AVR汇编（三）：寻址方式

AVR汇编（三）：寻址方式

AVR具有多种寻址方式，在介绍具体的汇编指令之前，有必要对它们做一定了解。

前面介绍过，AVR将内存空间分为多个部分：寄存器堆、I/O空间、数据空间、程序空间。这些空间支持的指令和寻址方式都各不相同。

寄存器堆的寻址方式

AVR中寄存器堆的寻址方式分为3种：立即寻址、单寄存器寻址、双寄存器寻址。

立即寻址

所谓立即寻址，就是指操作数直接编码在指令中。需要注意的是，只有 R16 ~ R31 寄存器支持立即寻址。

例如：

ANDI R16, 0x01    ; R16 <- R16 & 0x01

单寄存器寻址

在单寄存器寻址方式下，操作数存放在目的寄存器 Rd 中。

例如:

INC R16    ; R16 <- R16 + 1

双寄存器寻址

在双寄存器寻址方式下，操作数分别存放在源寄存器 Rr 和目的寄存器 Rd 中。

例如：

ADD R16, R17    ; R16 <- R16 + R17

I/O空间的寻址方式

AVR中I/O空间具有独立的地址，范围为0x00~0x3F，支持直接寻址和位寻址。

直接寻址

在直接寻址方式下，操作数地址 A 直接编码在指令中。

例如：

OUT PORTB, R16    ; PORTB <- R16

位寻址

I/O空间中地址为0x00~0x1F的区域支持按位访问。

例如：

SBI PORTB, 2    ; PORTB.2 <- 1

数据空间的寻址方式

AVR中数据空间具有5种寻址方式：直接寻址、间接寻址、带前缀自减的间接寻址、带后缀自增的间接寻址、带偏移量的间接寻址。

直接寻址

在直接寻址方式下，操作数地址直接编码在指令中， Rd / Rr 指定目的寄存器/源寄存器。

例如：

LDS R16, 0X0100    ; R16 <- (0X0100)

间接寻址

在间接寻址方式下，操作数地址存放在 X / Y / Z 寄存器中。

例如：

LD R16, X    ; R16 <- (X)

带前缀自减的间接寻址

在带前缀自减的间接寻址方式下，操作数地址存放在 X / Y / Z 寄存器中，并且在操作之前 X / Y / Z 先自减一。

例如：

LD R16, -X    ; X <- X - 1, R16 <- (X)

带后缀自增的间接寻址

在带后缀自增的间接寻址方式下，操作数地址存放在 X / Y / Z 寄存器中，并且在操作之后 X / Y / Z 再自增一。

例如：

LD R16, X+    ; R16 <- (X), X <- X + 1

带偏移量的间接寻址

在带偏移量的间接寻址方式下，操作数地址由 Y / Z 寄存器和编码在指令中的偏移量 q 相加得出。

例如：

LDD R16, Y+2    ; R16 <- (Y + 2)

程序空间的寻址方式

AVR中程序空间具有5种寻址方式：常量寻址、带后缀自增的常量寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址，前两种寻址方式用于访问位于程序空间的常量，后三种用于程序跳转。

常量寻址

在常量寻址方式下，操作数地址（字节地址）存放在 Z 寄存器中， Z 寄存器中高15位指定字地址，最低位为0表示访问的是字的低位字节，1表示访问的是字的高位字节。

例如：

LPM R16, Z    ; R16 <- (Z)

带后缀自增的常量寻址

在带后缀自增的常量寻址方式下，操作数地址（字节地址）存放在 Z 寄存器中，并且在操作之后 Z 寄存器自增一。

例如：

LPM R16, Z+    ; R16 <- (Z), Z <- Z + 1

直接寻址

在直接寻址方式下，程序接下来的执行地址（字地址） k 直接编码在指令中。

例如：

    JMP FUNC    ; PC <- FUNC
    ...
FUNC:
    ...

间接寻址

在间接寻址方式下，程序接下来的执行地址（字地址）存放在 Z 寄存器中。

例如：

IJMP    ; PC <- Z

相对寻址

在相对寻址方式下，程序接下来的执行地址（字地址）为 PC + k + 1， k 的范围为-2048~2047。

例如：

    RJMP FUNC    ; PC <- FUNC 汇编器会自动计算k的值
    ...
FUNC:            ; FUNC与RJMP指令的距离不能超过-2048~2047
    ...

参考资料

1. AVR Instruction Set Manual