什么是堆棧操作指令？交換指令的作用是什么？

時(shí)間：2023-01-16 14:30:01

關(guān)鍵字：堆棧操作指令交換指令

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[導(dǎo)讀]堆棧指令是FX系列中新增的基本指令，用于多重輸出電路，為編程帶來便利、在FX系列PLC中有11個(gè)存儲(chǔ)單元，它們專門用來存儲(chǔ)程序運(yùn)算的中間結(jié)果，被稱為棧存儲(chǔ)器。

堆棧操作指令

堆棧指令是FX系列中新增的基本指令，用于多重輸出電路，為編程帶來便利、在FX系列PLC中有11個(gè)存儲(chǔ)單元，它們專門用來存儲(chǔ)程序運(yùn)算的中間結(jié)果，被稱為棧存儲(chǔ)器。

堆棧是計(jì)算機(jī)中一種先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由棧區(qū)和棧頂指針組成。

堆棧有兩種操作，壓棧(進(jìn)棧)和彈棧(出棧)，他們均只能在棧頂進(jìn)行。

指令說明：

(1)MPS(進(jìn)棧指令)。將運(yùn)算結(jié)果送入棧存儲(chǔ)器的第一段，同時(shí)將先前送入的數(shù)據(jù)依次移到棧的下一段。

(2)MRD(讀棧指令)。將棧存儲(chǔ)器的第一段數(shù)據(jù)(最后進(jìn)棧的數(shù)據(jù))讀出且該數(shù)據(jù)繼續(xù)保存在棧存儲(chǔ)器的第一段，棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動(dòng)。

(3)MPP(出棧指令)。將棧存儲(chǔ)器的第一段數(shù)據(jù)(最后進(jìn)棧的數(shù)據(jù))讀出且該數(shù)據(jù)從棧中消失，同時(shí)將棧中其它數(shù)據(jù)依次上移。

(4)堆棧指令沒有目標(biāo)元件。

(5)MPS和MPP必須配對(duì)使用。

(6)由于棧存儲(chǔ)單元只有11個(gè)，因此棧的層次最多11層。

堆棧是片內(nèi)RAM區(qū)中的一塊連續(xù)的字節(jié)存儲(chǔ)單元，遵循“先入后出、后入先出”的使用原則。堆棧操作分為“入棧”和“出?！眱煞N，入棧操作通過PUSH指令將數(shù)據(jù)放入堆棧，而出棧操作通過POP指令將數(shù)據(jù)從堆棧中取出。一般情況下，堆棧操作指令PUSH和POP應(yīng)該成對(duì)出現(xiàn)，并且滿足堆?！跋热牒蟪觥⒑笕胂瘸觥钡氖褂迷瓌t。堆棧通常用于子程序和中斷服務(wù)處理程序的調(diào)用、返回操作及參數(shù)傳遞和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，也可以用于存放程序執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)。

PUSH指令和POP指令只能進(jìn)行字節(jié)類型的數(shù)據(jù)傳送，而且指令中唯一的操作數(shù)必須采用直接尋址方式，其格式見表3-3。

堆棧操作中用到的特殊功能寄存器SP被稱為堆棧指針。堆棧操作時(shí)，SP中的數(shù)被當(dāng)作片內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的地址。MCS-51單片機(jī)在入棧操作時(shí)SP增加、出棧時(shí)SP減小，這樣的堆棧被稱為“向上生長型”的堆棧。而入棧時(shí)SP減小、出棧時(shí)SP增大的堆棧被稱為“向下生長型”的堆棧。堆棧操作前，SP初始值所指向的片內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元被稱為“棧底”，每次堆棧操作后，SP所指向的片內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元被稱為“棧頂”。

【例3-25】堆棧操作指令。程序段及指令執(zhí)行時(shí)片內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)存放情況如下：

本例給出了指令執(zhí)行過程中片內(nèi)RAM中數(shù)據(jù)變化的情況，讀者應(yīng)將其與程序指令對(duì)照分析，并注意堆棧操作過程中SP的變化。

【例3-26】錯(cuò)誤堆棧操作指令舉例。以下4條指令均是錯(cuò)誤的。

本例指令錯(cuò)誤的原因是：在指令①和②中，A和R0都是寄存器，屬于寄存器尋址方式，而堆棧操作指令的操作數(shù)只能是直接尋址的;在指令③中，DPTR由DPH和DTL兩個(gè)特殊功能寄存器構(gòu)成，而DPTR本身不是特殊功能寄存器，不符合堆棧操作指令對(duì)操作數(shù)尋址方式的要求;在指令④中，立即數(shù)不能作堆棧操作指令的操作數(shù)。

交換指令

交換指令的功能是交換操作數(shù)的存放位置，指令語法格式見表3-4。

數(shù)據(jù)交換指令是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)操作數(shù)據(jù)之間的位置互換的指令，這兩個(gè)操作數(shù)可以是兩個(gè)寄存器操作數(shù)，或一個(gè)寄存器操作數(shù)與一個(gè)存儲(chǔ)器操作數(shù)，或兩個(gè)存儲(chǔ)器操作數(shù)，在多處理機(jī)中，也可以是一個(gè)寄存器操作數(shù)和一個(gè)共享存儲(chǔ)器操作數(shù)。數(shù)據(jù)交換指令實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的雙向傳送，一條數(shù)據(jù)交換指令起到了三條數(shù)據(jù)傳送指令的作用。