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指令系統(tǒng) ——指令及其結(jié)構(gòu)和尋址方式

指令是程序的獨立單位，用戶程序是由若干條順序排列的指令構(gòu)成的。對應(yīng)語句表和梯形圖兩種編程語言，指令也有語句指令和梯形邏輯指令之分。它們的表達(dá)形式不同，但表達(dá)的內(nèi)容是相同或類似的。

一、指令的組成

1、語句指令

一條指令由一個操作碼和一個操作數(shù)組成，操作數(shù)由標(biāo)識符和參數(shù)組成。操作碼定義要執(zhí)行的功能，它告訴CPU該做什么；操作數(shù)為執(zhí)行該操作所需要的信息，它告訴CPU用什么去做。例如：A I1.0

   是一條位邏輯操作指令，其中，“A”是操作碼，它表示執(zhí)行“與”操作；“I1.0”是操作數(shù)，它指出這是對輸入繼電器I1.0進(jìn)行的操作。

有些語句指令不帶操作數(shù)，它們操作的對象是的，所以為方便起見，不再特別說明。例如： NOT  是對邏輯操作結(jié)果（RLO）取反。
 

2、梯形邏輯指令

梯形邏輯指令用圖形元素表示PLC要完成的操作。在梯形邏輯指令中，其操作碼是用圖形元素表示的，該圖形元素形象的表明CPU做什么，其操作數(shù)的表示方法與語句指令相同。例如：       Q4.0    －（ ）該指令中的－（  ）可認(rèn)為是操作碼，表示一個二進(jìn)制賦值操作。Q4.0是操作數(shù)，表示賦值的對象。

梯形邏輯指令也可不帶操作數(shù)。例如：    ―│NOT│―

  是對邏輯操作結(jié)果取反的操作。

二、操作數(shù)

在STEP7中，操作數(shù)可以是常數(shù)、S7狀態(tài)字的狀態(tài)位、各種寄存器、數(shù)據(jù)塊（DB）、功能塊（FB和FC）、系統(tǒng)功能塊（SFB和SFC）以及S7中的各存儲單元。

三、尋址方式

尋址方式是指指令如何得到操作數(shù)的各種方式，對于操作數(shù)，在指令中可以直接給出，也可以間接給出。S7有四種尋址方式：立即尋址、直接尋址、存儲器間接尋址和寄存器間接尋址。

1、   立即尋址

立即尋址的指令直接跟著它要操作的數(shù)值，或者操作數(shù)本身

也可直接包含在指令中。立即尋址用于對常數(shù)或者常量的尋址。

 SET    //將RLO置“1”，RLO是result of logic operation 的縮寫。

L 30   //將整數(shù)30裝入累加器1中，L是load的縮寫。

2、直接尋址

直接尋址是對寄存器和存儲器的直接尋址，直接尋址中轉(zhuǎn)據(jù)給出操作數(shù)的存儲單元地址。用于直接尋址的指令具有以下兩部分的地址，它們指明指令將要處理的數(shù)值單元：地址標(biāo)識符（如“IB”指輸入字節(jié)）和地址標(biāo)識符指明的在存儲區(qū)域中確切的單元地址直接指向數(shù)值的單元。如：  A I0.0    //對輸入位I0.0進(jìn)行“與”邏輯操作。

 L IB10    //把輸入字節(jié)IB10的內(nèi)容裝入累加器1。

3、存儲器間接尋址

存儲器間接尋址指令中的存儲內(nèi)容為操作數(shù)所在存儲單元的地址，該地址也稱為地址指針。用于存儲器間接尋址的指令具有以下兩部分的地址，它們指明指令將要處理的數(shù)值單元：地址標(biāo)識符（如“IB”指輸入字節(jié)）和以下指針之一：

 字：包含了定時器（T）、計數(shù)器（C）、數(shù)據(jù)塊（DB）、功能（FC）、功能塊（FB）的編號。

雙字：包含了地址標(biāo)識符指明的在存儲區(qū)域中確切的數(shù)值單元地址，通過指針指明數(shù)值或編號的單元。

字或雙字應(yīng)在位存儲區(qū)（M）、背景數(shù)據(jù)塊（DIB）、數(shù)據(jù)塊（DB）和局部數(shù)據(jù)（L）的區(qū)域之中。

存儲器間接尋址的好處是當(dāng)程序執(zhí)行時能動態(tài)的修改語句的地址。當(dāng)用一個存放在數(shù)據(jù)塊中的存儲器間接尋址時，必須首先用打開數(shù)據(jù)塊指令（OPEN）打開數(shù)據(jù)塊，這樣就可以用字或雙字作為一個間接地址，如：

OPEN  DB10

A I［MD10］ //檢測I位的狀態(tài)，I的地址由MD10的值決定。

= Q［MD10］ //驅(qū)動Q位，Q的的地址由MD10的值決定。

上面程序中I［MD10］、Q［MD10］，像這種使用存儲器給定地址的尋址方式，稱為存儲器間接尋址。I［MD10］、Q［MD10］中的MD10稱為指針，其里面的數(shù)值代表地址。

4、地址寄存器間接尋址

在用語句表編程時，有些間接尋址類型需要使用CPU中的某些寄存器。S7中有兩個地址寄存器AR1和AR2。地址寄存器的內(nèi)容加上偏移量形成地址指針，該指針可以指向數(shù)據(jù)所在的存儲單元。寄存器間接尋址分為區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址和區(qū)域間寄存器間接尋址兩種。如：

    區(qū)域內(nèi)尋址：

L   P#5.0   ／／將P#5.0裝入累加器1

    LAR1          ／／將累加器1的內(nèi)容傳送至地址寄存器1

   A  I［ARl，P#2.2]     ／／對輸入位I7.2進(jìn)行“與”邏輯操作。P#5.0+ P#2.2＝P#7.2。

=  ［AR2，P#1.1]   ／／賦值給輸出位Q6．1。P#5.0+ P#1.1＝P#6.1。

區(qū)域間尋址：

   L   P#M5．O      ／／將輸入位1 5.0的雙字指針裝入累加器1

   LAR1              ／／將累加器1的內(nèi)容傳送至地址寄存器1

   A ［ARl，P#2.2]     ／／檢測M7.2的狀態(tài)。P#5.0+ P#2.2＝P#7.2。由于地址寄存器1的值包含區(qū)域M信息。

= ［AR1，P#1.1]    ／／賦值給輸出位Q6．1。P#5.0+ P#1.1＝P#6.1。由于地址寄存器1的值包含區(qū)域M信息。

如果操作數(shù)是字節(jié)、字或雙字，使用地址寄存器間接尋址時，需要確保代表位地址的值為零，否則會出現(xiàn)尋址錯誤。

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