位十进制数加到 R8 所指向 R8 所指向的 8 位十进制数. CLRC ; 复位 carry 位 ; 下一条指令的起始条件是被定义的 DADD R5,0(R8) ; Add LSDs + C DADC 2(R8) ; Add carry to MSD 例子 :R5 中的二位十进制数加到 R8 所指向 R8 所指向的 8 位十进制数. CLRC ; 复位 carry 位 ; 下一条指令的起始条件是被定义的 DADD.B R5,0(R8) ; Add LSDs + C DADC 1(R8) ; 将进位加到 MSDs DADD[.W] 源操作数和目的操作数的十进制相加 DADD.B 源操作数和目的操作数的十进制相加语法 : DADD src,dst or DADD.W src,dst DADD.B src,dst 操作 : src + dst + C > dst (decimally) 描述 : 源操作数和目的操作数被作为带符号位的四位二进制 BCD 码来处理的. 源操作数和进位标志位以十进制方式加到了目的操作数中去 源操作数不受影响. 目的操作数的先前值丢失 结果将不以非 BCD 码格式定义. Status Bits N: 如果 MSB 为 1 则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 置位, 否则复位 C: 结果大于 9999 或者结果大于 99 置位, 否则复位 V: 未定义模式选择位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 均不受影响. 例子 : 一个 8 位的 BCD 码包含在 R5 和 R6 中以十进制的方式加到包含在 R3 和 R4 中的 8 位 BCD 数中 d R4 Page 26 of 53

27 (R6 和 R4 存储的是高位 ). CLRC ; 清除进位标志 DADD R5,R3 ; 加低位 DADD R6,R4 ; 带进位加高位 JC OVERFLOW ; 如果进位发生则跳转到错误处理子程序例子 : 两个十进制数的计数器在 RAM 字节 CNT 依次增 1. CLRC ; 清除进位 DADD.B #1,CNT ; 十进制计数器增加或 SETC DADD.B #0,CNT ; DADC.B CNT * DEC[.W] 目的操作数递减 * DEC.B 目的操作数递减语法格式 : DEC dst or DEC.W dst DEC.B dst 操作 :dst 1 > dst 仿真设置 :SUB #1,dst 仿真设置 :SUB.B #1,dst 描述 : 目的操作数递减 1. 原先的计数值丢失. 状态寄存器 : N: 如果为负数则置位, 否则复位 Z: 如果 dst 包含 1 则置位, 否则复位 C: 如果 dst 包含 0 则复位, 否则置位 V: 如果有溢出发生则置位, 否则复位 如果初始值是 08000h 则置位, 否则复位. 如果初始值是 080h 则置位, 否则复位. 模式选择位 : OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例如 : R10 递减 1 DEC R10 ; 递减 R10 ; 从存储器中的起始地址 EDE 到 TONI 范围里移动 255 字节. 表格不能够交错 : TONI 的起始地址不能在 EDE 到 EDE+0FEh 的范围中 MOV #EDE,R6 MOV #255,R10 L$1 EDE 1(R6) DEC R10 JNZ L$1 ; 不要用交错的子程序去传送表格, 如图 Page 27 of 53

28 EDE EDE+254 TONI TONI+254 图 3 12 * DECD[.W] 目的操作数的双精度递减 * DECD.B 目的操作数的双精度递减语法 : DECD dst 或 DECD.W dst DECD.B dst 操作 : dst 2 > dst 仿真设置 :SUB #2,dst 仿真设置 :SUB.B #2,dst 描述 : 目的操作数每次减 2, 原始的数据丢失. 状态寄存器 : N: 如果结果是负数则置位, 否则复位 Z: 如果 dst 包含 2 则置位, 否则复位 C: 如果 dst 包含 0 或者 1 则复位, 否则置位 V: 如果发生溢出则置位, 否复位 目的操作数的初始值 或 08000h 则置位, 否则复位 目的操作数的初始值为 081 或者 080h 时则置位, 否则复位 模式选择位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响 例 : R10 递减 2. DECD R10 ; R10 递减 2 ; 从存储器的起始地址 EDE 到 TONI 移动一个 255 字节的块, 表格不能交错, 目的地址的起始地址不能在 EDE 到 EDE+0FEh 范围里 ; MOV #EDE,R6 Page 28 of 53

