AVR單片機(jī)指令系統(tǒng)

.第五章AVR單片機(jī)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)是一套控制計(jì)算機(jī)操作的代碼，稱之為機(jī)器語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)只好辨別和履行機(jī)器語(yǔ)言的指令。為了便于人們理解、記憶和使用，往常用匯編語(yǔ)言指令來(lái)描繪計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。匯編語(yǔ)言指令可經(jīng)過(guò)匯編器翻譯成計(jì)算機(jī)能識(shí)其他機(jī)器語(yǔ)言。AVR單片機(jī)指令系統(tǒng)是RISC構(gòu)造的精簡(jiǎn)指令集，是一種簡(jiǎn)潔易掌握﹑效率高的指令系統(tǒng)。SL-DIY02-3開發(fā)實(shí)驗(yàn)器使用AT90S8535單片機(jī),有118條指令,而我們所做的11個(gè)實(shí)驗(yàn)程序僅用了34條指令,我們要點(diǎn)講這34條指令,其他指令便可自學(xué)了。AVR器件(指令速查表)118條指令器件AT90S2313/2323/2343/2333,AT90S4414/4433/4434/8515,AT90S8534/8535算術(shù)和邏輯指令BRCCkC清零轉(zhuǎn)ADDRd,Rr加法BRSHk≥轉(zhuǎn)ADCRd,Rr帶進(jìn)位加BRLOk小于轉(zhuǎn)(無(wú)符號(hào))

ADIWRdl,K加立刻數(shù)BRMIk負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)移SUBRd,Rr減法BRPLk正數(shù)轉(zhuǎn)移SUBIRd,Rr減立刻數(shù)BRGEk≥轉(zhuǎn)(帶符號(hào))SBCRd,Rr帶進(jìn)位減BRLTk小于轉(zhuǎn)(帶符號(hào))SBCIRd,K帶C減立刻數(shù)BRHSkH置位轉(zhuǎn)移

SBIWRdl,K減立刻數(shù)BRHCkH清零轉(zhuǎn)移ANDRd,Rr與BRTSkT置位轉(zhuǎn)移ANDIRd,K與立刻數(shù)BRTCkT清零轉(zhuǎn)移ORRd,Rr或BRVSkV置位轉(zhuǎn)移ORIRd,K或立刻數(shù)BRVCkV清零轉(zhuǎn)移EORRd,Rr異或BRIEk中止地點(diǎn)位轉(zhuǎn)移COMRd取反BRIDk中止位清零轉(zhuǎn)移NEGRd取補(bǔ)數(shù)據(jù)傳遞指令SBRRd,K存放器地點(diǎn)位MOVRd,Rr存放器傳遞CBRRd,K存放器位清零

LDIRd,K裝入立刻數(shù)INCRd加1

LDRd,XX間接取數(shù)DECRd減1

LDRd,X+X間接取數(shù)后＋TSTRd測(cè)試零或負(fù)

LDRd,-XX間接取數(shù)先－CLRRd存放器清零

LDRd,YY間接取數(shù)SERRd存放器置FF

LDRd,Y+Y間接取數(shù)后＋條件轉(zhuǎn)移指令

LDRd,–YY間接取數(shù)先－RJMPk相對(duì)轉(zhuǎn)移

LDDRd,Y+qY間接取數(shù)＋q

IJMP間接轉(zhuǎn)移(Z)

LDRd,ZZ間接取數(shù)RCALLk相對(duì)換用

LDRd,Z+Z間接取數(shù)后＋

ICALL間接調(diào)用(Z)

LDRd,–ZZ間接取數(shù)先－RET子程序返回

LDDRd,Z+qZ間接取數(shù)＋qRETI中止返回

LDSRd,K從SRAM裝入CPSERd,Rr比較相等跳行

STX,RrX間接存數(shù)CPRd,Rr比較

STX+,RrX間接存數(shù)后＋CPCRd,Rr帶進(jìn)位比較

ST–X,RrX間接存數(shù)先－CPIRd,K與立刻數(shù)比較

STY,RrY間接存數(shù)SBRCRr,b位清零跳行

STY+,RrY間接存數(shù)后＋SBRSRr,b地點(diǎn)位跳行

ST–Y,RrY間接存數(shù)先－SBICP,bI/O位清零跳行

STDY+q,RrY間接存數(shù)＋qSBISP,bI/O地點(diǎn)位跳行STZ,RrZ間接存數(shù)BRBSs,kSREG地點(diǎn)位轉(zhuǎn)

