寄存器寻址
郑州大学软件学院 · 计算机组成原理 · 2006级
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第2章教学要求-4
理解门电路、正逻辑和负逻辑的概念，掌握三态门的 特点、用途和电路符号
区别组合逻辑电路和时序逻辑电路 掌握编码器、译码器、加法器、数据选择器（多路开
关）的作用 熟悉触发器的特点、基本RS触发器的功能和逻辑符号 理解同步时钟、高电平有效、低电平有效的含义 掌握D触发器的功能和逻辑符号，熟悉电平触发和边
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第2章教学要求-1
掌握数据的定点格式，定点整数的表达范围，有符号 数和无符号数
掌握浮点格式的表达，熟悉浮点数的规格化，掌握规 格化单精度浮点数与实数的相互转换
理解真值和机器数，掌握定点整数的补码、反码、原 码和移码表示法
掌握BCD码、ASCII码的编码规律，理解小端方式和大 端方式的存储特点
☼ 第一章 计算机系统概论 ☼ 第二章 运算方法和运算器 ☼ 第三章 存储系统 ☼ 第四章 指令系统 ☼ 第五章 中央处理器 ☼ 第六章 总线系统 ☼ 第七章 外围设备 ☼ 第八章 输入输出系统
目录
第1章教学要求-1
了解计算机的类型：模拟和数字，专用和通用，巨型 机、大型机、小型机、微型机、单片机
念 理解浮点加减法的操作过程，了解其中对阶、规格化、
舍入处理的作用 熟悉IEEE754标准
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第2章教学要求-3
掌握数字信号的特点 掌握逻辑与、或、非的逻辑关系，以及它们的逻辑表
达式、真值表、逻辑符号、运算规则
熟悉与非、或非、异或的逻辑规律、表达式和逻辑符 号
教材
白中英，计算机组成原理·网络版，科学出版 社，2002
参考书
石磊，计算机组成原理·第2版, 清华大学出版 社，2006
钱晓捷，微型计算机原理及应用, 清华大学出 版社，2006
王爱英,计算机组成与结构·第3版, 清华大学 出版社，2001
白中英 邝坚，计算机组织与结构·网络版，科 学出版社，2003
熟悉计算机的硬件组成部件及其作用 掌握主存有关概念：存储器地址、存储单元和存储容
量；位bit、字节byte、KB、MB、GB 掌握“存储程序、程序控制”的冯·诺依曼计算机的
基本思想 区别操作码和地址码（操作数）、指令字和数据字、
指令流和数据流 理解指令周期（控制器工作周期）：取指、译码、执
区别汉字输入编码、机内码、字模码和汉字交换码 理解检验码的作用，掌握奇偶校验以及检错能力
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第2章教学要求-2
理解补码的加法运算和减法运算规律 熟悉溢出的概念，理解上溢（正溢）和下溢（负溢）
的概念以及符号位检测方法 了解内部总线和外部总线、单向总线和双向总线的概
理解逻辑变量、逻辑电路（数字电路）、逻辑代数 （布尔代数）的概念
掌握逻辑代数的基本运算规则和运算规律（定律）： 交换律、结合律、分配律、反演定理
熟悉用真值表、逻辑表达式、逻辑电路图表达逻辑函 数的方法，了解卡诺图的作用
理解简单的逻辑化简方法（最简与或式）
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行
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第1章教学要求-2
掌握总线、处理器总线和系统总线的概念，熟悉数据 总线、地址总线和控制总线的功能
理解目的程序、汇编程序、编译程序的作用，区别机 器语言、汇编语言和高级语言（算法语言）
掌握计算机系统的层次结构、软件与硬件的逻辑等价 性思想
理解替换策略的作用，熟悉LRU、LFU和随机法 理解Cache的写操作策略，熟悉直写法（全写法）和
回写法（写回法）
掌握虚拟存储器的功能、物理地址和虚拟（逻辑）地 址的概念
熟悉页式和段式虚拟存储器的管理和地址转换 理解存储保护，熟悉存储区域和访问方式保护的思想
