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详解西门子间接寻址(1)[转帖]

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泠月苍笑
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发表于:2005/6/24 18:11:00
#0楼
详解西门子间接寻址
  【地址的概念】
  完整的一条指令,应该包含指令符+操作数(当然不包括那些单指令,比如NOT等)。其中的操作数是指令要执行的目标,也就是指令要进行操作的地址。
  我们知道,在PLC中划有各种用途的存储区,比如物理输入输出区P、映像输入区I、映像输出区Q、位存储区M、定时器T、计数器C、数据区DB和L等,同时我们还知道,每个区域可以用位(BIT)、字节(BYTE)、字(WORD)、双字(DWORD)来衡量,或者说来指定确切的大小。当然定时器T、计数器C不存在这种衡量体制,它们仅用位来衡量。由此我们可以得到,要描述一个地址,至少应该包含两个要素:
  1、存储的区域
  2、这个区域中具体的位置
  比如:A Q2.0
  其中的A是指令符,Q2.0是A的操作数,也就是地址。这个地址由两部分组成:
  Q:指的是映像输出区
  2.0:就是这个映像输出区第二个字节的第0位。
  由此,我们得出, 一个确切的地址组成应该是:
  〖存储区符〗〖存储区尺寸符〗〖尺寸数值〗.〖位数值〗,例如:DBX200.0。
   DB X 200 . 0
  其中,我们又把〖存储区符〗〖存储区尺寸符〗这两个部分合称为:地址标识符。这样,一个确切的地址组成,又可以写成:
  地址标识符 + 确切的数值单元
  【间接寻址的概念】
  寻址,就是指定指令要进行操作的地址。给定指令操作的地址方法,就是寻址方法。
  在谈间接寻址之前,我们简单的了解一下直接寻址。所谓直接寻址,简单的说,就是直接给出指令的确切操作数,象上面所说的,A Q2.0,就是直接寻址,对于A这个指令来说,Q2.0就是它要进行操作的地址。
  这样看来,间接寻址就是间接的给出指令的确切操作数。对,就是这个概念。
  比如:A Q[MD100] ,A T[DBW100]。程序语句中用方刮号 [ ] 标明的内容,间接的指明了指令要进行的地址,这两个语句中的MD100和DBW100称为指针Pointer,它指向它们其中包含的数值,才是指令真正要执行的地址区域的确切位置。间接由此得名。
  西门子的间接寻址方式计有两大类型:存储器间接寻址和寄存器间接寻址。
  【存储器间接寻址】
  存储器间接寻址的地址给定格式是:地址标识符+指针。指针所指示存储单元中所包含的数值,就是地址的确切数值单元。
  存储器间接寻址具有两个指针格式:单字和双字。
  单字指针是一个16bit的结构,从0-15bit,指示一个从0-65535的数值,这个数值就是被寻址的存储区域的编号。
  双字指针是一个32bit的结构,从0-2bit,共三位,按照8进制指示被寻址的位编号,也就是0-7;而从3-18bit,共16位,指示一个从0-65535的数值,这个数值就是被寻址的字节编号。
  指针可以存放在M、DI、DB和L区域中,也就是说,可以用这些区域的内容来做指针。
  单字指针和双字指针在使用上有很大区别。下面举例说明:
  L DW#16#35 //将32位16进制数35存入ACC1
  T MD2 //这个值再存入MD2,这是个32位的位存储区域
  L +10 //将16位整数10存入ACC1,32位16进制数35自动移动到ACC2
  T MW100 //这个值再存入MW100,这是个16位的位存储区域
  OPN DBW[MW100] //打开DBW10。这里的[MW100]就是个单字指针,存放指针的区域是M区,
   MW100中的值10,就是指针间接指定的地址,它是个16位的值!
  --------
  L L#+10 //以32位形式,把10放入ACC1,此时,ACC2中的内容为:16位整数10
  T MD104 //这个值再存入MD104,这是个32位的位存储区域
  A I[MD104] //对I1.2进行与逻辑操作!
