7.3 寻址方式

寻址方式是确定本条指令的操作数地址、下一条要执行指令的指令地址。

一、指令寻址

1.顺序寻址：(PC)+1àPC

2.跳跃寻址：由转移指令指出下一条指令地址。

二、数据寻址

指令格式：

形式地址：指令字中的地址。

有效地址：操作数的真实地址。

我们做如下约定，指令字长=存储字长=机器字长

1.立即寻址

形式地址A就是操作数，直接参与操作码指定的运算。指令形式变成如下：

其中#是立即寻址特征，A是立即数，可正可负（补码表示）。在指令执行阶段不访存，A的位数限制了立即数的范围。

2.直接寻址

EA=A，有效地址由形式地址直接给出。如图3.1所示。

图3.1 直接寻址方式

执行阶段访问一次存储器（就可以直接获取到操作数地址），A的尾数决定了该指令操作数的寻址范围。操作数的地址不易修改（必须修改A）。

3.隐含寻址

操作数地址隐含在操作码中。

图3.2 隐含寻址

如8086，

指令字中少了一个地址字段，可缩短指令字长。

4.间接寻址

EA=(A)，有效地址由形式地址间接提供。如图3.3所示。

图3.3 间接寻址

对于一次间接寻址来说，它执行指令阶段2次访存，可扩大寻址范围，便于编制程序。对于多次间接寻址来说，其不同是需要多次访存。

5.寄存器寻址

EA=Ri，有效地址即为寄存器编号。如图3.4所示。它的特点是：

①执行阶段不访存，只访问寄存器，执行速度快；

②寄存器个数有限，可缩短指令字长。

图3.4 寄存器寻址

6.寄存器间接寻址

EA=(Ri)，有效地址存在寄存器中。如图3.5所示。

图3.5 寄存器间接寻址

它有以下特点：

①有效地址在寄存器中，操作数在存储器中，执行阶段访存；

②便于编制循环程序。

7.基址寻址

（1）采用专用寄存器作基址寄存器

EA=(BR)+A，BR为基址寄存器。如图3.6所示。

图3.6 专用寄存器作基址寄存器

它有以下特点：

①可扩大寻址范围；

②有利于多道程序；

③BR内容由操作系统或管理程序确定；

④在程序的执行过程中BR内容不变，形式地址A可变。

（2）采用通用寄存器作基址寄存器

图3.7 通用寄存器作基址寄存器

它有以下特点：

①由用户指定哪个通用寄存器作基址寄存器；

②基址寄存器的内容由操作系统确定；

③在程序的执行过程中R0内容不变，形式地址A可变。

8.变址寻址

EA=(IX)+A

IX为变址寄存器（专用），通用寄存器也可以作为变址寄存器。

图3.8 变址寻址

它有以下特点：

①可扩大寻址范围；

②IX的内容由用户给定；

③在程序的执行过程中IX内容可变，形式地址A不变；

④便于处理数组问题。

例：设数据块首地址为D，求N个数的平均值。

解答过程如图3.9所示。

图3.9 例的图解

9.相对寻址

EA=(PC)+A

A是相对于当前指令的位移量（可正可负，以补码形式保存）。如图3.10所示。

图3.10 相对寻址

它有以下特点：

①A的位数决定操作数的寻址范围；

②程序浮动（程序在内存当中位置变化）；

③广泛用于转移指令。

上例用相对寻址的实现，如图3.11所示。

图3.11 上例用相对寻址实现

我们注意M随程序所在存储空间的位置不同而不同，但是指令BNE *-3与指令ADD X,D相对位移量不变（*为相对寻址特征）。指令BNE *-3操作数的有效地址为EA=(M+3)-3=M。

（1）按字节寻址的相对寻址举例

图3.12 按字节寻址的相对寻址举例

设当前指令地址为PC=2000H，转以后的目的地址为2008H。因为取出JMP*+8后，PC的地址已经跳转到2002H了，所以JMP*+8指令的第二字节为2008H-2002H=06H。

10.堆栈寻址

（1）堆栈的特点

堆栈包括硬堆栈（多个寄存器）和软堆栈（指定的存储空间）。

先进后出（一个出入口）。栈顶地址由SP指出。进栈（SP）-1àSP，出栈（SP）+1àwidth="437" height="132"一般来说，栈底地址最高，栈顶地址最小，所以进栈才会-1，出栈才会+1。

（2）堆栈寻址举例

图3.13 堆栈寻址举例

假如说要PUSH A，在执行PUSH之前，栈顶是SP=200H，保存着X，ACC为15。PUSH以后，先将SP-1=1FFH，然后把ACC中的15压入到栈顶（1FFH）。

假如说要POP A。POP A之前，SP=1FFH，ACC中保存的为Y。先把15送入到ACC，然后栈顶下压变为200H。

（3）SP修改与主存编址方法有关

①按字编址：进栈：(SP)-1->SP；出栈：(SP)+1->SP；

②按字节编址：

若存储字长16位，进栈：(SP)-2->SP；出栈：(SP)+2->SP；

若存储字长32位，进栈：(SP)-4->SP；出栈：(SP)+4->width="437" height="132"