51单片机的相对寻址问题的探讨资料说明

　　MCS-51系列单片机作为经典的单片机应用十分广泛，其指令总共有111条。其指令中对操作数的寻址方式有7种，分别为立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。在学习相对寻址的内容和有关相对寻址的指令时，许多初学者会对于偏移量的值和跳转目的地址的值混淆不清，产生疑惑和不解。许多教材对此问题的解释也不一致，甚至有错误，这加深了初学者的困惑和理解错误。仿真技术在电子电路设计中得到了广泛的应用，利用Protues、伟福软件等可以很直观的展示程序的执行过程。为了揭示相对寻址的本质，本文将利用Protues仿真软件和伟福软件的仿真功能对相对寻址进行剖析。

　　相对寻址方式是为了程序的相对转移而设计的，其过程是以当前PC的内容为基址，加偏移量作为转移地址，从而实现程序的转移。转移的目的地址取决于表达式：目的地址=转移指令地址+转移指令字节数+偏移量。需要注意的是，偏移量是有正负号之分的，偏移量的取值范围是当前PC值的-128~+127之间。该表达式应这样理解：在执行转移指令语句时，PC的内容是转移指令的下一条指令的地址值，该地址值加上要偏移的地址字节数形成新目的地址，然后程序跳转到新的目的地址，其中要偏移的地址字节数为8位有符号数二进制数，即偏移量在-128~+127之内。那么这个偏移量是如何得到的呢？在许多教材和文章中均以rel作为相对寻址的标志，这些教材和文章对相对寻址的解释都很相似，其解释为：以程序计数器PC的当前值为基址，加上汇编指令中给出的相对偏移量rel，形成新的PC值，即跳转目的地址，相对偏移量rel为一字节补码数，其表示范围为-128~+127［1-8］。举例来说明此问题，如下面的汇编语言程序语句：

　　ORG 0200H

　　MOV A，#36 ;双字节指令

　　JNZ 30H ;双字节指令

　　按这些教材和文章中的解释，执行指令JNZ 08H时PC值变为0202H+2，30H就是相对偏移量，该指令执行后程序应该跳转到目的地址=0202H（转移指令地址）+2（转移指令JZ的字节数）+30H（偏移量）=0232H上。事实上这种解释是错误的，该跳转指令执行后程序不会跳转到计算出的目的地址上去。笔者认为应该是：进行相对寻址时，确实是以PC的当前值作为基址，加上相对偏移量形成新的目的地址，但是在汇编指令中并不能直接看出相对偏移量，这个偏移量体现在机器码中；而汇编指令中的rel，不管是数值形式还是符号形式只能是目的地址值，且其距离在当前PC值-128~+127的范围内。