29 MOV #510,R10 L$1 EDE 2(R6) DECD R10 JNZ L$1 例 : 存储器中位于 LEO 处递减 2 DECD.B LEO ; 递减存储器 MEM(LEO) 状态字节递减 2 DECD.B STATUS * DINT 屏蔽一般的中断语法 : DINT 操作 : 0 GIE 或者 (0FFF7h.AND. SR SR /.NOT.src.AND. dst > dst) 仿真设置 : BIC #8,SR 描述 : 所有中断功能被屏蔽 常量 08h 反转后与状态寄存器相与, 结果保存在状态寄存器中. 状态寄存器 : 状态位不受影响. 模式选择位 :GIE 被复位. OSCOFF 和 CPUOFF 不受影响. 例 : 普通的中断使能位 (GIE) 在状态寄存器中被清除允许无中断移入到 32 位的计数器中 这个确保了在任何中断运行的时候计数器没有被修改 DINT ; 所以的中断事件用 GIE 位来屏蔽 NOP MOV COUNTHI,R5 ; 拷贝计数器 MOV COUNTLO,R6 EINT ; 所有的中断用 GIE 位使能注 : 屏蔽所有中断如果任何的代码需要在中断期间保存, DINT 在中断被屏蔽的最后一条指令前不能执行, 或者跟一条 NOP 指令 EINT 中断使能语法 : EINT 操作 : 1 GIE 或者 (0008h.OR. SR > SR /.src.or. dst > dst) 仿真设置 : BIS #8,SR 描述 : 所有的中断被打开. 常量 #08h 和 SR 逻辑或. 结果保存在 SR. 状态寄存器 : 状态寄存器不受影响. 模式选择位 : GIE 被设置. OSCOFF 和 CPUOFF 不受影响. 例 : Page 29 of 53

30 普通的中断使能位 (GIE) 在状态寄存器中被设置 ; P1.2 到 P1.7 的中断子程序 ; P1IN 是所有端口被读的寄存器地址 P1IFG 是所有中断事件被屏蔽的寄存器 PUSH.B &P1IN ; 仅仅复位受影响的标志 EINT ; 调整端口 1 的中断标志存储到堆栈中其他的中断是被允许的 BIT #Mask,@SP JEQ MaskOK ; 标志被调整为屏蔽位去跳转 MaskOK BIC #Mask,@SP INCD SP ; 事务管理 : 反转为 PUSH 指令 ; 在所有中断服务子程序的开始, 纠正堆栈的指针 RETI 注 : 中断使能在中断使能之后的指令总是能够被执行的, 即使在中断被使能的时候一个中断服务请求是未决的 * INC[.W] 目的操作数增加 * INC.B 目的操作数增加语法格式 : INC dst or INC.W dst INC.B dst 操作 : dst + 1 > dst 仿真设置 :ADD #1,dst 描述 : 目的操作数递增 1 原始内容丢失状态位 : N: 如果结果为负数则置位, 正数则复位 Z: 如果 dst 包含 0FFFFh 置位, 否则复位如果 dst 包含 0FFh 置位, 否则复位 C: 如果 dst 包含 0FFFFh 置位, 否则复位如果 dst 包含 0FFh 置位, 否则复位 V: 如果 dst 包含 07FFFh 置位, 否则复位如果 dst 包含 07Fh 置位, 否则复位 模式位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 是不受影响的. 例 : 一个过程中的状态字节位 STATUS 是增加的. 当等于 11, 则跳转到处 OVFL 执行. INC.B STATUS CMP.B #11,STATUS JEQ OVFL Page 30 of 53

31 * INCD[.W] 目的操作数递增 2 * INCD.B 目的操作数递增 2 语法格式 : INCD dst or INCD.W dst INCD.B dst 操作 :dst + 2 > dst 仿真设置 ADD #2,dst 仿真设置 ADD.B #2,dst 例 : 目的操作数递增 2, 原始的内容丢失. 状态位 : N: 如果结果为负数则置位, 否则复位 Z: 如果 dst 包含 0FFFEh 置位, 否则复位如果 dst 包含 0FEh 置位, 否则复位 C: 如果 dst 包含 0FFFEh 置位, 否则复位如果 dst 包含 0FEh 置位, 否则复位 V: 如果 dst 包含 07FFEh 置位, 否则复位如果 dst 包含 07Eh 置位, 否则复位模式选择位 :OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响 例 : 在堆栈的最顶部的一条未用任何一个寄存器即被移除.. PUSH R5 ; R5 是计算的结果, 被保存在系统的堆栈中 INCD SP ; 通过双增量从堆栈中移除 TOS, 不要用 INCD.B 指令, 因为 SP 是一个双字节寄存器 RET 例 : 在堆栈顶部的字节增 2 INCD.B 0(SP) ; 在 TOS 处的字节增 2 * INV[.W] 反转目的操作数 * INV.B 反转目的操作数语法格式 : INV dst INV.B dst 操作 : NOT.dst > dst 仿真设置 :XOR #0FFFFh,dst 仿真设置 :XOR.B #0FFh,dst 描述 : 目的操作数被反转 原始的内容丢失 状态位 : N: 如果结果为负数则置位, 否则复位 Z: 如果 dst 包含 0FFFFh 置位, 否则复位如果 dst 包含 0FFh 置位, 否则复位 C: 如果结果不为 0 则置位, 否则复位 V: 如果目的操作数的初始值为负数则置位, 否则复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : Page 31 of 53