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沿触发的区别 了解数码寄存器、移位寄存器、计数器、PLD的作用
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第3章教学要求-1
熟悉存储系统的分级（层次）结构，掌握存储访问的 局部性原理
理解存储容量、存取时间、存取周期、存储器带宽的 概念
了解SRAM、DRAM和NVRAM的特点 掌握SRAM存储结构与芯片地址引脚和数据引脚的关系 理解位扩展和字扩展的含义和作用，掌握芯片扩展与
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第5章教学要求-1
熟悉CPU的基本模型和主要寄存器的作用 理解指令周期、CPU周期（机器周期、总线周期）和
时钟周期（T周期）的概念和区别 了解CLA、ADD、STA和JMP指令在CPU基本模型的执行
过程 理解微程序控制器和硬布线控制器的实现特点，了解
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第4章教学要求
了解指令、指令系统、指令格式、操作码、地址码、 指令助记符的概念
理解寻址方式的含义，区别指令寻址和数据寻址 掌握指令的顺序寻址和跳跃寻址 掌握数据的隐含寻址、立即寻址、寄存器寻址、直接
寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对（基址）寻址 熟悉堆栈的访问原理，理解进栈PUSH和出栈POP操作 熟悉指令系统包含的基本指令类型 掌握CISC和RISC的含义，掌握RISC的主要特点
芯片容量的关系 了解DRAM的行地址和列地址，理解DRAM的刷新操作和
方法 了解ROM芯片的类型和各自特点
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第3章教学要求-2
掌握Cache的功能和基本原理，掌握命中率、平均访 问时间和访问效率的计算方法
理解Cache的地址映射的作用，掌握全相联、直接和 组相联映射的原理和特点，熟悉Cache中标记（标签） 的作用
寄存器寻址名词解释
寄存器寻址名词解释
寄存器寻址是一种计算机指令中操作数在寄存器中的寻址方式。
在指令中，操作数的地址由指令操作码中的 rrr 三位的值和 PSW 中RS1 及 RS0 的状态来确定。
寄存器寻址方式使得指令执行过程中，
读/写存储器单元的次数减少，从而提高指令的执行速度。
在寄存器寻址方式中，指令所要的操作数已存储在某个寄存器中，或把目标操作数存入寄存器。
指令中可以引用的寄存器及其符号名称如下：
- 8 位寄存器有：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH 和 DL 等；
- 16 位寄存器有：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP 和段寄存器等；
- 32 位寄存器有：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP 和 EBP 等。
寄存器寻址方式是一种简单快捷的寻址方式，源和目的操作数都可以是寄存器。
例如，源操作数是寄存器寻址方式的指令有：ADDVARD、EAXADDVARW、AXMOVV 等；目的操作数是寄存器寻址方式的指令有：ADDBH、78hADDAX、1234hMOVEBX、12345678H 等；源和目的操作数都是寄存器寻址方式的指令有：MOVEAX、EBXMOVAX、BXMOVDH、BL 等。
在编写汇编语言程序时，应尽可能地使用寄存器寻址方式，但也不要把它绝对化。
因为某些操作需要使用内存地址，而不是寄存器中的值。
因此，在编写程序时，需要根据具体情况来选择使用寄存器寻址方式还是内存寻址方式。
总之，寄存器寻址是一种常用的指令寻址方式，可以提高指令执行速度。
寻址方式
计算机指令系统
1.寻址方式：指CPU指令中规定的寻找操作数所在的地址的方式。
