2 寄存器间接寻址

       与存储器间接寻址不同，寄存器间接寻址使用CPU内部集成的两个32位地址寄存器AR1、AR2存储地址指针。寄存器间接寻址分为32位内部区域指针和32位交叉区域指针。

2.1  访问地址寄存器AR1、AR2的指令

       寄存器的访问需要使用特殊的指令。指令如下所示：

       LAR1     ： 将ACCU1存储的地址指针写入AR1。

       LAR1 <D> ： 将指明的地址指针写入AR1，例如LAR1 P#20.0或LAR1 MD20。

       LAR1 AR2 ： 将AR2的内容写入AR1。

       LAR2     ： 将ACCU1存储的地址指针写入AR2。

       LAR2 <D> ： 将指明的地址指针写入AR2，与LAR1 <D>方式相同。

       TAR1     :  将AR1存储的地址指针传输给ACCU1。

       TAR1<D>  :  将AR1存储的地址指针传输给指明的变量中。

       TAR1 AR2 :  将AR1存储的地址指针传输给ACCU2。

       TAR2     :  将AR2存储的地址指针传输给ACCU1。

       TAR2 <D> :  将AR1存储的地址指针传输给指明的变量中。

       CAR      :  交换AR1和AR2的内容。

2.2  使用地址寄存器AR1、AR2的限制

       都是32位指针，为什么不使用存储器替代CPU内部的地址寄存器呢？使用方法上完全可以，除此之外，CPU还利用AR1、AR2做了一些系统内部的工作，如果没有AR1、AR2将造成程序的混乱（这节内容是引深介绍，不感兴趣可以跳过）。同样系统和用户都可以使用AR1、AR2，用户使用时需要考虑是否系统也在使用，否则也将造成程序的混乱，同时也不能改写。所以用户使用时会有限制，例如接口参数的传递中，STEP7使用地址寄存器AR1访问函数FC接口及函数块FB“INOUT”接口中定义的复合类型参数，如ARRAY、STRUCT、DATE_AND_TIME等，AR1和DB块寄存器中的内容将被覆盖，例如在FC1中“IN”接口中定义一个数组变量，在OB1中调用，使用OB1的L区域数据进行赋值，调用关系如图12所示。

图12

       如果在FC1中访问数组变量的元素如ARR_TEST[1]，地址寄存器AR1及DB块寄存器会发生变化，示例程序如图13所示。

图13

       图13示例程序中前两条语句中打开DB1并将P#20.0装载到AR1中，在第三条语句访问数组的一个元素后AR1存储的地址指针变为P# V20.0（指向OB1中实参ARR_TEST的地址，参考图13），程序下传到CPU后将出现故障报警。将程序的执行次序进行修改，CPU即可运行，修改后的程序如下：

                     L     #ARR_TEST[1]      //装载形参变量ARR_TEST[1]到累加器1中。

                     OPN   DB     1          //打开DB1

                     LAR1  P#20.0            //将P#20.0装载到地址寄存器AR1中。

                     T     DBW [AR1,P#0.0]   //将累加器1中的值传送到DB1.DBW20中。

      AR2和DI寄存器分别包含FB背景数据块的块号及在背景数据在背景数据块中偏移地址（多重背景数据块），在FB中使用AR2和DI寄存器将会覆盖系统存储的内容。如果必须在FB中使用AR2和DI寄存器，建议使用下面的方法处理AR2和DI寄存器，首先保存AR2和DI寄存器中的数据，程序如下：

                     TAR2  MD   100         //将AR2的数据存储于MD100中。

                     L     DINO             //将背景DB块块号存储于MW104中。

                     T     MW   104

       ///////用户程序///////////////      

       然后编写用户程序，可以对AR2和DI寄存器进行操作，但是在程序中不能访问FB参数或静态变量。使用完成后恢复AR2和DI寄存器的系统值，程序如下：

                     LAR2  MD   100         //将MD100中存储的地址指针装载到AR2中。

                     OPN   DI [MW 104]      //打开DI数据块。

2.3   寄存器32位内部区域指针

       寄存器32位内部区域指针用于I、Q、M、L、数据块等存储器中位、字节、字及双字的寻址，与32位存储器指针使用相同，不同之处只是指针存储的位置不同（几乎没有区别，就是表示格式不同）。32位内部区域地址指针的格式如图14所示。

图14

       第0位～第2位作为寻址操作的位地址，第3位～第18位作为寻址操作的字节地址，第19位～第30位没有定义，第31为内部区域与交叉区域指针标识，0表示内部区域指针，1表示交叉区域指针。

       32位内部区域指针地址寻址表示格式为：地址存储器标识符[地址寄存器，地址偏移常量]，例如装载M存储器一个字节表示为：

       AR1/2 ：AR1或者AR2。注意使用限制。

       指针指向地址= 地址寄存器存储地址 + 地址偏移常量，如果AR1装载的地址为P#8.0，实际装载的地址为MB18。32位内部区域指针的使用方法参考下面的示例程序：