32 R5 中的内容被反转 (twos complement). MOV #00AEh,R5 ; R5 = 000AEh INV R5 ; Invert R5, R5 = 0FF51h INC R5 ; R5 is now negated, R5 = 0FF52h 例 : 存储器字节 LEO 中的内容被反转. MOV.B #0AEh,LEO ; MEM(LEO) = 0AEh INV.B LEO ; Invert LEO, MEM(LEO) = 051h INC.B LEO ; MEM(LEO) 被反转,MEM(LEO) = 052h JC 如果进位位被设置则跳转 JHS 如果大于或者高于则跳转语法格式 : JC label JHS label 操作 : If C = 1: PC + 2 offset > PC 如果 C = 0: 执行下一条指令描述 : 状态寄存器的进位标志位被测试. 如果被置位, 则包含在指令 LSB 的中的 10 符号偏移量将会被加到程序计数器中. 如果 C 被复位, 跳转指令的下一条指令被执行. JC ( 如果进位标志位大于或等于则跳转 ) 无符号数的比较 (0 to 65536). 状态位状态位不受影响例 : The P1IN.1 信号用于定义或者控制程序的流程 BIT #01h,&P1IN ; State of signal > Carry JC PROGA ; 如果 C=1, 则执行子程序 A ; 如果 C=0, 则执行这里的程序例 :R5 和 15 做比较. 如果 R5 的结果是大于或者等于 15, 则跳转到 LABEL 处执行. CMP #15,R5 JHS LABEL ; 如果 R5 15, 则跳转到 LABEL ; 如果 R5 15 则在这里继续执行 JEQ, JZ 如果相等则跳转, 如果为 0 则跳转语法结构 JEQ label, JZ label 操作 : 如果 Z = 1: PC + 2 offset > PC 如果 Z = 0: 执行下一条指令描述 : 状态寄存器的零标志位被测试. 如果零标志位被设置, 则指令中 LSB 中的 10 位偏移量被加到程序计数器中. 如果 Z 没有被设置, 则执行跳转指令的下一条指令 状态位 : 状态位不受影响 例 : 如果 R7 包含零则跳转到地址 TONI Page 32 of 53

33 TST R7 ; 测试 R7 JZ TONI ; 如果为 0: 则跳转例 : 如果 R6 等于表格中的内容, 则跳转到地址 LEO CMP R6,Table(R5) ; 比较 R6 和存储器中的内容 ( 表格地址 + R5 的内容 ) JEQ LEO ; 如果两个数据相等, 则跳转到 LEO ; 不相等则继续执行 Example 如果 R5 是 0 则跳转到 LABEL TST R5 JZ LABEL JGE 大于或者等于则跳转语法格式 JGE label 操作 : 如果 (N.XOR. V) = 0 则跳转到 label: PC + 2 offset > PC 如果 (N.XOR. V) = 1 则继续执行下一条指令描述 : 状态寄存器中的 N 位和 V 位被测试 如果 N 和 V 被设置或复位, 则指令中 LSB 中的 10 位偏移量加到程序计数器中 如果仅仅是一个被设置, 则跳转指令的下一条指令被执行 这将允许比较带符号的整数状态标志位 : 不受影响 例 : 当 R6 中的内容高于或者等于 R7 所指向的存储器, 程序将会在 EDE 处继续执行. ; R6 (R7) 吗?, 带符号数的比较 JGE EDE ; 是的, R6 (R7), 跳转到 EDE ; 不, 继续执行 JL 如果小于则跳转语法格式 : JL label 操作 : 如果 (N.XOR. V) = 1 则跳转到 label: PC + 2 offset > PC 如果 (N.XOR. V) = 0 则继续执行下一条指令描述 : 状态寄存器中的 N 位和 V 位被测试 如果 N 和 V 被设置或复位, 则指令中 LSB 中的 10 位偏移量加到程序计数器中 如果两个都被设置, 则跳转指令的下一条指令被执行 这将允许比较带符号的整数状态标志位 : 不受影响. Page 33 of 53

34 例 : 当 R6 中的内容少于 R7 所指向的存储器, 则程序跳转到 EDE 处执行. ; R6 < (R7) 吗?, 比较带符号数字 JL EDE ; 是, R6 < (R7) ; 不是, 则继续执行 JMP 无条件跳转指令语法格式 : JMP label 操作 : PC + 2 offset > PC 描述指令中 LSB 中的 10 位偏移量加到程序计数器中. 状态标志位 : 不受影响 提示 : 这是一个字指令取代在 511 to +512 字范围之间和当前程序计数器相关的的分支指令 JN 负数则跳转语法格式 JN label 操作 : 如果 N = 1: PC + 2 offset > PC 如果 N = 0: 执行下一条指令描述 : 状态寄存器负数标志位 N 被测试. 如果被设置, 则指令中的 LSB 的偏移量加到程序计数器中去. 如果 N 被复位, 则执行跳转指令的下一条指令. 状态标志位 : 不受影响 例 : R5 中的内容 R5 和 COUNT 相减的结果. 如果结果是负数, COUNT 将会被清除而且程序在另一路径执行. SUB R5,COUNT ; COUNT R5 > COUNT JN L$1 ; 如果为负数,COUNT=0 at PC=L$1 ; 如果 COUNT 0 则执行 L$1 CLR COUNT Page 34 of 53

