单片机的指令由操作码和操作数两部分组成,其中操作码决定执行的动作(如加法、跳转等),操作数提供操作对象(如寄存器地址或立即数)。部分指令可能隐含操作数或仅包含操作码,具体结构因架构而异。
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操作码(Opcode)
指令的核心部分,以二进制编码表示,直接对应CPU的硬件操作。例如,MOV
指令的操作码会触发数据搬运逻辑,而ADD
对应算术单元激活。不同单片机(如51系列、ARM Cortex)的操作码长度和编码规则差异显著。 -
操作数(Operand)
分为显式和隐式两类:显式操作数明确指定数据来源(如寄存器编号R0
或内存地址0x1F
),隐式操作数则由指令默认隐含(如累加器ACC
)。操作数可能包含立即数(直接嵌入指令的常数值)或寻址模式(如间接寻址@R1
)。 -
指令格式与长度
单片机指令多为固定长度(如16位)或可变长度(8位+扩展位)。精简指令集(RISC)通常采用统一长度,复杂指令集(CISC)则按功能调整。例如,PIC单片机的14位指令中,操作码占高位,操作数占低位。
总结:理解指令组成是单片机编程的基础,优化代码时需结合具体架构的指令集手册,合理利用操作码和操作数特性提升效率。