STZ+,RrZ間接存數(shù)后+BRBCs,kSREG位清零轉(zhuǎn)

ST–Z,RrZ間接存數(shù)先-BREQk相等轉(zhuǎn)移

STDZ+q,RrZ間接存數(shù)+qBRNEk不相等轉(zhuǎn)移

STSk,,Rr數(shù)據(jù)送SRAM

位指令和位測(cè)試指令SBIP,b置位I/O位CBIP,b清零I/O位LSLRd左移LSRRd右移ROLRd帶進(jìn)位左循環(huán)RORRd帶進(jìn)位右循環(huán)ASRRd算術(shù)右移SWAPRd半字節(jié)互換BSETs置位SREGBCLRs清零SREGBSTRr,bRr的b位送TBLDRdT送Rr的b位SEC置位CCLC清零CSEN置位NCLN清零NSEZ置位ZCLZ清零ZSEI置位ICLI清零ISES置位SCLS清零SSEV置位VCLV清零VSET置位TCLT清零TSEH置位HCLH清零HNOP空操作SLEEP休眠指令WDR看門狗復(fù)位條指令為Attiny11/12/15/22=+89條基本指令是AT90S1200118條指令器件=

+90條指令器件..BRCSkC置位轉(zhuǎn)□LPMINRd,POUTP,RdrPUSHRrPOPRd,

.從程序區(qū)取數(shù)從I/O口取數(shù)存數(shù)I/O口壓棧出棧說(shuō)明:SL-DIY02-3開發(fā)實(shí)驗(yàn)器的11個(gè)實(shí)驗(yàn)程序例子,僅用34條指令(以紅色表示)1．不帶進(jìn)位加法ADD一不帶進(jìn)位加說(shuō)明：兩個(gè)存放器不帶進(jìn)位C標(biāo)記加，結(jié)果送目的存放器Rd。操作：RdRd+Rr語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：ADDRd,RrO≤d≤31，0≤r≤31PCPC＋1例子：。(實(shí)踐操作程序4411.ASM)實(shí)踐操作例子*.ASM,一定編譯生成*.OBJ文件才可調(diào)試,如要改正*.ASM,一定改正文件屬性,去掉*.ASM只讀文件屬性2．帶進(jìn)位加法ADC－一帶進(jìn)位加說(shuō)明：兩個(gè)存放器和C標(biāo)記的內(nèi)容相加，結(jié)果送目的存放器Rd。操作：Rd←Rd＋Rr＋C語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：ADCRd,Rr0≤d≤31，0≤r≤31PC←PC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4412.ASM)3．減1指令DEC一減1說(shuō)明：存放器Rd的內(nèi)容減1，結(jié)果送目的存放器Rd中。操作：RdRd－l語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：DECRd0≤d≤31PCPC十1例子：(實(shí)踐操作程序4426.ASM)4．立刻數(shù)比較CPI——帶立刻數(shù)比較說(shuō)明：該指令達(dá)成存放器Rd和常數(shù)的比較操作。存放器的內(nèi)容不改變。該指令后能使用全部條件轉(zhuǎn)移指令。操作：Rd－K語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：CPIRd,K16≤d≤31，0≤K≤255PCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4463.ASM)5．帶立刻數(shù)與ANDI——立刻數(shù)邏輯與;全1為1,有0即0說(shuō)明：存放器Rd的內(nèi)容與常數(shù)邏輯與，結(jié)果送目的存放器Rd。應(yīng)用:清0,使某位為0,用0去與;保存,用1去邏輯與;代硬件與門操作：RdRd·K;語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：ANDIRdK16≤d≤31，0≤K≤255PCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4472.ASM)6．存放器邏輯或...OR一邏輯或;有1即1,全0為0,應(yīng)用:置數(shù),使某位為1,用1去或;保存,用0去邏輯或;代硬件或門說(shuō)明：達(dá)成存放器Rd與存放器Rr的內(nèi)容邏輯或操作，結(jié)果進(jìn)目的存放器Rd中。操作：RdRd∨Rr語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：ORRdRr0≤d≤31，0≤r≤31PCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4481.ASM)7．消除存放器CLR－一存放器清零說(shuō)明：存放器清零。