35 JNC 进位标志位没有设置则跳转 JLO 如果较低则跳转语法格式 JNC label JLO label 操作 : 如果 C = 0: PC + 2 offset > PC 如果 C = 1: 执行下一条指令描述 : 状态寄存器的进位标志位被测试. 如果被复位, 则指令中的 LSB10 位偏移量加到程序计数器中. 如果 C 被设置跳转指令的下一条指令被执行.JNC 指令可用于无符号数的比较 (0 to 65536). 状态标志位 : 不受影响. 例 : 结果在 R6 中加进 BUFFER. 如果溢出发生, 则一个错误处理程序在地址 ERROR 处被使用. ADD R6,BUFFER ; BUFFER + R6 > BUFFER JNC CONT ; 没有进位, 则跳转到 CONT ERROR ; 错误处理开始 CONT ; 依据正常的程序流程下继续执行 例 : 跳转到 STL2 如果状态位字节 STATUS 是 1 或 0. CMP.B #2,STATUS JLO STL2 ; STATUS < 2 ; STATUS >= 2, 则继续执行 JNE 不相等则跳转 JNZ 不为 0 则跳转语法格式 : JNE label JNZ label 操作 : 如果 Z = 0: PC + 2 offset > PC 如果 Z = 1: 执行下一条指令描述 : 状态寄存器的 Z 被测试. 如果被复位, 则指令中 LSB 中的 10 偏移量将会被加到程序计数器中. 如果 Z 被设置, 则执行跳转指令的下一条指令. 状态标志位 : 状态标志位不受影响. 例 : 如果 R7 和 R8 中的内容不同, 则跳转到地址 TONI CMP R7,R8 ; 比较 R7 和 R8 JNE TONI ; 如果不同则跳转 Page 35 of 53

36 ; 如果相同则继续执行 MOV[.W] 将源操作数移动到目的操作数中 MOV.B 将源操作数移动到目的操作数中语法格式 : MOV src,dst 或 MOV.W src,dst MOV.B src,dst 操作 :src > dst 描述 : 源操作数被移动到目的操作数中去 源操作数不受影响. 目的操作数先前的内容丢失. 状态标志位 : 状态标志位不受影响. 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : 常数表格 EDE (word data) 被拷贝到表格 TOM 中. 表格的长度起始于 020h. MOV #EDE,R10 ; 准备指针 MOV #020h,R9 ; 准备计数器 Loop EDE 2(R10) ; 用 R10 中的指针指向两个表格 DEC R9 ; 计数器递减 JNZ Loop ; 计数器不为 0, 继续拷贝 ; 为 0, 则拷贝结束 例 : 表格 EDE (byte data) 中的内容拷贝到表格 TOM 中去. 设表格的长度为 020h MOV #EDE,R10 ; 准备指针 MOV #020h,R9 ; 准备计数器 Loop EDE 1(R10) ; 用 R10 中的指针指向两个表格 DEC R9 ; 计数器递减 JNZ Loop ; 计数器不为 0, 继续拷贝 ; 为 0, 则拷贝结束 * NOP 空指令语法格式 :NOP 操作 : 不做任何操作仿真设置 :MOV #0, R3 描述 : 不做任何的操作. 此条指令用于指令软件检查或定义延迟. 状态标志位 : 状态标志位不受影响. NOP 指令主要用于两个目的 : _ 为了填充一个或者两个存储器的字 _ 为了矫正软件定时注 : 仿真不操作指令 Page 36 of 53

37 其他的指令在不同的指令周期和代码字节数的时能够仿真 NOP 功能. 如下的一些例子 : 例 : MOV #0,R3 ; 1 个周期, 1 个字长度 MOV 0(R4),0(R4) ; 6 个周期, 3 个字长度 ; 5 个周期, 2 个字长度 BIC #0,EDE(R4) ; 4 个周期, 2 个字长度 JMP $+2 ; 2 周期, 1 个字长度 BIC #0,R5 ; 1 周期, 1 个字长度但是, 当用这些例子去阻止不可预见的结果的时要小心使用. 例如 :, 如果 MOV 0(R4), 0(R4) 被使用, 而且 R4 里面的值是 120h 时, 这时将和 WDT 定时器产生一个安全冲突, 因为安全关键字没有被使用 POP[.W] 双字节目的操作数出堆栈 * POP.B 单字节目的操作数出堆栈语法格式 POP dst POP.B dst > temp SP + 2 > SP temp > dst 仿真设置 or 仿真设置 描述 : 将堆栈指针的单元内容移送到目的操作数中, 然后堆栈指针增 2 状态标志位 : 状态标志位不受影响. 例 : R7 和 SR 中的内容被堆栈中弹出的内容所恢复. POP R7 ; 恢复 R7 POP SR ; 恢复 SR 寄存器例 : RAM 中的字节 LEO 从堆栈中被恢复. POP.B LEO ; 堆栈中的低字节被移送到 LEO 中. 例 : R7 中的内容从字节中被恢复. POP.B R7 ; R7 中的低字节内容被移到 R7 中,R7 的高字节内容是 00h 例 : R7 指向的存储器的内容和状态寄存器从堆栈中被恢复. POP.B 0(R7) ; 堆栈中的低字节被移送到 R7 指向的字节 : 例 : R7 = 203h ; Mem(R7) = 系统堆栈中的低字节 : Example: R7 = 20Ah ; Mem(R7) = 系统堆栈中的低字节 POP SR ; 堆栈中最后的字移送到 SR 寄存器中注 : 系统的堆栈指针系统的堆栈指针每个两个单位递增, 独立的字节后缀. Page 37 of 53