操作数：MOV AL , 05H 操作码目的操作数，源操作数操作数引用时的字节顺序：若存放的信息是字节，则按顺序存放若存放的信息是字，则将字的低位字节存放在低地址，高位字节存放在高地址注：如果没有特别说明，寻址方式是指源操作数的寻址方式。
2.寻址方式之一：立即寻址操作数作为立即数直接存在指令中，可为字节或字。
3.寻址方式之二：寄存器（直接）寻址操作数包含在指令规定的8位、16位寄存器中。
寄存器寻址由于无需从存储器中取操作数，故执行速度快。
4.寻址方式之三：直接寻址在指令的操作码后面直接给出操作数的16位偏移地址。
这个偏移地址也称为有效地址EA。
操作数默认在DS段中。
如果操作数在DS以外的其他段（CS,SS,ES）中，指令中必须指明段寄存器（段超越）。
5.寻址方式之四：寄存器间接寻址操作数地址的偏移量（有效地址EA）存放在寄存器中。
以SI,DI, BX间接寻址，默认操作数在DS段中；以BP间接寻址，默认操作数在SS段中。
6.寻址方式之五：基址寻址基址寻址将规定的基址寄存器的内容加上指令中给出的偏移量，即可得到操作数的有效地址。
基址寄存器包括基址寄存器BX和基址指针寄存器BP。
7.寻址方式之六：变址寻址变址寻址将规定的变址寄存器的内容加上指令中给出的偏移量，即可得到操作数的有效地址。
变址寄存器包括源变址寄存器SI和目的变址寄存器DI。
8.寻址方式之七：基址-变址寻址指令中规定一个基址寄存器和一个变址寄存器，同时还给出一个8位或16位偏移量，将三者的内容相加得到操作数的有效地址。
寄存器寻址指令
字节3 HIGH DATA
字节1
字节2
字节3 字节4 字节5 字节6
7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 LOW HIGH DISP DISP LOW HIGH
操作码 D W MOD REG R/M 或 DATA 或 DATA DATA DATA
P67
MOV SP,BX
1000101 1 1 1
（3） POP 出栈操作指令
指令格式：POP 目标
指令功能：目标 ((SP)+1,SP)) SP (SP)+2
SS
栈顶
POP BX 56H 78H
POP AX 12H 34H
78H 56H
34H
12H
SP
栈底
堆栈(Stack)
POP指令
汇编语句
例子
说明
POP reg16 POP CX
16位寄存器
绝大多数双操作数指令，除非特别说明，目的操作数与源操作 数必须类型一致，否则为非法指令
MOV AL,050AH MOV AL,BX 寄存器有明确的字节或字类型，有寄存器参与的指令其操作数 类型就是寄存器的类型 对于存储器单元与立即数同时作为操作数的情况，必须显式指 明；byte ptr指示字节类型，word ptr指示字类型
栈底
汇编语句
例子
说明
PUSH reg16 PUSH BX
16位寄存器
PUSH mem16 PUSH WORD PTR[BX] 16位寻址方式
PUSH seg
PUSH DS
任何段寄存器
例：现场保护恢复
push ax push bx push ds ... pop ds pop bx pop ax
寄存器PLC地址与寄存器modbus协议地址【2024版】
寄存器PLC地址与寄存器modbus协议地址寄存器PLC地址指存放于控制器中的地址，这些控制器可以是PLC，也可以使触摸屏，或是⽂本显⽰器。
PLC地址⼀般采⽤10进制描述，共有5位，其中第⼀位代码寄存器类型。
第⼀位数字和寄存器类型的对应关系如表1所⽰。
PLC地址例如40001、30002等。
寄存器modbus协议地址指通信时使⽤的寄存器地址，在实际编程中，由于寄存器PLC地址前缀的区分作⽤，所以只需说明后4位数，⽽且需转换为4位⼗六进制地址。
例如PLC地址40001对应寻址地址0x0000，40002对应寻址地址0x0001，寄存器寻址地址⼀般使⽤16进制描述。
再如，PLC寄存器地址40003对应协议地址0002，PLC寄存器地址30003对应协议地址0002。
在实际编程中，由于前缀的区分作⽤，所以只需说明后4位数，⽽且需转换为4位⼗六进制地址。