該指令采納存放器Rd與自己的內(nèi)容相異或?qū)崿F(xiàn)的。存放器的全部位都被清零。操作：RdRd⊕Rd語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：CLRRd0≤d≤31PCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4492.ASM)8．相對(duì)跳轉(zhuǎn)RJMP一相對(duì)跳轉(zhuǎn)說(shuō)明：相對(duì)跳轉(zhuǎn)到PC－2K和PC＋2K（字）范圍內(nèi)的地點(diǎn)。在匯編程序中，標(biāo)號(hào)用于替代相對(duì)操作。AVR微控制器的程序儲(chǔ)存器空間不超出4K字（8K字節(jié)），該指令能尋址整個(gè)儲(chǔ)存器空間的每個(gè)地點(diǎn)地點(diǎn)。操作：PC(PC＋1)＋k語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：RJMPk—2K≤k≤2KPC(PC＋1)＋k例子：(實(shí)踐操作程序4511.ASM)9．相等轉(zhuǎn)移BREQ相等轉(zhuǎn)移說(shuō)明：條件相對(duì)轉(zhuǎn)移，測(cè)試零標(biāo)記（Z），假如Z位被置位，則相對(duì)PC值轉(zhuǎn)移。假如在履行CP、CPI、SUB或SUBI指令后立刻履行該指令，且當(dāng)存放器Rd中無(wú)符號(hào)或有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)與存放器Rr中無(wú)符號(hào)或有符號(hào)H進(jìn)制數(shù)相等時(shí)，轉(zhuǎn)移將發(fā)生。操作：IfRd＝Rr(z＝1)thenPC(PC十1)＋k，PCPC十1語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：BREQk-64≤k≤＋63PC(PC＋1)＋kPCPC＋l例子：(實(shí)踐操作程序4523.ASM)10．不相等轉(zhuǎn)移BRNE——不相等轉(zhuǎn)移說(shuō)明：條件相對(duì)轉(zhuǎn)移，測(cè)試零標(biāo)記（Z），假如Z位被清零，則相對(duì)PC值轉(zhuǎn)移。假如在履行CP。CPI、SUB或SUBI指令后立刻履行該指令，且當(dāng)在存放器Rd中的無(wú)符號(hào)或帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)不等于存放器Rr中的無(wú)符號(hào)或帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)移將發(fā)生。該指令相對(duì)PC轉(zhuǎn)移的方向?yàn)椋篜C－64≤目的≤PC＋63。參數(shù)K為PC的偏移，用2的補(bǔ)碼表示（相當(dāng)于指令BRBCIK）。操作，IfRd≠Rr(Z＝0)thenPC(PC＋1)＋k，elesPCPC＋1語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：BRNEk－64≤k≤＋63PC(PC＋1)＋k...PCPC＋l例子：(實(shí)踐操作程序4524.ASM)11．存放器位清零跳行SBRC一存放器位被清零跳行說(shuō)明：該指令測(cè)試存放器某位，假如該位被清零，則跳下一行履行指令。操作：IfRd（b）＝0thenPCPC＋2（or3）elesPCPC＋1語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：SBRCRr，b0≤r≤31，0≤b≤7PCPC十1pCpC＋2PCPC＋3例子：(實(shí)踐操作程序45222.ASM)12．存放器地點(diǎn)位跳行SBRS一存放器地點(diǎn)位跳行說(shuō)明：該指令測(cè)試存放器某位，假如該位被置位，則跳下一行履行指令。操作:IfRr(b）＝lthenPCPC＋2（or3）elesPCPC＋l語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：SBRSRr，b≤r≤31，0≤b≤7PCPC＋1PCPC＋2PCPC＋3例子：(實(shí)踐操作程序45223.ASM)13．I／O存放器地點(diǎn)位跳行SBIS－I／O存放器的地點(diǎn)位跳行說(shuō)明：該指令測(cè)試1／O存放器某位，假如該位被置位，則跳一行履行指令。該指令在低32個(gè)1／O存放器內(nèi)操作，地點(diǎn)為0～31。操作：IfI／OP,b＝lthenPCPC＋2（or3）elsePCPC＋1語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：SBISp,b0≤P≤31，0≤b≤7PCPC＋1PCPC＋2PCPC＋3例子：(實(shí)踐操作程序45225.ASM)14．