38 PUSH[.W] 字的入栈 PUSH.B 字节的入栈语法 : PUSH src 或 PUSH.W src PUSH.B src 操作 : SP 2 SP 描述 : 堆栈的指针总是以两个为单位递增, 这时源操作数被堆栈指针移动到 RAM 的字地址. 状态标志位 : 不受影响. 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : 状态寄存器中的内容和 R8 入栈 PUSH SR ; 保存状态寄存器 PUSH R8 ; 保存 R8 例 : 外部设备 TCDAT 中的内容入栈. PUSH.B &TCDAT ; 从外部模块中保存 8 个位, ; 寻址 TCDAT, 入栈注 : 系统堆栈指针系统的堆栈指针以两个单位递增, 独立的字节后缀. * RET 子程序返回语法格式 : RET 操作 PC SP + 2 SP 仿真设置 : 描述 : 返回的地址被一个 CALL 指令压入堆栈中, 之后又被移送到程序计数器中. 程序在子程序调用之后的地址处继续执行. 状态标志位 : 不受影响 RETI 中断返回语法格式 : RETI 操作 : TOS SR SP + 2 SP TOS PC SP + 2 SP 描述 : 同过堆栈中的内容覆盖 SR 中的内容, 状态寄存器恢复到中断服务子程序执行之前的值 SP 增加 2 程序计数器的内容恢复到中断服务之前的值 在中断程序的流程中, 这些是连续的步骤 恢复程序计数器的内容是通过用堆栈中存储器的内容取代当前 PC 的内容 SP 增加. 状态标志位 N: 从系统堆栈中被恢复 Z: 从系统堆栈中被恢复 Page 38 of 53

39 C: 从系统堆栈中被恢复 V: 从系统堆栈中被恢复模式选择位 : OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 从系统堆栈中被恢复. 例 : 图 3 13 阐述了主程序中断 图 3 13 * RLA[.W] 算术左移 * RLA.B 算术左移语法格式 : RLA dst 或 RLA.W dst RLA.B dst 操作 : C < MSB < MSB 1... LSB+1 < LSB < 0 仿真设置 : ADD dst,dst ADD.B dst,dst 描述 : 目的操作数被左移动一位, 如图 3-14 所示. 高位被移动到进位标志位中, 而低字节位被 0 填充. RLA 指令的功能等同于一个带符号数乘 2 如果在操作之前 dst >= 04000h 并且 dst < 0C000h 则将会有一个溢出产生, 结果将改变符号. Page 39 of 53

40 15 0 状态标志位 N: 如果结果为负数则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: 由高位载入 V: 如果有一个算术溢出产生则置位 : 初始值为 04000h dst < 0C000h; 否则复位如果有一个算术溢出产生则置位 : 初始值为 040h dst < 0C0h; 否则复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : R7 被乘 2 RLA R7 ; R7 左移例 : R7 的低字节乘 4. RLA.B R7 ; 左移 R7 的低字节 RLA.B R7 ; 左移 R7 的低字节注 : RLA 替代用法在汇编过程中不能识别以下指令 : or 这些可由下列指令所替代 : 2(R5) 1(R5) or * RLC[.W] 带进位的左移 * RLC.B 带进位的左移 语法格式 : RLC dst 或 RLC.W dst RLC.B dst 操作 : C < MSB < MSB 1... LSB+1 < LSB < C 仿真设置 : ADDC dst,dst 描述 : 目的操作数左移一位, 如图 3-15 所示. 进位标志位移到 LSB 中而 MSB 移动到进位标志位 图 3-15 状态标志位 N: 负数则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: 由 MSB 载入如果有一个算术溢出产生则置位 : 初始值为 04000h dst < 0C000h; 否则复位如果有一个算术溢出产生则置位 : 初始值为 040h dst < 0C0h; 否则复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : R5 左移一位. Page 40 of 53

41 RLC R5 ; (R5 x 2) + C > R5 例 : 输入 P1IN.1 信息移到 R5 的 LSB 中. BIT.B #2,&P1IN ; 信息 > Carry RLC R5 ; Carry=P0in.1 > LSB of R5 例 : MEM(LEO) 中的内容左移一位. RLC.B LEO ; Mem(LEO) x 2 + C > Mem(LEO) 注意 : RLC 和 RLC.B 置换用法在汇编程序中不能识别以下的指令 : or 它必须有以下的指令所代替 : 2(R5) 1(R5) or RRA[.W] 算术右移 RRA.B 算术右移 语法格式 : RRA dst RRA.W dst RRA.B dst 操作 : MSB > MSB, MSB > MSB 1,... LSB+1 > LSB, LSB > C 描述 : 目的操作数右移一位, 如图 3-16 所示 图 3-16 MSB 被移动到 C, MSB 被移进 MSB 1, 并且 LSB+1 被移到 LSB.LSB 被移到 C 中 状态标志位 : N: 结果为负数则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: LSB 载入 V: 复位 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : R5 被右移一位. MSB 仍然为旧的值. 此指令的操作等同于算术除以 2. RRA R5 ; R5/2 > R5 R5 的值乘以 0.75 ( ). PUSH R5 ; 用堆栈临时保存 R5 RRA R5 ; R5 0.5 > R5 ; R R5 = 1.5 R5 > R5 RRA R5 ; (1.5 R5) 0.5 = 0.75 R5 > R5 例 : R5 的低字节右移一位. MSB 仍然为旧的数值. 此条指令操作等同于除以 2. RRA.B R5 ; R5/2 > R5: 仅仅操作低字节 ; R5 的高字节复位 PUSH.B R5 ; R5 0.5 > TOS ; TOS 0.5 = 0.5 R5 0.5 = 0.25 R5 > TOS ; R R = 0.75 R5 > R5 Page 41 of 53