⽀持 Modbus 协议的设备或软件，使⽤时⽤户直接设置或看到的应 当是 Modbus 数据地址。
Modbus 地址所访问的数据，是通过各种 “功能”读写⽽来。
功能码是 Modbus 地址的底层。
如果 Modbus 通 信的⼀⽅提供的所谓 Modbus 协议只有功能码，则需要注意了解此 功能号与 Modbus 地址间的对应关系。
使⽤ modbus 地址时应注意下述问题：1）40001~4xxxx 是美国 modicon 公司和 ge 公司 plc 使⽤的 modbus 地址，它是基于1的地址，即同类元件的⾸地址为1。
西门⼦plc 的 modbus 地址是基于0的地址。
2）美国的 modbus 地址左起第2位⽤来表⽰元件的类型，例如 i0.0的 modbus 地址为010001。
因为数据类型已经包含在功能码中了，西门⼦的 i0.0的 modbus 地址实际上为000000， i2.0的 modbus 地址为 000016（或⼗六进制数16#0010） ，⽽不是010017。
寄存器与7种寻址方式
一、寄存器总共有14个16位寄存器,8个8位寄存器通用寄存器:数据寄存器:AH(8位) AL(8位) AX(16位) (AX和AL又称累加器)BH(8位) BL(8位) BX(16位) (BX又称基址寄存器,唯一作为存储器指针使用寄存器)CH(8位) CL(8位) CX(16位) (CX用于字符串操作，控制循环的次数,CL 用于移位)DH(8位) DL(8位) DX(16位) (DX一般用来做32位的乘除法时存放被除数或者保留余数)指针寄存器:SP 堆栈指针(存放栈顶地址)BP 基址指针(存放堆栈基址偏移)变址寄存器:主要用于存放某个存储单元地址的偏移,或某组存储单元开始地址的偏移,即作为存储器(短)指针使用。
作为通用寄存器,它们可以保存16位算术逻辑运算中的操作数和运算结果,有时运算结果就是需要的存储单元地址的偏移.SI 源地址(源变址寄存器)DI 目的地址(目的变址寄存器)控制寄存器:IP 指令指针FLAG 标志寄存器①进位标志CF，记录运算时最高有效位产生的进位值。
②符号标志SF，记录运算结果的符号。
结果为负时置1，否则置0。
③零标志ZF，运算结果为0时ZF位置1，否则置0。
④溢出标志OF，在运算过程中，如操作数超出了机器可表示数的范围称为溢出。
溢出时OF位置1，否则置0。
⑤辅助进位标志AF，记录运算时第3位（半个字节）产生的进位值。
⑥奇偶标志PF，用来为机器中传送信息时可能产生的代码出错情况提供检验条件。
当结果操作数中1的个数为偶数时置1，否则置0。
段寄存器CS 代码段IPDS 数据段SS 堆栈段SP BPES 附加段二、七种寻址方式:1、立即寻址方式:操作数就包含在指令中。
作为指令的一部分，跟在操作码后存放在代码段。
这种操作数成为立即数。
立即数可以是8位的，也可以是16位的。
例如:指令: MOV AX,1234H则: AX = 1234H2、寄存器寻址方式:操作数在CPU内部的寄存器中，指令指定寄存器号。
add寻址方式
add寻址方式
add指令是常用的加法指令，它还有不同的寻址方式。
1. 直接寻址方式：直接给出操作数的地址，例如：add ax, [1000h]，表示将ax寄存器的值与地址为1000h的内存单元的值相加。
2. 寄存器寻址方式：使用寄存器来给出操作数的地址，例如：add ax, bx，表示将ax寄存器的值与bx寄存器的值相加。
3. 立即数寻址方式：直接给出一个数作为操作数，例如：add ax, 5，表示将ax寄存器的值加上5。
4. 间接寻址方式：使用寄存器中的地址来获取操作数，例如：add ax, [bx]，表示将ax寄存器的值与bx寄存器中的地址所对应的内存单元的值相加。
5. 基址加变址寻址方式：使用两个寄存器来给出一个地址，其中一个寄存器存放基地址，另一个存放偏移地址，例如：add ax, [bx+si]，表示将ax寄存器的值与bx和si寄存器的值加起来，得到的结果作为地址的偏移量，再加上基地址所对应的内存单元的值。
- 1 -。
单片机指令系统-第3讲寻址方式
