第2章指令系統(tǒng)2 1概序

Sunplus

SPCE061A微控制器2指令系統(tǒng)概述概述3指令是CPU執(zhí)行某種操作的命令。微處理器(MPU)或微控制器(MCU)所能識別全部指令的集合稱為指令系統(tǒng)或指令集。指令系統(tǒng)是制造廠家在設計CPU時所賦予它的功能，用戶必須正確的書寫和使用指令。因此學習和掌握指令的功能與應用非常重要，是程序設計的基礎指令與語言CPU在二進制下工作機器語言：由0和1組成的程序匯編語言：為機器語言指令提供了便于記憶的助記符高級語言：

Pascal、BASIC、C等匯編器：把匯編語言翻譯成機器語言的程序編譯器：把高級語言翻譯成機器語言的程序4匯編語言5利用匯編語言編寫的程序主要由指令組成。各條指令獨占一行，它由助記符組成，后面可能還有一個或兩個運算數(shù)。運算數(shù)就是那些被處理的數(shù)據(jù)項，而助記符就是對CPU的命令，告訴它如何處理這些數(shù)據(jù)。SPCE061A采用的內(nèi)核6SPCE061A采用的內(nèi)核（CPU）為μ‘nSP。μ‘nSP（讀做micro-n-S-P）是凌陽科技推出的16位微處理器，它的突出特點是較高的處理速度，這就使其有能力進行復雜的數(shù)字信

號處理（DSP，Digital

Signal

Processing）。μ‘nSP內(nèi)核由凌陽自主開發(fā)，因而也具備它自

己的指令系統(tǒng)。m’nSP

?的內(nèi)核結構SPR1BP(R5)R2R3R4SRPCSHIFTERALUCSNZSCDS6 9

10

150

5ADDRGENADDR[21:0]22661616

數(shù)據(jù)總線SR地址總線PC：程序計數(shù)器

SHIFTER：移位器ALU：算術邏輯單元ADDRGEN：地址編碼器用戶寄存器SP：堆棧指針R1-R4：通用寄存器BP：基指針

SR：段寄存器NZSC：4個標志位DS：數(shù)據(jù)段選擇控制位MUX：多路選擇開關MUXMUX67m’nSP

?系統(tǒng)指令介紹8符號約定：為了便于說明格式，這里使用了一些符號約定，它們是通用的指令分類：初步了解指令的整個概況偽指令：了解偽指令的概況符號約定9為了便于說明格式，通常都會定義一些符號，在指令介紹前要先了解一些符號約定，SPCE061A使用了一些符號約定，它們和別的微處理器上的符號通用。符號約定<1>10Rd

目標寄存器或目標存儲器指針Rs

源寄存器或源存儲器指針 R1,R2,R3,R4,R5(BP)NZSC

SR寄存器中的4個標志位程序指針，堆棧指針，基指PC，SP，BP針SR

段寄存器符號約定<2>11IM6，IM16

6位立即數(shù)，16位立即數(shù)A6，A16

6位地址碼，16位地址碼→

數(shù)據(jù)傳送符號MR

由R4,R3組成的32位結果寄存器（R4為高字節(jié),R3為低字節(jié)）符號約定<3>12FIR

有限沖擊響應（Finite

ImpulseResponse）指數(shù)字信號處理中的一種具有線性相位及任意幅度特性的數(shù)字濾波器算法//

注釋符RW

讀等待態(tài)SW

存儲等待態(tài)SRW

存儲/讀等待態(tài)符號約定<4>13+，-，×

加法符號，減法符號，乘法符號&，|，^，~

邏輯與符號，邏輯或符號，邏輯異或符號，邏輯取反符號{}

可選項[]

寄存器間接尋址標志符號約定<5>14++,--

指針單位字增量，字減量ss，us

兩個有符號數(shù)之間的操作，無符號數(shù)與有符號數(shù)之間的操作Label

程序標號符號約定實例15Rd

=

IM16IM16

－>Rd//16位的立即數(shù)送入目標寄存器Rd指令16各大類單片機的指令系統(tǒng)是沒有通用性的，它是由單片機生產(chǎn)廠家規(guī)定的，所以用戶必

須遵循廠家規(guī)定的標準，才能達到應用單片

機的目的。前面我們學習了指令中符號的功能，在這里接著介紹匯編語言指令的分類與組成。Sunplus指令特點17SPCE061A的指令總共只有41種，遵循RISC（reduced

instruction

setcomputer，精簡指令集計算機）的CPU設計思想。并且指令類C，相對于51的指令更加直觀，容易讀懂和學習。指令分類18數(shù)據(jù)傳送類算邏運算類程序轉移控制類其它控制類數(shù)據(jù)傳送類指令<1>19數(shù)據(jù)傳送指令是把源操作數(shù)傳送到指令所指定的目標地址。數(shù)據(jù)傳送操作屬復制性質，而不是搬家性質。指令執(zhí)行后，源操作數(shù)不變，目的操作數(shù)為源操作數(shù)所代替。通用格式是：<目的操作數(shù)>=<源操作數(shù)>數(shù)據(jù)傳送類指令<2>20這組指令會執(zhí)行Rd=X的數(shù)據(jù)傳送操作，即將源操作數(shù)X或源操作單元X中的字數(shù)據(jù)存入目標寄存器Rd。算邏運算類指令<1>21SPCE061A單片機的算術運算主要包括加,減,乘以及n項內(nèi)積運算。加減運算按是否帶進位可分為：不帶進位和帶進位的加減運算，帶進位的加減運算在格式上以及尋址方式與無進位的加減運算類似。邏輯運算主要包括與、或、異或、移位等。算邏運算類指令<2>22這類指令基本是執(zhí)行Rd=X#Y的算術邏輯運算。轉移控制類指令23SPCE061A的控制轉移類指令主要有中斷返回,子程序調(diào)用,子程序返回,跳轉等指令其它控制類指令24SPCE061A的其它控制轉移類指令主要有中斷控制,空操作等指令偽指令25m’nSP匯編偽指令與匯編指令不同，它不會被編譯，而僅被用來控制匯編器的操作。偽指令的作用有點像語言中的標點符號，它能使語言中的句子所表達意思的結構更加清晰而成為語言中不可缺少的一部分。在匯編語言中正確使用偽指令，不僅能使程序的可讀性增強，且使匯編器的編譯效率倍增。偽指令符號約定<1>26BankROMRAMlabelvalueIEEE存儲器的頁單元程序存儲器隨機數(shù)據(jù)存儲器程序標號常量數(shù)值一種標準的指數(shù)格式的實數(shù)表達方式偽指令符號約定<2>27variablenumberASCIIargument#filename[]變量名數(shù)據(jù)的數(shù)目數(shù)值或符號的ASCII代碼參量表中的參量序號文件名任選項偽指令符號約定實例28.IF

(Const1)R1

=

Const1.ENDIF//結束條件匯編，其后的程序指令或數(shù)據(jù)會接著被匯編偽指令分類29偽指令依照其用途可分為五類：定義類、存儲類、存儲定義類、條件類及匯編方式類。定義類30用于對以下內(nèi)容進行定義的偽指令：1．程序；2．程序中所用數(shù)據(jù)的性質、范圍或結構；3．宏或結構4．程序5．其它存儲類31以指定的數(shù)據(jù)類型存儲數(shù)據(jù)或設定程序地址等。DW、DD、FLOAT、DOUBLE、END存儲定義類32定義若干指定數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)存儲單元。DUP條件類33對匯編指令進行條件匯編IF、ELSE、ENDIF；IFMA、IFDEF、