42 RRC[.W] 带进位的右移 RRC.B 带进位的右移 语法格式 : RRC dst RRC.W dst RRC dst 操作 : C > MSB > MSB 1... LSB+1 > LSB > C 描述 : 目的操作数右移一位如图 3-17 所示. 进位标志位被移进 MSB,LSB 被移到进位标志位 中. 图 3-17 状态标志位 N: 如果结果为负数则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: 由 LSB 位载入 V: 复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : R5 右移一位. MSB 补 1. SETC ; MSB 补 1 RRC R5 ; R5/ h > R5 例 : R5 右移一位. MSB 置 1. SETC ; 准备把 C( 进位标志位 ) 移到 MSB 中 RRC.B R5 ; R5/2 + 80h > R5; R5 的低字节位被使用 * SBC[.W] 带借位的源操作数和目的操作数的减法 * SBC.B 带借位的源操作数和目的操作数的减法语法 : SBC dst 或 SBC.W dst SBC.B dst 操作 : dst + 0FFFFh + C > dst dst + 0FFh + C > dst 仿真设置 SUBC #0,dst SUBC.B #0,dst 描述 : 进位标志位加到目的操作数中减一个数, 目的操作数先前内容丢失. 状态标志位 : N: 如果结果为负数则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: 如果从结果的 MSB 位中产生进位则置位, 否则复位. 有进位则置位, 没有进位则复位. V: 如果有算术溢出发生则置位, 否则复位. 模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : Page 42 of 53

43 R13 指向的一个 16 指针计数器和 R12 指向的一个 32 位计数器相减. ; 低位相减 SBC 2(R12) ; 减数从高位借 1 例 : R13 指向的一个 16 指针计数器和 R12 指向的一个 32 位计数器相减. ; 低位相减 SBC.B 1(R12) ; 从高位借位注 : 借位的执行. 借位是作为进位标志位的非操作来执行的 有借位, 进位标志位为 0, 没有借位, 进位标志位为 1 * SETC 进位标志位置位语法 : SETC 操作 : 1 > C 仿真设置 :BIS #1,SR 描述 : 进位标志位被置位. 状态标志位 : N: 不受影响 Z: 不受影响 C: 置位 V: 不受影响模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : 仿效十进制的减法 : 从 R6 中减去 R5 的十进制减法设 R5 = 03987h, R6 = 04137h DSUB ADD #06666h,R5 ; 将 R5 中的内容变为十进制数 R5 = 03987h h = 09FEDh INV R5 ; R5 中的内容取非 SETC ; 设置进位标志位 DADD R5,R6 ; R5 的反码加到 R6 上实现减法 ; (010000h R5 1) ; R6 = R6 + R5 + 1 ; R6 = 0150h * SETN 设置负数标志位语法 : SETN 操作 : 1 > N 仿真设置 : BIS #4,SR 描述 : 负数标志位置位. 状态标志位 : N: 置位 Page 43 of 53

44 Z: 不受影响 C: 不受影响 V: 不受影响模式选择位 : OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. * SETZ 设置零标志位语法格式 : SETZ 操作 : 1 > Z 仿真设置 : BIS #2,SR 描述 : 零标志位被设置. 状态标志位 : N: 不受影响 Z: 置位 C: 不受影响 V: 不受影响模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. SUB[.W] 从目的操作数中减去源操作数 SUB.B 从目的操作数中减去源操作数语法格式 : SUB src,dst 或 SUB.W src,dst SUB.B src,dst 操作 : dst +.NOT.src + 1 > dst 或 [(dst src > dst)] 描述 : 从目的操作数中通过加上源操作数的反码加 1 来实现和源操作数的减法的 源操作数不受影响, 目的操作数先前的内容丢失状态标志位 : N: 结果为负数则置位, 否则复位 Z: 为 0 则置位, 否则复位 C: 如果结果从高位借位则置位, 否则复位 ; 没有借位发生则置位, 有借位发生则置 0. V: 如果有算术溢出发生则置位, 否则复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : 参照 SBC 指令. 例 : 参照 SBC.B 指令. 注 : 借位的执行. 借位是作为进位标志位的非操作来执行的 有借位, 进位标志位为 0, 没有借位, 进位标志位为 1 SUBC[.W]SBB[.W] 带借位的源操作数和目的操作数的减法 SUBC.B,SBB.B 带借位的源操作数和目的操作数的减法语法格式 SUBC src,dst 或 SUBC.W src,dst Page 44 of 53

