图2-15 寄存器寻址示意图
(2) 直接寻址
直接寻址指令的指令码中含有操作数地址。该地址通常可以是8位二进制数。常处于指令码中的第二或第三字节。机器执行它们时便可根据直接地址找到所需要的操作数。
在MCS-51单片机中，可以用于直接寻址的存储空间主要有片内RAM的低128字节和特殊功能寄存器SFR(8052片内RAM的高128字节只能被间接寻址)。在这类寻址方式的指令中，直接地址通常采用direct(或addr11或addr16)表示。例如，8位数传送指令MOV A， direct中的源操作数就是采用直接寻址的，其操作码为E5 direct。但在这条指令的实际使用中或将它的汇编成机器码时，direct必须采用实际操作数的物理地址。例如，若用3AH代替上述指令中的direct，则指令变为
MOV A， 3AH ；A←(3AH)
该指令的操作码位E5H，处在指令的第一字节，3AH为直接寻址地址，处在指令的第2字节(见附录中的指令表)。指令的含义是把3AH中的内容88H送入累加器A中，如图2-16所示。
直接寻址指令颇多，使用时特别容易混淆。为此，特提出以下三点注意事项： 1) 指令助记符中的direct是操作数所在存储单元的物理地址，也可以使用SFR的名称符号。但提倡使用后者，因为这可以增强所编程序的可读性。不过，在汇编时仍应将它翻译成物理地址才能为机器所识别和执行。例如，如下两条指令： MOV A， SP ；A←SP MOV A， 81H ；A←(81H)
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图2-16 直接寻址示意图
它们的形式虽然不同，但汇编后的指令码是完全一样的，均为E581H。在注释中，SP中的内容，81H加圆括号后表示81H中的内容。
2) 在MCS-51指令系统中，累加器有A、ACC和E0H等三种表示形式，分属于两种不同的寻址方法，但指令的执行效果是完全相同的。例如： INC A INC ACC INC 0E0H 其中：第一条指令是寄存器寻址，指令码为04H；第二条和第三条指令是直接寻址，指令码为05E0H，第三条指令中的物理地址E0H前面要加@凡以字母A-F开头的十六进制数均需加前导@。第三条指令的执行效果相同，都是使累加器A中的内容加1。
3) 在指令系统中，字节地址和位地址是有区别的，前者用direct表示，后者用bit表示。但在实际程序中，两者都要用十六进制数表示，因此使用中也容易混淆。例如：
MOV A， 20H ；A←(20H) MOV C， 20H ；Cy←(20H)
在第一条指令中，由于目标寄存器是累加器A，因此指令中的20H是字节地址direct，汇编时应汇编成E520H。第二条指令中由于目标寄存器是进位标志位C(即PSW.7)，故它的20H属于位地址bit，相应20H中的内容是指20H单元中的最低位D0，汇编后的指令码为A220H。显然，两条指令的含义和执行效果是完全不同的。 (3) 立即寻址
立即寻址指令的特点是指令码中直接含有所需寻址的操作数。该操作数称为立即数，可以是二进制8位，也可以是二进制16位，常处在指令码的第二和第三字节位置上。
在指令的汇编形式中，立即数通常使用#data或#data16表示，其中#是它区别于direct(或bit)的惟一标志，读者使用时务必不要疏忽。例如：
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MOV A， #3AH ；A←3AH MOV A， 3AH ；A←(3AH)
其中：第一条指令的源操作数是立即型寻址，3AH作为一个二进制数传送到累加器A中，指令码为743AH； 第二条指令的源操作数是直接寻址，3AH是作为地址看待的，指令的含义是把3AH中的内容送人累加器A。指令码为E53AH。
对于16位立即数指令，汇编时它的高8位应放在前面(即指令的第二字节位置)，低位放在后面(即指令的第二字节位置)。例如，如下指令的指令码为901828H： MOV DPTR， #1828H ；DPTR←1828H (4) 寄存器间址
寄存器间址指令的特点是指令码中含有操作数地址的寄存器号。计算机执行这类指令时，它首先根据指令码中寄存器号找到所需要的操作数地址，再由操作数地址找到操作数，并完成相应操作。因此，寄存器间址实际上是—种二次寻找橾作数地址的寻址方式。
在汇编形式的指令中，间址寄存器采用@Ri或@DPTR表示。其中，R1或者是R0，或者是R1(即：i的取值为0或1)，@是它区别于寄存器寻址的标记。例如： MOV A， R0 ；A←R0 MOV A， @R0 ；A←(R0)
