第3章AVR的指令与汇编系统VIP专享

基于AVR 的单片嵌入式系统原理与实践应用 华东师范大学 电子科学技术系 马潮 3-1 第3章 AVR的指令与汇编系统 传统的8位单片机（如最典型的8051结构的单片机）大都采用复杂指令CISC(Complex Instruction Set Computer) 系统体系。由于CISC结构存在指令系统不等长，指令数多，CPU利用效率低，执行速度慢等缺陷，已不能满足和适应设计高档电子产品和嵌入式系统应用的需要。 作为8位的AVR单片机来讲，除了其具备比较完善和功能强大的硬件结构和组成外，其更重要的是它的内核和指令系统为先进的RISC体系结构，采用了大型快速存取寄存器组（32个通用工作寄存器）、快速的单周期指令系统以及单级流水线等先进技术。因此，AVR内核核指令系统的显著特点有： 1． 16/32位定长指令 AVR的一个指令字为16位或 32位，其中大部分的指令为16位。采用定长指令，不仅使取指操作简单，提高了取指令的速度；同时也降低了在取指操作过程中的错误，提高了系统的可靠性。 2． 流水线操作 AVR采用流水线技术，在前一条指令执行的时候，就取出现行的指令，然后以一个周期执行指令。大大提高了CPU的运行速度。 3. 大型快速存取寄存器组 传统的基于累加器的结构单片机（如8051），需要大量的程序代码来完成和实现在累加器和存储器之间的数据传送。而在AVR单片机中，采用32个通用工作寄存器构成大型快速存取寄存器组，用32个通用工作寄存器代替了累加器（相当有 32个累加器），从而避免了传统结构中累加器和存储器之间数据传送造成的瓶颈现象。 由于AVR单片机采用RISC结构，使得它具有高达 1MIPS／MHz的高速运行处理能力。同时也能更好地适合采用高级语言（例如C语言、BASIC语言）来编写系统程序，高效地开发出目标代码，以加快产品进入市场的时间和简化系统的设计、开发、维护和支持。 3.1 ATmega16指令综述 指令是CPU用于控制各功能部件完成某一指定动作或操作的指示和命令。指令不同，CPU和各个功能部件完成的动作也不一样，指令的功能也不同。程序员根据系统的要求，选用不同功能指令的有序组合就构成的程序。CPU执行不同的程序，就能完成不同的任务。 CPU指令的的集合或全体称为指令系统。指令系统是CPU的重要性能指标之一，也是学习以及使用单片机的重要内容。由于CPU结构的不同，每一种 CPU的指令和功能也不同，因此学习 AVR，就必须要了解它的指令结构、功能和特点。只有在此基础上，才能更清楚的了解 AVR的硬件使用，编写出好的系统...