单片机指令系统-第3讲寻址方式单片机指令系统第 3 讲寻址方式在单片机的世界里，指令系统就像是一套精密的规则和指南，而寻址方式则是其中至关重要的一部分。
它决定了单片机如何在其内部的存储空间中找到所需的数据或指令，从而实现各种复杂的功能。
今天，就让我们一起来深入探讨一下单片机指令系统中的寻址方式。
首先，我们来了解一下什么是寻址方式。
简单来说，寻址方式就是单片机在执行指令时寻找操作数的方法。
就好比我们在一个大仓库里找东西，需要有一定的方法和路径才能快速准确地找到目标物品。
在单片机中，操作数可能存放在寄存器、内存单元或者其他特定的位置，而不同的寻址方式就是告诉单片机从哪里去获取这些操作数。
常见的寻址方式有以下几种：立即寻址是比较简单直接的一种方式。
在这种方式下，操作数就直接包含在指令当中。
比如说，指令“MOV A, 50H”，这里的“50H”就是一个立即数，单片机可以直接获取并使用它。
这种方式的优点是指令执行速度快，因为操作数已经在指令中给出，不需要再去其他地方寻找。
直接寻址则是通过指令中给出的直接地址来访问片内 RAM 中的单元。
例如，“MOV A, 30H”，这里的“30H”就是一个直接地址，单片机会根据这个地址找到对应的存储单元，并将其中的数据传送到累加器A 中。
直接寻址方式的优点是直观、简单，但能够访问的地址范围有限，通常只能访问片内 RAM 的低 128 个字节。
寄存器寻址是指操作数存放在寄存器中，指令中直接指定寄存器的名称。
比如，“MOV A, R0”，就是将寄存器 R0 中的内容传送到累加器A 中。
由于寄存器的读写速度通常比内存快，所以这种方式可以提高指令的执行效率。
寄存器间接寻址则是通过寄存器中的内容作为地址来访问片内RAM 单元。
比如，“MOV A, ＠R0”，这里先读取寄存器 R0 中的值，然后以这个值作为地址，从对应的片内 RAM 单元中取出数据传送到累加器 A 中。
这种方式扩大了可访问的地址范围。
七种寻址方式
程序计数器 地址寄存器 外部地址总线AB 外部地址总线AB
0002H PC= 0000H 0001H
0000H
内 部 数 据 总 线
(PC) (PC) (PC)
执行过程
运算器 ①② 累加器A 累加器A 存 储 器
0002H 0001H 0 0 0 0 1 0 0 1 0000H 0 1 1 1 0 1 0 0
…Leabharlann MOVC A，@A＋DPTR执行示意图 ，@A＋DPTR执行示意图
…
6．位寻址方式 MCS-51有位处理功能 可以对数据位进行操作，例如： 有位处理功能， MCS-51有位处理功能，可以对数据位进行操作，例如： MOV C，40H C， 是把位40H的值送到进位位C 40H的值送到进位位 是把位40H的值送到进位位C。 寻址范围包括： 寻址范围包括： 内部RAM中的位寻址区。位有两种表示方法，例如， RAM中的位寻址区 （1）内部RAM中的位寻址区。位有两种表示方法，例如， 40H；另一种是单元地址加上位，例如，(28H).0， 40H；另一种是单元地址加上位，例如，(28H).0，指 的是28H单元中的最低位。它们是等价的。 28H单元中的最低位 的是28H单元中的最低位。它们是等价的。 （2）特殊功能寄存器中的可寻址位 可寻址位在指令中有如下4种的表示方法： 可寻址位在指令中有如下4种的表示方法： 直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H PSW.5的位地址为0D5H。 a. 直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H。
程序存储区 1020 EA 12 R2
片内RAM区 4A
ACC
4A
MOV A，R2执行示意图
2．直接寻址方式 操作数直接以单元地址的形式给出： 操作数直接以单元地址的形式给出： A， MOV A，40H 寻址范围： 寻址范围： 内部RAM 128个单元 RAM的 (1) 内部RAM的128个单元 特殊功能寄存器。除了以单元地址的形式外, (2) 特殊功能寄存器。除了以单元地址的形式外, 可用寄存器符号的形式给出 例如： 的形式给出。 还可用寄存器符号的形式给出。例如： A， A，P0是等价的 是等价的。 MOV A，80H 与 MOV A，P0是等价的。 直接寻址方式是访问特殊功能寄存器的唯一寻址方式