其中：第—条指令是寄存器寻址，R0中为操作数，指令码为E8H；第二条指令是寄存器间址，R0中为操作数地址，不是操作数，指令码为E6H。两条指令的含义是截然不同的；第一条指令执行后累加器A中为3AH；第二条指令执行后累加器A中为操作数65H，如图2-17所示。
图2-17 寄存器间址寻址示意图
使用寄存器间址指令时，应注意如下两点： 1) 寄存器间址指令可以拓宽单片机寻址范围，
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其中，@Ri用于对片内RAM的寻址(8052的地址范围为00H-7FH，8031/8051的地址范围为00H-7FH)，也可以对片外RAM寻址范围可以覆盖片外ROM/RAM的全部64KB区域。
2) 寄存器间址指令不同于寻址特殊功能寄存器SFR。例如，如下程序是不能访问SP的：
MOV R0， #81H MOV A， @R0 (5) 变址寻址
MCS-51变址寻址指令具有以下3个特点：
1)指令操作码内隐含有作为基地址寄存器用的数据指针DPTR或程序计数器PC，其中DPTR或PC中应预先存放有操作数的基地址。 2)指令操作码内也隐含有累加器A，累加器A中应预先存放有被寻址操作数地址对基地址的偏移量，该地址偏移量应是一个00H-FFH范围内的无符号数。 3)在执行变址寻址指令时，单片机先把基地址(在DPTR或PC内)和地址偏移量(累加器A中)相加，以形成操作数地址。 MCS-51单片机有如下两条变址寻址指令： MOVC A， @A+PC ；A←(A+PC) MOVC A， @A+DPTR ；A←(A+DPTR)
第—条变址寻址指令是单字节指令，机器码为83H，该指令执行时先使PC中当前值(机器码83H所在ROM单元地址)加1，即取出指令码83H，然后把这个加1后的PC中的内容与累加器A中的地址偏移量相加，从而取出操作数传送到累加器A中。第二条指令执行过程和第一条指令类似，现举例加以说明。
[例] 已知片外ROM的0302H单元中有一常数X，现欲把它取到累加器A，请编写相应程序，并进行必要的分析。
解：根据变址寻址特点，基地址显然应取0300H，地址偏移量为02H，相应程序为：
MOV DPTR， #0300H ；DPTR←0300H MOV A， #02H ；A←02H MOVC A， @A+DPTR ；A←X
其中：第一条和第二条传送指令是为第三条变址寻址指令准备条件的。在第三条指令执行时，单片机先把DPTR中的0300H和累加器A中的02H相加后得到0302H，然后到片外ROM中取出操作数X送到累加器A。因此，累加器A具有双重作用，在指令执行前用来存放地址偏移量02H，指令执行后的内容为目的操作数X，指令执行过程如图2-18所示。
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图2-18 变址寻址示意图
应当指出两点：一是变址寻址指令的变址寻址区是程序存储器ROM，而不是数据存储器RAM；二是变址寻址是单字节两周期指令，CPU执行这条指令前应预先在DPTR和累加器A中为该指令的执行准备条件。 (6) 相对寻址
相对寻址在相对转移指令中使用，相对转移指令的指令码中含有相对地址偏移量，相对地址偏移量是一个带符号的8位二进制补码。其取值范围为-128～+127。 MCS-51单片机有两类相对转移指令：一类是双字节相对转移指令，又称为短转移指令，另一类是三字节相对转移指令，又称长转移指令。不论是哪一类指令，单片机执行时总是把程序计数器PC中的当前值(即：从程序存储器中取出转移指令后的PC值)和指令码中的相对地址偏移量rel相加，以形成下一条要执行指令的地址。例如，现有如下双字节相对转移指令
2000H 8054H SJMP rel ；PC←PC+2+rel
其中：80H是该指令的操作码，放在2000H单元中，54H是相对地址偏移量(相当于rel )，放在2001H单元。在执行这条指令时，单片机先从2000H和2001H单元取出指令码(程序计数器PC被加1两次从而变为2002H)，然后把程序计数器PC中的内容和54H相加，以形成目标地址2056H，重新送回PC。这样，当单片机再根据PC取指令执行时，程序就转到2056H处执行，指令的执行过程如图2-19所示。相对转移指令特别有用，能生成浮动代码，深受用户青睐。
在使用中应注意以下两点：
1)在相对转移指令的执行中，当前PC值是指相对转移指令从程序存储器中取出来后的PC值，该值和地址偏移量相加便可形成目标转移地址，地址偏移量是一个带符号的二进制数。
2)在程序中，相对地址偏移量常常用符号(由英文字母构成)表示，以便为程序的设计提供方便。但在上机操作前，指令码中的rel (相当于前述指令中的54H)是需要计算的。
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