指令系统表示形式的优化

1.应用指令的基本格式

功能指令同一般的汇编指令相似，也是由操作码和操作数两大部分组成。用功能框表示功能指令，即在功能框中用通用的助记符形式来表示，如图4-1所示。该图中X0常开触点是功能指令的执行条件，其后的方框即为功能指令。

一般功能指令都是以指定的功能号来表示，如FNC45。为了便于记忆，每个功指令都有一个助记符，对应FNC45的助记符是MEAN，表示“求平均值”。这样就能见名知义，比较直观。在编程器或FXGP软件中输入功能指令时，输入的是功能号FNC45，显示的却是助记符MEAN。不过，在FXGP软件中也可直接输入助记符MEAN。

（1）操作码部分

功能框第一段为操作码部分，表达了该指令做什么。

（2）操作数部分

功能框的第一段之后都为操作数部分，表达了参加指令操作的操作数在哪里。

操作数部分组成：

源操作数（源）目标操作数（目）数据个数

图4-1中源操作数为D0、D1、D2，目标操作数为D4Z0（Z0为变址寄存器），K3表示有3个数，当X0接通时，执行的操作为［（D0）＋（D1）＋（D2）］÷3→（D4Z0），如果Z0的内容为20，则运算结果送入D24中，当X0断开时，此指令不执行。

操作数排列次序：源在前，目在后，数据个数在最后，有些功能指令还要求多个操作数，也有的功能指令不需要操作数。

有的应用指令没有操作数，而大多数应用指令有1～4个操作数。图4-1所示为一个计算平均值指令，它有三个操作数，［S.］表示源操作数，［D.］表示目标操作数，如果使用变址功能，则可表示为［S.］和［D.］。源或目标不止一个时，用［S1.］、［S2.］、［D1.］、［D2.］表示。用n和m表示其他操作数，它们常用来表示常数K和H，或作为源和目标操作数的补充说明，当这样的操作数多时可用n1、n2和m1、m2等来表示。

图4-1 应用指令表示格式

2.应用指令的执行方式与数据长度

（1）连续执行与脉冲执行

应用指令有连续执行和脉冲执行两种类型。如图4-2所示，指令助记符MOV后面有P则表示脉冲执行，即该指令只在X1接通（由OFF到ON）时执行（将D10中的数据送到D12中）一次；如果没有P则表示连续执行，即该在X1接通（ON）的每一个扫描周期指令都要被执行。

图4-2 功能指令的执行方式与数据长度的表示

（2）数据长度

应用指令可处理16位数据或32位数据。处理32位数据的指令是在助记符前加D标志，无此标志即为处理16位数据的指令。

1）功能指令中的16位数据。几乎所有寄存器的二进制位数都是16位，所以功能指令中16位的数据都是以缺省形式给出。图4-3所示为一条16位MOV指令。

MOV指令的含义是，当X000接通时，将十进制数100传送到16位的数据寄存器D10中去；当X000断开时，该指令被跳过不执行，源和目的内容都不变。

图4-3 16位MOV指令

2）功能指令中的32位数据。功能指令也能处理32位数据，这时需要指令前缀符号（D）。图4-4所示为一条32位MOV指令。

图4-4 32位MOV指令

图4-5 错误32位MOV指令

凡是能前缀显式符号（D）的功能指令，就能处理32位数据。32位数据是由两个相邻寄存器构成的，但在指令中写出的是低位地址，源和目的都是这样表达的。所以对图4-4所示32位MOV指令含义应该这样来理解：当X000接通时，将由D11和D10组成的32位的源的数据传送到由D13和D12组成的目标地址中去。要避免出现类似的图4-5所示指令的错误：源由D11和D10组成，而目则由D12和D11组成，这里D11是源、目的重复使用，就会引起出错。所以建议32位数据首地址用偶地址。

注意：32位计数器C200～C255不能作为16位指令操作数。

3.应用指令的数据格式

X、Y、M、S等只处理ON／OFF信息的软元件为位元件；而T、C、D等处理数值的软元件则称为字元件，一个字元件由16位二进制数组成。位元件与字元件如表4-1所示。(www.xing528.com)

