实验4寻址方式和指令系统

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1、.实验名称：寻址方式和指令系统姓名：学号：实验班号：机器号：一．实验目的1.了解MSP430FG2xxx汇编格式指令和常用寻址方式；2.了解C语言函数调用过程；3.通过反汇编C程序代码，掌握研究计算机底层问题的基本方法。二．实验任务1.汇编格式指令和寻址方式的学习L4_instruction.c源程序见程序清单，建立C项目，进入DEBUG状态，点击view/disassembly，在反汇编窗口得到L4_instruction.c对应的汇编格式指令程序代码。阅读该程序的汇编格式代码，思考：1)在反汇编的main()函数中，分析代码里用到了

2、哪些指令？哪几种寻址方式？答：代码里使用了MOV，AND，BIS，XOR，CALL，JMP指令，使用了立即数寻址、寄存器寻址、绝对地址寻址、相对地址寻址这几种寻址方式。2)修改L4_instruction.C，将变量j定义为全局变量，运行程序，观察实验现象，与j是局部变量时有什么不同，分析为什么？答：j的值由存储在寄存器R15中变为了存储在内存（RAM）中，寻址方式也由寄存器寻址变为绝对地址寻址。因为寄存器中存储的变量的生命周期较短，故寄存器适合存储像局部变量这样的短生命周期变量，而内存中存储的变量生命周期较长，故内存适合存储像全局变量

3、这样的长生命周期的变量。3)修改L4_instruction.C，将变量i的类型从unsignedint类型，改为unsignedlong类型，反汇编看看delay函数的代码发生了什么变化？答：函数的代码中i由仅由一个寄存器（R12）存储变为了由两个寄存器（R12，R13）存储，使i能取到更大的值，与其有关的运算也发生了变化，变得更加复杂了，j能取的值的范围不变，但却多占用了一个寄存器R14来使其能够与占用两个寄存器的i进行比较，其中R14用于存储j的值，而R15的存储值一直为0。改变前改变后4)在3)的基础上，将变量j的类型从unsi

4、gnedint类型，改为unsignedlong类型，反汇编看看delay函数的代码又发生了什么变化？..答：函数的代码中R15的存储值不再一直为0，j由实际上仅由一个寄存器（R14）存储变为了由两个寄存器（R14，R15）存储，使j也能取到更大的值，与其有关的运算也发生了变化，变得更加复杂了。改变后5)(提高)若将L4_instruction.C中的delay函数改写为下面方式，请反汇编比较不同的实现。(1)voiddelay(unsignedinti)//延时函数{unsignedintj;for(j=i;j>0;j--);}(2)

5、voiddelay(unsignedinti)//延时函数{while(i--);}答：(1)中程序在执行循环体的时候先将寄存器R12中存储的值减一，再判断R12所存值的正负，若值为正，则程序回到将R12所存值减一处，进行下一次循环；若值不为正，循环结束。(2)中程序在执行循环体的时候先将寄存器R12中存储的值存入寄存器R15中，再将寄存器R15中存储的值存入寄存器R12中，随后再判断R15所存值的正负，若值为正，则程序回到将寄存器R12中存储的值存入寄存器R15中处，进行下一次循环；若值不为正，循环结束。6)(提高)点击图标，复位程序

6、。用单步执行命令F11从main函数入口重新执行程序，在main函数调用delay函数处，用View/Register和View/Memory(或用View/Stack)查看并记录在跟踪调用delay函数时call#delay指令前后、以及从delay函数返回main函数（ret指令）前后堆栈指针寄存器SP、堆栈存储区域的内容变化，同时关注这些内容与PC指针寄存器、程序代码存放位置（地址）的关系。答：在call#delay执行前：SP=0x03FE堆栈：0x03FE0x08..0x03FF0xC0在call#delay执行后，ret执行

7、前：SP=0x03FC堆栈：0x03FC0x380x03FD0xC00x03FE0x080x03FF0xC0在ret执行后：SP=0x03FE堆栈：0x03FE0x080x03FF0xC0其中0xC038为delay函数结束后的下一条程序代码所存放的地址，在ret执行后，该值会被赋给PC指针寄存器。2．通过反汇编查找程序问题程序L4_problem1.c欲实现按下P1.2连接的按键K3，则点亮P2.0连接的灯L1；释放按键K3，就熄灭L1。可程序运行的结果是L1不随按键K3的动作而变化。通过反汇编查看L4_problem1.c对应的汇编

8、指令程序，发现实际执行的代码并没有与条件判断相关的代码。请解释问题出在哪里？为什么有问题的程序编译能通过呢？答：问题出在if语句中的P1本应为P1IN，由于P1的值为0x0002，故P1&BIT2必为0，所