  =DIX[MD2] //赋值背景数据位DIX6.5!
  --------
  A DB[MW100].DBX[MD2] //读入DB10.DBX6.5数据位状态
  =Q[MD2] //赋值给Q6.5
  --------
  A DB[MW100].DBX[MD2] //读入DB10.DBX6.5数据位状态
  =Q[MW100] //错误!!没有Q10这个元件
  ---------------------------------------------------------------------------------------------------
  从上面系列举例我们至少看出来一点:
  单字指针只应用在地址标识符是非位的情况下。的确,单字指针前面描述过,它确定的数值是0-65535,而对于byte.bit这种具体位结构来说,只能用双字指针。这是它们的第一个区别,单字指针的另外一个限制就是,它只能对T、C、DB、FC和FB进行寻址,通俗地说,单字指针只可以用来指代这些存储区域的编号。
  相对于单字指针,双字指针就没有这样的限制,它不仅可以对位地址进行寻址,还可以对BYTE、WORD、DWORD寻址,并且没有区域的限制。不过,有得必有失,在对非位的区域进行寻址时,必须确保其0-2bit为全0!
  总结一下:
  单字指针的存储器间接寻址只能用在地址标识符是非位的场合;双字指针由于有位格式存在,所以对地址标识符没有限制。也正是由于双字指针是一个具有位的指针,因此,当对字节、字或者双字存储区地址进行寻址时,必须确保双字指针的内容是8或者8的倍数。
  现在,我们来分析一下上述例子中的A I[MD104] 为什么最后是对I1.2进行与逻辑操作。
  通过L L#+10 ,我们知道存放在MD104中的值应该是:
  MD104:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
  当作为双字指针时,就应该按照3-18bit指定byte,0-2bit指定bit来确定最终指令要操作的地址,因此:
  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 = 1.2
  详解西门子间接寻址<2>
  【地址寄存器间接寻址】
  在先前所说的存储器间接寻址中,间接指针用M、DB、DI和L直接指定,就是说,指针指向的存储区内容就是指令要执行的确切地址数值单元。但在寄存器间接寻址中,指令要执行的确切地址数值单元,并非寄存器指向的存储区内容,也就是说,寄存器本身也是间接的指向真正的地址数值单元。从寄存器到得出真正的地址数值单元,西门子提供了两种途径:
  1、区域内寄存器间接寻址
  2、区域间寄存器间接寻址
  地址寄存器间接寻址的一般格式是:
  〖地址标识符〗〖寄存器,P#byte.bit〗,比如:DIX[AR1,P#1.5] 或 M[AR1,P#0.0] 。
  〖寄存器,P#byte.bit〗统称为:寄存器寻址指针,而〖地址标识符〗在上帖中谈过,它包含〖存储区符〗+〖存储区尺寸符〗。但在这里,情况有所变化。比较一下刚才的例子:
  DIX [AR1,P#1.5]
  X [AR1,P#1.5]
  DIX可以认为是我们通常定义的地址标识符,DI是背景数据块存储区域,X是这个存储区域的尺寸符,指的是背景数据块中的位。但下面一个示例中的M呢?X只是指定了存储区域的尺寸符,那么存储区域符在哪里呢?毫无疑问,在AR1中!