相對(duì)換用RCALL——相對(duì)換用于程序說(shuō)明：在PC+1后（2K字（4K字節(jié)）范圍內(nèi)調(diào)用子程序。返回地點(diǎn)（RCALL后的指令地點(diǎn)）存儲(chǔ)到貨倉(cāng)（見(jiàn)CALL）。操作：PC(PC＋1)＋k語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：RCALLk－2K≤k≤2KPC(PC＋1)＋k例子:(實(shí)踐操作程序DIP40LED.ASM)15．從子程序返回RET——子程序返回說(shuō)明：從子程序返回。返回地點(diǎn)從貨倉(cāng)中彈出。操作：PC（15－0）STACKPC（21－0）STACK語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：貨倉(cāng)：RETNoneSeeOperationSPSP＋2RETNoneSeeOperationSPSP＋3...例子：(實(shí)踐操作程序見(jiàn)DIP40LED.ASM)16．從中止程序返回RETI——中止返回說(shuō)明：從中止程序中返回。返回地點(diǎn)從貨倉(cāng)中彈出，且全局中止標(biāo)記被置位。注意:1.主程序應(yīng)跳過(guò)中止區(qū),防備改正增補(bǔ)中止程序帶來(lái)麻煩;不用的中止進(jìn)口地點(diǎn)寫上RETI-中止返回,有抗擾亂作用;操作：PC（15－0）STACKPC（21－0）STACK語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：貨倉(cāng)：RETINoneSeeOperationSPSP十2RETINoneSeeOperationSPSP＋3例子：(程序45230.ASM,摘自”樂(lè)曲.ASM”部分程序,僅供參照),能履行程序請(qǐng)閱”樂(lè)曲.ASM”程序及AVR單片機(jī)在少兒智能玩具中的應(yīng)用--音樂(lè)玩具(電腦放音機(jī))一文17．存放器拷貝數(shù)據(jù)MOV存放器拷貝說(shuō)明：該指令將一個(gè)存放器拷貝到另一個(gè)存放器。源存放器Rr的內(nèi)容不改變，而目的存放器Rd拷貝了Rr的內(nèi)容。操作：Rd←Rr語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：MOVRdRr0≤d≤31，0≤r≤31PCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4611.ASM)18．SRAM數(shù)據(jù)直接送存放器LDS直接從SRAM裝入說(shuō)明：把SRAM中1個(gè)字節(jié)裝入到存放器。一定供給一個(gè)16位地點(diǎn)。儲(chǔ)存器接見(jiàn)被限制在目前64K字節(jié)的SRAM頁(yè)。超出64K字節(jié)，LDS指令使用RAMPZ存放器接見(jiàn)。操作：Rd(k）語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：LDSRdk0≤d≤31，0≤k≤65535PCPC＋2例子：(實(shí)踐操作程序4612.ASM)19．存放器數(shù)據(jù)直接送SRAMSTS存放器數(shù)據(jù)直接送SRAM說(shuō)明：將存放器的內(nèi)容直接儲(chǔ)存到SRAM。一定供給一個(gè)16位的地點(diǎn)。儲(chǔ)存器接見(jiàn)被限制在目前64K字節(jié)的SRAM頁(yè)。STS指令使用RAMPZ存放器接見(jiàn)儲(chǔ)存器可超出64K字節(jié)。操作：（k）Rr語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：STSk，Rr0≤r≤31，0≤k≤65535PCPC＋2例子：(實(shí)踐操作程序4613.ASM與4612.ASM同樣)20．立刻數(shù)送存放器LDI——裝入立刻數(shù)說(shuō)明：裝入一個(gè)8位立刻數(shù)到存放器R16～R31中。操作：RdK語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：...LDIRdK16≤d≤31，0≤K≤255PCPC＋2例子：(實(shí)踐操作程序4614.ASM)使用變址Z間接將SRAM中的內(nèi)容傳遞到存放器LD（LDD）——使用變址Z間接將SRAM中的內(nèi)容傳遞到存放器說(shuō)明：帶或不帶偏移間接從SRAM中傳遞一個(gè)字節(jié)到存放器，SRAM中的地點(diǎn)由存放器區(qū)中的Z（16位）指針存放器指出。儲(chǔ)存器接見(jiàn)被限制在目前64K字節(jié)的SRAM頁(yè)中。