45 SBB src,dst 或 SBB.W src,dst SUBC.B src,dst 或 SBB.B src,dst 操作 : dst +.NOT.src + C > dst 或 (dst src 1 + C > dst) 描述 : 从目的操作数中通过加上源操作数的反码加 1 来实现和源操作数的减法的 源操作数不受影响, 目的操作数先前的内容丢失. 状态标志位 : N: 结果为负数则置位, 否则复位 Z: 为 0 则置位, 否则复位 C: 如果结果从高位借位则置位, 否则复位 ; 没有借位发生则置位, 有借位发生则置 0. V: 如果有算术溢出发生则置位, 否则复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : 两个 24 位的浮点数减法. 低字节在 R13 和 R10, 高字节在 R12 和 R9. SUB.W R13,R10 ; 16 位的低字节部分 SUBC.B R12,R9 ; 8 位的高字节部分例 : R13 指向的 16 的计数器和 R10 和 R11( 高字节 ) 指向的 16 位计数器相减 ; 不带进位的低字节位相减 ; 带进位的高字节位相减... ; 结果由低字节位产生注 : 借位的执行. 借位是作为进位标志位的非操作来执行的 有借位, 进位标志位为 0, 没有借位, 进位标志位为 1 SWPB 交换字节语法格式 : SWPB dst 操作 : 高 8 位 15 和低 8 位交换描述 : 目的操作的的高 8 位 15 和低 8 位发生交换如图 3 18 所示 Page 45 of 53

46 图 3 18 状态标志位 : 不受影响. 模式选择位 : OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : MOV #040BFh,R7 ; > R7 SWPB R7 ; in R7 例 : R5 中的内容乘 256, 结果保存在 R5,R4 中. SWPB R5 ; MOV R5,R4 ; 拷贝交换后的值到 R4 BIC #0FF00h,R5 ; 矫正结果 BIC #00FFh,R4 ; 矫正结果 SXT 符号扩展语法格式 : SXT dst 操作 : Bit 7 > Bit 8... Bit 15 描述 : 低字节的符号扩展到高字节中去, 如图 3 19 所示. 状态标志位 N: 如果结果为负数则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: 结果不为 0 则置位, 否则复位 V: 复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. Page 46 of 53

47 图 3 19 例 : R7 载入 P1IN 中的值. 符号扩展指令将用第 7 位中值使第 8 位扩展到第 15 位, 然后将 R7 加到 R6 中去 MOV.B &P1IN,R7 ; P1IN = 080h: SXT R7 ; R7 = 0FF80h: * TST[.W] 测试目的操作数 * TST.B 测试目的操作数语法 : TST dst 或 TST.W dst TST.B dst 操作 : dst + 0FFFFh + 1 dst + 0FFh + 1 仿真设置 : CMP #0,dst CMP.B #0,dst 描述 : 目的操作数和 0 做比较. 状态标志位依据结果而设置. 目的操作数不受影响. 状态标志位 : N: 如果为负数则置位, 否则复位 Z: 如果目的操作数为 0 则置位, 否则复位 C: 置位 V: 复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : R7 被测试. 如果结果为负数, 则程序跳转到 R7NEG 处继续执行 ; 如果结果是负数但是不为 0, 则程序跳转到 R7POS 处继续执行. TST R7 ; 测试 R7 JN R7NEG ; R7 为负数 JZ R7ZERO ; R7 为 0 R7POS ; R7 为负数但是不为 0 R7NEG ; R7 为负数 R7ZERO ; R7 为 0 例 : Page 47 of 53

48 测试 R7 的低字节 如果为负数, 则程序跳转到 R7NEG 处继续执行 ; 如果 R7 是负数但不为 0, 则 R7 跳转到 R7POS 处继续执行. TST.B R7 ; 测试 R7 的低字节 JN R7NEG ; R7 的低字节为负数 JZ R7ZERO ; R7 的低字节为 0 R7POS ; R7 的低字节为负数但不为 0 R7NEG... ; R7 的低字节为负数 R7ZERO ; R7 的低字节为 0 XOR[.W] 源操作数和目的操作数的异或 XOR.B 源操作数和目的操作数的异或语法格式 : XOR src,dst 或 XOR.W src,dst XOR.B src,dst 操作 : src.xor. dst > dst 描述 : 源操作数和目的操作数异或, 结果存放在目的操作数中, 源操作数不受影响状态标志位 N: 如果最高位被设置则置位, 否则复位 Z: 结果为 0 则置位, 否则复位 C: 结果不为 0 则置位, 否则复位 V: 如果两个操作数均为负数, 则置位否则复位模式选择位 OSCOFF, CPUOFF, 和 GIE 不受影响. 例 : 在 R6 中的设置的位连接 RAM 中的字 TONI XOR R6,TONI ; 字 TONI 中的连接位在 R6 中的相关位中被设置例 : 在 R6 中的设置的位连接 RAM 中的字节 TONI. XOR.B R6,TONI ; 字节 TONI 中的连接位在 R6 中的低字节中相关位中被设置 ; low byte of R6 例 : 将 R7 中的低字节设为 0 使得异或 RAM 中的字节 EDE. XOR.B EDE,R7 ; 不同的反转为 1s INV.B R7 ; 反转低字节, 高字节为 0h 指令周期和指令长度 CPU 的时钟周期数 The number of CPU clock cycles required for an instruction depends on the instruction format and the addressing modes used - not the instruction itself. 时钟的周期数可参考 MCLK. 中断和复位周期 Interrupt and Reset Cycles 表 3 14 列出了中断和复位时 CPU 的周期 Page 48 of 53