  DIX [AR1,P#1.5] 这个例子,要寻址的地址区域事先已经确定,AR1可以改变的只是这个区域内的确切地址数值单元,所以我们称之为:区域内寄存器间接寻址方式,相应的,这里的[AR1,P#1.5] 就叫做区域内寻址指针。
  X [AR1,P#1.5] 这个例子,要寻址的地址区域和确切的地址数值单元,都未事先确定,只是确定了存储大小,这就是意味着我们可以在不同的区域间的不同地址数值单元以给定的区域大小进行寻址,所以称之为:区域间寄存器间接寻址方式,相应的,这里的[AR1,P#1.5] 就叫做区域间寻址指针。
  既然有着区域内和区域间寻址之分,那么,同样的AR1中,就存有不同的内容,它们代表着不同的含义。
  【AR的格式】
  地址寄存器是专门用于寻址的一个特殊指针区域,西门子的地址寄存器共有两个:AR1和AR2,每个32位。
  当使用在区域内寄存器间接寻址中时,我们知道这时的AR中的内容只是指明数值单元,因此,区域内寄存器间接寻址时,寄存器中的内容等同于上帖中提及的存储器间接寻址中的双字指针,也就是:
  其0-2bit,指定bit位,3-18bit指定byte字节。其第31bit固定为0。
  AR:
  0000 0000 0000 0BBB BBBB BBBB BBBB BXXX
  这样规定,就意味着AR的取值只能是:0.0 ——65535.7
  例如:当AR=D4(hex)=0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 0100(b),实际上就是等于26.4。
  而在区域间寄存器间接寻址中,由于要寻址的区域也要在AR中指定,显然这时的AR中内容肯定于寄存器区域内间接寻址时,对AR内容的要求,或者说规定不同。
  AR:
  1000 0YYY 0000 0BBB BBBB BBBB BBBB BXXX
  比较一下两种格式的不同,我们发现,这里的第31bit被固定为1,同时,第24、25、26位有了可以取值的范围。聪明的你,肯定可以联想到,这是用于指定存储区域的。对,bit24-26的取值确定了要寻址的区域,它的取值是这样定义的:
  区域标识符
  26、25、24位
  P(外部输入输出)
  000
  I(输入映像区)
  001
  Q(输出映像区)
  010
  M(位存储区)
  011
  DB(数据块)
  100
  DI(背景数据块)
  101
  L(暂存数据区,也叫局域数据)
  111
  如果我们把这样的AR内容,用HEX表示的话,那么就有:
  当是对P区域寻址时,AR=800xxxxx
  当是对I区域寻址时,AR=810xxxxx
  当是对Q区域寻址时,AR=820xxxxx
  当是对M区域寻址时,AR=830xxxxx
  当是对DB区域寻址时,AR=840xxxxx
  当是对DI区域寻址时,AR=850xxxxx
  当是对L区域寻址时,AR=870xxxxx
  经过列举,我们有了初步的结论:如果AR中的内容是8开头,那么就一定是区域间寻址;如果要在DB区中进行寻址,只需在8后面跟上一个40。84000000-840FFFFF指明了要寻址的范围是:
  DB区的0.0——65535.7。
  例如:当AR=840000D4(hex)=1000 0100 0000 0000 0000 0000 1101 0100(b),实际上就是等于DBX26.4。
  我们看到,在寄存器寻址指针 [AR1/2,P#byte.bit] 这种结构中,P#byte.bit又是什么呢?
  【P#指针】
  P#中的P是Pointer,是个32位的直接指针。所谓的直接,是指P#中的#后面所跟的数值或者存储单元,是P直接给定的。这样P#XXX这种指针,就可以被用来在指令寻址中,作为一个“常数”来对待,这个“常数”可以包含或不包含存储区域。例如:
  ● L P#Q1.0 //把Q1.0这个指针存入ACC1,此时ACC1的内容=82000008(hex)=Q1.0
  ★ L P#1.0 //把1.0这个指针存入ACC1,此时ACC1的内容=00000008(hex)=1.0
  ● L P#MB100 //错误!必须按照byte.bit结构给定指针。
  ● L P#M100.0 //把M100.0这个指针存入ACC1,此时ACC1的内容=83000320(hex)=M100.0
  ● L P#DB100.DBX26.4 //错误!DBX已经提供了存储区域,不能重复指定。
  ● L P#DBX26.4 //把DBX26.4这个指针存入ACC1,此时ACC1的内容=840000D4(hex)=DBX26.4
  我们发现,当对P#只是指定数值时,累加器中的值和区域内寻址指针规定的格式相同(也和存储器间接寻址双字指针格式相同);而当对P#指定带有存储区域时,累加器中的内容和区域间寻址指针内容完全相同。事实上,把什么样的值传给AR,就决定了是以什么样的方式来进行寄存器间接寻址。在实际应用中,我们正是利用P#的这种特点,根据不同的需要,指定P#指针,然后,再传递给AR,以确定最终的寻址方式。
  在寄存器寻址中,P#XXX作为寄存器AR指针的偏移量,用来和AR指针进行相加运算,运算的结果,才是指令真正要操作的确切地址数值单元!