                     OPN   DB     1            //打开DB1。

                     LAR1  P#10.0              //将指针P#10.0 装载到地址寄存器1中。

                     L     DBW [AR1,P#12.0]    //将DBW22装载到累加器1中。

                     LAR1  MD    20            //将存储于MD20中的指针装载到地址寄存器1 中。

                     L     DBW [AR1,P#0.0]     //将DBW装载到累加器1中，地址存储于MD20中。

                     +I                                                      

                     LAR2  P#40.0              //将指针P#40.0 装载到地址寄存器2中。

                     T     DBW [AR2，P#0.0]     //运算结果传送到DBW40中。

2.4  寄存器32位交叉区域指针

   32位交叉区域指针与32位内部指针相比，地址指针中带有存储区域如I、Q、M等， 32位交叉区域地址指针的格式如图15所示。

图 15

       第0位～第2位作为寻址操作的位地址，第3位～第18位作为寻址操作的字节地址，第24位～第26位为地址标识符，表示的地址区域如下：

       000表示没有地址区，例如P#12.0；

       001表示输入地址区I，例如P#I12.0；

       010表示输出地址区Q，例如P#Q12.0；

       011表示标志位地址区M，例如P#M12.0；

       100表示数据块（DB）中的数据，例如P#DBX12.0

       101表示数据块（DI）中的数据，例如P#DIX12.0

       110表示区域地址区L，例如P#L12.0；

       111表示调用程序块的区域地址区V，例如P#V12.0；

       第31为内部区域与交叉区域指针标识，0表示内部区域指针，1表示交叉区域指针。使用交叉区域指针的表示方法（例如装载M存储器一个字节）为：

                     LAR1/2     P#M 20.0       //装载地址指针P#M20.0到AR1或AR2。

       指针指向地址 = 地址寄存器存储地址 + 地址偏移常量，上例中实际装载的地址为MB30。如果访问一个位信号则没有访问宽度。32位交叉区域指针的使用方法参考下面的示例程序：

                     LAR1  P#M 20.0            //将指针P#M20.0 装载到地址寄存器1中。

                     A      [AR1，P#1.1]        //M21.1“与”操作。

                     =     Q      1.2          //如果M21.1为1，输出1.2为1。

                     L     P#I 40.0            //将指针P#I40.0 装载到累加器1中。

                     LAR2                      //将累加器1中存储的地址指针装载到地址寄存器2中。

                     L     W [AR2,P#0.0]       //装载IW40.0到累加器1中。

                     T     MW    60            //将累加器1中存储的数值传送到MW60中。

2.5  使用寄存器间接寻址的思考

       估计大家读完了寄存器间接寻址后，肯定有一些问题：

1：什么时候用地址寄存器间接寻址？

在我来看，地址寄存器是寄存器，利用寄存器间接寻址是使用寄存器存储指针，这两个要搞明白。地址寄存器是系统的，主要是系统处理内部的地址偏移和引用的问题，例如在FB块的开始写入指令T AR2，是指出在背景数据块数据开始的偏移地址（例如FB1调用多个FB块时，在OB1中调用FB1后生成一个多重背景DB块，其中包含各个调用FB块的数据区，如果没有编写上述的指令，那么调用FB块的数据区在背景数据块中将重叠），所有地址寄存器是不可或缺的！利用寄存器间接寻址使用最多的是拆分POINTER和ANY指针使用的（后续再介绍），其它使用的地方很少，还看个人的编程习惯吧。S7-1500没有绝对地址，所以也没有什么地址偏移的问题（即使有也不需要用户考虑），地址寄存器在S7-1500中是虚拟的，主要就是为了S7-300/400程序的移植，所以移植完成后还要测试一下程序，看看是否达到了原来的控制功能。

 2：谁会使用地址寄存器？

很显然，地址寄存器还有数据块寄存器通常是程序块的开发人员使用，否则编程的程序块在有的调用方法上会出问题，主要是程序不完善造成的，程序块的使用者掌握存储器间接寻址就可以了，除非是特殊应用，例如使用指针变量（ANY 或者POINTER）赋值ANY 或者POINTER接口参数。

 3：32位的存储器指针与32位的寄存器指针（交叉和内部）有什么区别？

我想应该是一样的，参考下面的一条指令：

       LAR1  MD    20           //将存储于MD20中的指针装载到地址寄存器1 中。

   指针可以相互传达，说明是一样的，所以指令也可以这样写：

       LAR1  P#M10.0             //将指针P#M10.0装载到地址寄存器1 中。

       L     P#M10.0             //将指针P#M10.0装载到累加器1 中。

       T     MD 20              //传递到MD20中

指针类型虽然比较多，前面说了不好再归纳，因为再归纳反而不容易入门学习（划分），如果理解深刻了在你的头脑中就会形成自己的知识体系，便于记忆和使用，感觉就跟网络小说里面的“炼化”一样。

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