49 表 3 14 单操作数的指令周期和长度表 3 15 列出了格式 2 所有寻址模式格式的 CPU 周期 表 3 15 注 : 指令格式 2 的立即数模式勿在立即数模式下的目的操作数中使用指令 RRA, RRC, SWPB, 和 SXT. 这些指令在立即数模式中的将导致是不可预见程序操作. 格式 3, 跳转指令的指令周期和指令长度无论跳转是否发生, 所有的跳转指令都将占用一个字指令和两个 CPU 周期去执行. 格式 1, 双操作数的指令周期和指令长度表 3 16 列出了在格式 1 的情况下所有寻址模式的 CPU 周期 Page 49 of 53

50 表 3 16 Page 50 of 53

51 3.4.5 指令设置的描述核心指令图如图 3 20 中所示, 所有的指令设置在表 3 17 作了一个总结. 图 3 20 Mnemonic Description V N Z C ADC(.B) dst 将 C 加到目的操作数 dst + C dst * * * * ADD(.B) src,dst 目的操作数和源操作数相加 src + dst * * * * dst ADDC(.B) src dst 带进位的目的操作数和源操作数相加 src + dst + C dst * * * * AND(.B) src,dst 操作数和源操作数相与 src.and. dst 0* * * dst BIC(.B) src dst 清除目的操作数的位. not.src.and. dst dst BIS(.B) src,dst 设置目的操作数的位 src.or. dst dst BIT(.B) src,dst 测试目的操作数中的位 src.and. 0* * * dst BR dst 转移程序到目的操作数中的地址中去 dst PC CALL dst 调用目的地址处的程序 PC+2 stack, dst PC CLR(.B) dst 清除目的操作数为 0 dst CLRC 清除进位标志位 C 0 C 0 CLRN 清除负数标志位 N 0 N 0 Page 51 of 53

52 CLRZ 清除零标志位 Z 0 Z 0 CMP(.B) src,dst 比较操作数和源操作数 dst src * * * * DADC(.B) dst 将进位标志位加到十进制的目的操作数中去 dst + C dst * * * * DADD(.B) src,dst 操作数和源操作数的十进制加法 dst. src + dst + C dst * * * * DEC(.B) dst 目的操作数减 1 dst 1 dst * * * * DECD(.B) dst 目的操作数减 2 dst 2 dst * * * * DINT 屏蔽中断 0 GIE EINT 中断使能 1 GIE INC(.B) dst 目的操作数加 1 dst +1 dst * * * * INCD(.B) dst 目的操作数加 2 dst+2 dst * * * * INV(.B) dst 反转目的操作数.not.dst dst * * * * JC/JHS label 进位标志位被设置 C 跳转 / 大于或等于则跳转 JEQ/JZ label 相等则跳转 / 零标志位被设置则跳转 JGE label 大于或等于则跳转 JL label 小于则跳转 JMP label 无条件跳转 PC + 2 x offset PC JN label 负数标志位为 N 被设置则跳转 JNC/JLO label 进位标志位没有被设置则跳转 / 低于则跳转 JNE/JNZ label 不相等则跳转 / 零标志位没有被设置则跳转 MOV(.B) src,dst 将源操作数移到目的操作数中 src dst NOP 空指令 POP(.B) dst dst, SP+2 SP PUSH(.B) src 入栈 SP 2 SP, RET PC, SP + 2 SP RETI 中断返回 * * * * RLA(.B) dst 算术左移 * * * * RLC(.B) dst 带进位的算术左移 * * * * RRA(.B) dst 算术右移 0* * * RRC(.B) dst 带进位的算术右移 * * * * SBC(.B) dst 目的操作数减法借位 dst + 0FFFFh + C dst * * * * SETC 设置 C 1 C 1 SETN 设置 N 1 N 1 SETZ 设置 Z 1 C 1 SUB(.B) src,dst 从目的操作数和源操作数中相减 dst +.not.src + 1 dst * * * * SUBC(.B) src,dst 带借位的源操作数和目的操作数相减. dst +.not.src + C dst * * * * SWPB dst 交换字节 SXT dst 符号扩展 0* * * TST(.B) dst 测试目的操作数 dst + 0FFFFh * * 1 XOR(.B) src,dst 异或源操作数和目的操作数 src.xor. dst dst * * * * 表 3 17 Page 52 of 53

53 MSP430F22x4 开发板 专业提供 MSP430 单片机开发工具 Page 53 of 53