為接見(jiàn)此外SRAM頁(yè)，則I／O范圍內(nèi)的存放器RAMPZ需改變。在指令履行后，Z指針存放器值要么不改變，要么就加1或減1操作。使用Z指針存放器的這些特征，特別合適于貨倉(cāng)指針，由于Z指針存放器能用于直接子程序調(diào)用，直接跳轉(zhuǎn)和查表。Z指針存放器用作為專用貨倉(cāng)指針要比X、Y指針?lè)奖恪Ｓ肸指針在程序儲(chǔ)存器中查表，可拜見(jiàn)LPM指令。操作：Rd（Z）Rd（Z）ZZ－1Rd（Z＋q）語(yǔ)法：操作碼：操作流程:程序計(jì)數(shù)器：LDRd,Z0≤d≤31送數(shù),Z指針不改變PCPC＋1LDRdZ＋0≤d≤31先送數(shù),后Z指針加1PCPC＋1LDRd,-Z0≤d≤31先Z指針減1,后送數(shù)PCPC＋lLDDRdZ＋q0≤d≤31，先Z指針加q,后送數(shù),PCPC＋10≤q≤63履行后Z指針(Z不含q)不變例子：(實(shí)踐操作程序4625.ASM)LPM——裝入程序儲(chǔ)存器說(shuō)明：將Z存放器指向的一個(gè)字節(jié)傳遞到存放器0（RO）。該指令使100％空間有效,常量初始化或常數(shù)取數(shù)特別實(shí)用。程序儲(chǔ)存器被編為16位字，Z（16位）指針的最低位（LSB）選擇為0是低字節(jié)，選擇為1是高字節(jié)。該指令能尋址程序儲(chǔ)存器第一個(gè)64K字節(jié)（32字）。操作：R0（Z）語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：LPMNonePCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4631.ASM,更詳盡資料閱”按鈕猜數(shù).ASM”)23．I／O口數(shù)據(jù)傳遞到存放器IN——I／O口數(shù)據(jù)傳遞到存放器說(shuō)明：將I／O空間（口，準(zhǔn)時(shí)器，配置存放器等）的數(shù)據(jù)傳遞到存放器區(qū)中的存放器Rd中。操作：RdP語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：INRdPO≤d≤31，0≤P≤63PCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4641.ASM)24．存放器數(shù)據(jù)送I／O口OUT存放器數(shù)據(jù)送I／O口說(shuō)明：將存放器區(qū)中存放器Rr的數(shù)據(jù)傳遞到I／0空間（口、準(zhǔn)時(shí)器、配置存放器等）。操作：PRr語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：OUTP，Rr0≤r≤31，0≤P≤63PCPC十1例子：(實(shí)踐操作程序4642.ASM)25．進(jìn)棧指令PUSH——壓存放器到貨倉(cāng)說(shuō)明：該指令儲(chǔ)存存放器Rr的內(nèi)容到貨倉(cāng)。操作：STACKRr...語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：PUSHRrO≤d≤31PCPC＋1SPSP－1例子：(實(shí)踐操作程序4651.ASM)26．出棧指令POP——貨倉(cāng)彈出到存放器說(shuō)明：該指令將貨倉(cāng)中的字節(jié)裝入到存放器Rd中。操作：RdSTACK語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：POPRd0≤d≤31PCPC＋1SPSP＋1例子：(實(shí)踐操作程序4652.ASM)27．經(jīng)過(guò)進(jìn)位左循環(huán)ROL—經(jīng)過(guò)進(jìn)位左循環(huán)說(shuō)明：存放器Rd的全部位左移1位，C標(biāo)記被移到Rd的第0位，Rd的第7位移到C標(biāo)記。操作：語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：ROLRd0≤d≤31PCPC＋1例子：(實(shí)踐操作程序4713.ASM)28．ROR——經(jīng)過(guò)進(jìn)位右循環(huán)說(shuō)明：存放器Rd的全部位右移1位，C標(biāo)記被移到Rd的第7位，Rd的第0位移到C標(biāo)記。操作：語(yǔ)法：操作碼：程序計(jì)數(shù)器：RORRd0≤d≤31PCPC＋1例子:(實(shí)踐操作程序4714.ASM)29．置I／O存放器的位SBI——置I／O存放器的位說(shuō)明：對(duì)I／O存放器指定的地點(diǎn)位，該指令在低32個(gè)I／O存放器內(nèi)操作，I／O存放器地址為0～31。操作：I／O(Pb）1語(yǔ)法：操作碼：程