[物理]单片机3第三章寻址方式
北京化工大学 信息科学与技术学院 郭 青
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第三章
本章重点
寻址方式
80C51指令系统
指令格式
操作结果及对标志位影响
3.1
111条指令
概述
29 24 24 17
数据传送类指令 数学运算类指令
分类
逻辑运算类指令 控制转移类指令
位操作指令
17
单字节指令 按指令长度分类
双字节指令
三字节指令 12个振荡周期 64
COUNT：PUSH DPH； 保护DPTR内容
PUSH DPL；
MOV DPTR，#TABLE ；赋表首地址给DPTR
MOVC A, @A+DPTR
; POP DPL； 根据A中内容查表 恢复DPTR内容 返回主程序
POP DPH
RET;
ORG 1000H TABLE：DB 00 DB 01 DB 04 DB 09 DB 16 DB 25 DB 36 DB 49 DB 64 DB 81
19
3.3.1 数据传送类指令
按操作方式，分为三种： 数据传送 数据交换 栈操作
一、普通传送类指令 格式： MOV （目的操作数），（源操作数） 操作码助记符 操作： 将源操作数单元内容，传送到目的操作数 单元中，源操作数内容不变。不影响标志 位Cy，AC和OV。
操作数的组合关系
1、立即数的传送 MOV A, #data MOV Rn, #data (A) (Rn) #data #data
d：MOV direct，#data
将8位立即数送入由direct直接寻址的地 址单元中。 direct：00H~FFH，8位二进制地址码
寻址内部RAM（00H~7FH）及SFR
8086中的七种寻址方式
8086中的七种寻址⽅式寻址⽅式8086/8088有七种基本的寻址⽅式：⽴即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址，相对基址变址寻址。
其中，后五种寻址⽅式（即直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址和相对基址变址寻址）属于存储器寻址，⽤于说明操作数或操作数地址所在存储单元的地址。
这五种⽅式也就是确定存放操作数的存储单元有效地址EA的⽅法，这⾥所说的有效地址就是在前⾯⼀节讲存储器分段中所说的段内偏移地址。
除了这些基本的寻址⽅式以外，还有固定寻址和I/O端⼝寻址等，但不会在本节中介绍到。
基本寻址⽅式下⾯重点说⼀下这七种基本寻址⽅式的特点：1. ⽴即寻址⽅式先解释⼀个概念，叫做⽴即数。
操作数包含在指令中，它作为指令的⼀部分，跟在操作码后存放在代码段。
这种操作数称为⽴即数。
⽴即寻址⽅式所提供的操作数紧跟在操作码后⾯，与操作码⼀起放在指令代码段中，不需要到其他地址单元中去取。
⽴即数可以是8位，也可以是16位。
这种寻址⽅式主要⽤于给寄存器或存储单元赋初值的场合。
⽴即寻址⽅式是这七种寻址⽅式中速度最快的寻址⽅式。
举例：MOV AX, 1234H ; 给AX寄存器赋值为1234H2. 寄存器寻址⽅式寄存器寻址的特点是操作数在CPU内部的寄存器中，在指令中指定寄存器号。
对于16位操作数，寄存器可以是AX、BX、CX、DX、SI、DI和SP等；对于8位操作数，寄存器可以是AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL和DH。
例如：MOV SI, AXMOV AL, DH由于操作数在寄存器中，不需要通过访问存储器来取得操作数，所以采⽤寄存器寻址⽅式的指令执⾏速度较快。
3. 直接寻址⽅式直接寻址的操作数在存储器中，指令直接包含有操作数的有效地址。
由于操作数⼀般存放在数据段，所以操作数的地址由DS加上指令中给出的16位偏移得到。
假如DS内容是5000H，地址为51234H字存储单元中的内容时6789H，那么在执⾏“MOV AX, [1234H]”后寄存器AX的内容是6789H。