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AVR汇编为什么LDI指令只能使用R16-R31寄存器

[英]AVR Assembly why does LDI instruction can only use R16 - R31 registers

原文 2020-04-21 14:23:28 5 1 assembly/ cpu-architecture/ avr

Hello I came across this exam question in a past paper and I am baffled, so far no research has given me a conclusive answer as most people just say its a limitation of the processor.您好，我在过去的论文中遇到了这个考试问题，我很困惑，到目前为止，还没有研究给我一个确凿的答案，因为大多数人只是说这是处理器的限制。 I am very sure we did not cover this in class.我很确定我们没有在 class 中介绍这一点。

Does anyone know why?有谁知道为什么？

1 个解决方案

The simple answer is that LDI is just supported for the upper 16 registers.简单的答案是高 16 个寄存器只支持LDI 。

When you have a look at the ISA (instruction set architecture) you'll notice that the same applies to SUBI , SBCI , ANDI , ORI and CPI , each of which needs 12 bits in the opcode table: 8 bits for the 8-bit immediate and 4 bits to encode which of R16... R31 is the destination.当您查看 ISA（指令集架构）时，您会注意到这同样适用于SUBI 、 SBCI 、 ANDI 、 ORI和CPI ，其中每个都需要操作码表中的 12 位：8 位为 8 位立即数和 4 位来编码 R16... R31 中的哪一个是目的地。 This means that just to provide these 6 instructions with immediate, you are already occupying 37.5% of opcodes.这意味着，仅仅提供这 6 条指令，就已经占用了 37.5% 的操作码。

Supporting R0... R31 would require 75% of opcode just for 6 instructions: All AVR opcodes are 16-bit opcodes (except LDS , STS , CALL , JMP which are 32 bit), and you can only encode so much instructions with 16 bits支持 R0...R31 需要 75% 的操作码仅用于 6 条指令：所有 AVR 操作码都是 16 位操作码（除了 32 位的LDS 、 STS 、 CALL 、 JMP ），您只能用 16 位编码这么多指令位

Take for example the following 2-reg instructions: ADD , ADC , SUB , SBC , CP , CPC , AND , OR , EOR , LSR , ASR , ROR , MOV .以以下 2-reg 指令为例： ADD 、 ADC 、 SUB 、 SBC 、 CP 、 CPC 、 AND 、 OR 、 EOR 、 LSR 、 ASR 、 ROR 、 MOV 。 Each of these 13 instructions occupies 2^(5+5) opcodes because each one has to encode one of 2^5 possible source resp destination registers, summing up to more than 20% of opcode space.这 13 条指令中的每一条都占用 2^(5+5) 个操作码，因为每条指令都必须对 2^5 个可能的源寄存器和目标寄存器中的一个进行编码，总计超过 20% 的操作码空间。 And we did not yet consider jumps ( RJMP , RCALL , branches) or memory accesses like LDD , STD , IN , OUT .而且我们还没有考虑跳转（ RJMP 、 RCALL 、分支）或 memory 访问，如LDD 、 STD 、 IN 、 OUT 。