什么是堆棧操作指令？交換指令的作用是什么？

時間：2023-01-16 14:30:01

關鍵字：堆棧操作指令交換指令

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[導讀]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個存儲單元，它們專門用來存儲程序運算的中間結果，被稱為棧存儲器。

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個存儲單元，它們專門用來存儲程序運算的中間結果，被稱為棧存儲器。

堆棧是計算機中一種先進后出的數據結構，由棧區(qū)和棧頂指針組成。

堆棧有兩種操作，壓棧(進棧)和彈棧(出棧)，他們均只能在棧頂進行。

指令說明：

(1)MPS(進棧指令)。將運算結果送入棧存儲器的第一段，同時將先前送入的數據依次移到棧的下一段。

(2)MRD(讀棧指令)。將棧存儲器的第一段數據(最后進棧的數據)讀出且該數據繼續(xù)保存在棧存儲器的第一段，棧內的數據不發(fā)生移動。

(3)MPP(出棧指令)。將棧存儲器的第一段數據(最后進棧的數據)讀出且該數據從棧中消失，同時將棧中其它數據依次上移。

(4)堆棧指令沒有目標元件。

(5)MPS和MPP必須配對使用。

(6)由于棧存儲單元只有11個，因此棧的層次最多11層。

堆棧是片內RAM區(qū)中的一塊連續(xù)的字節(jié)存儲單元，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指令將數據放入堆棧，而出棧操作通過POP指令將數據從堆棧中取出。一般情況下，堆棧操作指令PUSH和POP應該成對出現，并且滿足堆棧“先入后出、后入先出”的使用原則。堆棧通常用于子程序和中斷服務處理程序的調用、返回操作及參數傳遞和現場保護，也可以用于存放程序執(zhí)行時產生的臨時數據。

PUSH指令和POP指令只能進行字節(jié)類型的數據傳送，而且指令中唯一的操作數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，SP中的數被當作片內RAM存儲單元的地址。MCS-51單片機在入棧操作時SP增加、出棧時SP減小，這樣的堆棧被稱為“向上生長型”的堆棧。而入棧時SP減小、出棧時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RAM存儲單元被稱為“棧底”，每次堆棧操作后，SP所指向的片內RAM存儲單元被稱為“棧頂”。

【例3-25】堆棧操作指令。程序段及指令執(zhí)行時片內RAM中的數據存放情況如下：

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

【例3-26】錯誤堆棧操作指令舉例。以下4條指令均是錯誤的。

本例指令錯誤的原因是：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只能是直接尋址的;在指令③中，DPTR由DPH和DTL兩個特殊功能寄存器構成，而DPTR本身不是特殊功能寄存器，不符合堆棧操作指令對操作數尋址方式的要求;在指令④中，立即數不能作堆棧操作指令的操作數。

交換指令

交換指令的功能是交換操作數的存放位置，指令語法格式見表3-4。

數據交換指令是實現兩個操作數據之間的位置互換的指令，這兩個操作數可以是兩個寄存器操作數，或一個寄存器操作數與一個存儲器操作數，或兩個存儲器操作數，在多處理機中，也可以是一個寄存器操作數和一個共享存儲器操作數。數據交換指令實現了數據的雙向傳送，一條數據交換指令起到了三條數據傳送指令的作用。