  无论是区域内还是区域间寻址,地址所在的存储区域都有了指定,因此,这里的P#XXX只能指定纯粹的数值,如上面例子中的★。
  【指针偏移运算法则】
  在寄存器寻址指针 [AR1/2,P#byte.bit] 这种结构中,P#byte.bit如何参与运算,得出最终的地址呢?
  运算的法则是:AR1和P#中的数值,按照BYTE位和BIT位分类相加。BIT位相加按八进制规则运算,而BYTE位相加,则按照十进制规则运算。
  例如:寄存器寻址指针是:[AR1,P#2.6],我们分AR1=26.4和DBX26.4两种情况来分析。
  当AR1等于26.4,
   AR1:26.2
   + P#: 2.6
   ---------------------------
   = 29.7 这是区域内寄存器间接寻址的最终确切地址数值单元
  当AR1等于DBX26.4,
   AR1:DBX26.2
   + P#: 2.6
   ---------------------------
   = DBX29.7 这是区域间寄存器间接寻址的最终确切地址数值单元
  【AR的地址数据赋值】
  通过前面的介绍,我们知道,要正确运用寄存器寻址,最重要的是对寄存器AR的赋值。同样,区分是区域内还是区域间寻址,也是看AR中的赋值。
  对AR的赋值通常有下面的几个方法:
  1、直接赋值法
  例如:
  L DW#16#83000320
  LAR1
  可以用16进制、整数或者二进制直接给值,但必须确保是32位数据。经过赋值的AR1中既存储了地址数值,也指定了存储区域,因此这时的寄存器寻址方式肯定是区域间寻址。
  2、间接赋值法
  例如:
  L [MD100]
  LAR1
  可以用存储器间接寻址指针给定AR1内容。具体内容存储在MD100中。
  3、指针赋值法
  例如:
  LAR1 P#26.2
  使用P#这个32位“常数”指针赋值AR。
  总之,无论使用哪种赋值方式,由于AR存储的数据格式有明确的规定,因此,都要在赋值前,确认所赋的值是否符合寻址规范。
  详解西门子间接寻址<3>
  使用间接寻址的主要目的,是使指令的执行结果有动态的变化,简化程序是第一目的,在某些情况下,这样的寻址方式是必须的,比如对某存储区域数据遍历。此外,间接寻址,还可以使程序更具柔性,换句话说,可以标准化。
2291
tuxw
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发表于:2005/6/25 11:39:00
#1楼
请管理员帮忙注销掉我的帐号
不要联系我,直接注销好了,谢谢
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mcz
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发表于:2005/6/25 13:27:00
#2楼
准备收藏
   中国人过生日,吃中国人自己包的生日包子。
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lijun622
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发表于:2005/6/27 18:02:00
#3楼
谢谢啊
三人行,必有我师!
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whhgo
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发表于:2005/6/28 12:25:00
#4楼
好贴
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aiazz
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发表于:2005/7/4 15:34:00
#5楼
不错
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sjchou
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发表于:2005/7/20 11:13:00
#6楼
感謝!!
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周美松
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发表于:2005/7/20 11:50:00
#7楼
好文章!顶!
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diyong
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发表于:2005/7/20 12:34:00
#8楼
好文章,我收藏了。
666
gujianxin618
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发表于:2005/8/19 16:34:00
#9楼
不错,我收藏了!谢谢
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