表4-1 位元件与字元件

（1）功能指令中的字元件

一个字元件由16位的存储单元构成，最高位（第15位）为符号位，第0～14位为数值位。图4-6所示为16位数据寄存器D0图示。

图4-6 字元件

可以使用两个字元件组成双字元件，以组成32位数据操作数。双字元件是由相邻的寄存器组成，在图4-7中由D11和D10组成。低16位数据存放在低位元件D11中，高16位数据存放在高位元件D11中，存放原则是：低对低，高对高。双字元件中第31位为符号位，第0～30位为数值位。

图4-7 双字元件

注意：在指令中使用双字元件时，一般只用其低位地址表示这个元件，但高位元件也将同时被指令使用。建议用偶数作为双字元件的地址。

（2）功能指令中的位元件

位元件只有ON或OFF两种状态，是用一个二进制位就能表达的元件，如X、Y、M、S等。功能指令中也能使用由只含一个位的位元件，以及位元件组合。位元件组合成组合元件的方法：将多个位元件按四位一组的原则来组合，也就是说用4位BCD码来表示1位十进制数，这样就能在程序中使用十进制数据了。组合方法的助记符是K_n＋最低位位元件号，如K_n X、K_n Y、K_n M即是位元件组合，其中K表示后面跟的是十进制数，n表示四位一组的组数，16位数据：K1～K4，32位数据：K1～K8。

数据中的最高位是符号位。如K2M0由M0～M3和M4～M7两组的位元件组成一个8位数据，其中M7是最高位，M0是最低位；K4M10由M10～M25的四组位元件组成一个16位数据，其中M25是最高位，M10是最低位。

注意：

1）当一个16位数据传送到目标元件K1M0～K3M0时，由于目标元件不到16位，所以将只传送16位数据中的低位数据，高位数据将不传送。32位数据传送也一样。

图4-8 源的数据不足16位

2）由于数据只能是16位或32位这两种格式，因此当用K1～K3组成字时，其高位不足16位部分均作0处理。如执行图4-8所示指令时，源的数据只有12位，而目标寄存器D20是16位的，传送结果D20的高4位自动添0，如图4-9所示。这时最高位的符号位必然是0，也就是说，只能是正数（符号位的判别是：正0负1）。

图4-9 目高4位自动添0

3）由位元件组成组合位元件时，最低位元件号可以任意给定，如X000、X001和Y005均可。但习惯上采用以0结尾的位元件，如X000、X010和Y020等。

4.变址操作

FX2N的16个变址寄存器V和Z都是16位的（FX0N和FX0S只有两个变址寄存器V和Z），即V0～V7、Z0～Z7。除了能作为通用数据寄存器之外，主要用于运算操作数地址的修改，在传送、比较等指令中用来改变操作对象的元件地址，循环程序中也常使用变址寄存器。变址方法是将V、Z放在各种寄存器的后面，充当操作数地址的偏移量。操作数的实际地址就是寄存器的当前值和V或Z中的内容相加的值。

源的或目的寄存器用［S.］或［D.］表示时，就能进行变址操作。当进行32位数据操作时，V、Z自动组对成32位（V、Z）来使用，这时Z为低16位，而V充当高16位。可以用变址寄存器进行变址的软元件是X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H、K_n X、K_n Y、K_n M、K_n S。

例如，求图4-10所示的梯形图中，执行加法操作后，源和目的操作数的实际地址。

图4-10 变址操作示例

第一行指令执行10→V，第二行指令执行20→Z，所以变址寄存器的值为，V＝10，Z＝20，第三行指令执行（D5V）＋（D15Z）→（D40Z）。

［S1.］为D5V：D（5＋10）＝D15源操作数1的实际地址

［S2.］为D15Z：D（15＋20）＝D35源操作数2的实际地址

［D.］为D40Z：D（40＋20）＝D60目的操作数的实际地址

所以，第三行指令实际执行：

（D15）＋（D35）→（D60），即D15的内容和D35的内容相加，结果送入D60中去。