Assembly AVR汇编为什么LDI指令只能使用R16-R31寄存器

您好，我在过去的一篇论文中遇到了这个问题，我感到困惑，到目前为止，还没有任何研究给我一个结论性的答案，因为大多数人只是说这是处理器的局限性。我很确定我们没有在课堂上讨论这个问题

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有人知道原因吗？

简单的答案是，

LDI

仅支持上16个寄存器

当您查看ISA（指令集体系结构）时，您会注意到同样的情况也适用于

SUBI

、

SBCI

、

ANDI

、

ORI

和

CPI

，每种指令集体系结构都需要操作码表中的12位：8位用于立即数，4位用于编码R16中的哪一个。。。R31是目的地。这意味着，仅为这6条指令提供即时信息，您就已经占用了37.5%的操作码

支持R0。。。R31仅对6条指令就需要75%的操作码：所有AVR操作码都是16位操作码（除了

LDS

、

STS

、

CALL

、

JMP

，它们都是32位的），并且您只能用16位编码这么多指令

以以下2-reg说明为例：

ADD

，

ADC

，

SUB

，

SBC

，

CP

，

CPC

，

和

，

OR

，

EOR

，

LSR

，

ASR

，

ROR

，

MOV

。这13条指令中的每一条都占用2^（5+5）个操作码，因为每一条指令都必须对2^5个可能的源寄存器和目标寄存器中的一个进行编码，总计占操作码空间的20%以上。我们还没有考虑跳过（<代码> RJMP ，<代码> RCALL < /代码>，分支）或内存访问，如<代码> LDD ，<代码> STD ，<代码> ，<代码> OUT/<代码>。p>

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术语：上面的“操作码”是指编码一条特定机器指令所需的所有位

没有其他答案。他们决定允许完全8位立即数，并使用4位操作码，为寄存器操作数保留4位，这意味着只能寻址16位。设计人员选择了R16-31。不仅是LDI，还有其他在8位立即数上运行的指令。只有16位，没有比这更好的了。4位用于操作码，4位用于寄存器字段，其余8位用于立即数[@Jester我想你所写的（即使是最后一句话）将符合该考试的正确答案。这与“这是处理器的限制”完全不同答案）对于工程师来说很明显的事情对于学生来说可能不那么明显。我投票结束这个问题，因为它是关于硬件设计及其伴随的指令集。术语：操作码是指令的一部分，决定它是哪一条指令，与操作数分开。我们已经有了这个指令的名称整个指令，这就是“指令”。使用术语“操作码”来表示整个编码有时已经完成，但当您想要区分指令编码中的哪些位意味着什么时，就会产生混淆。