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在直接寻址方式（DIR，Direct Addressing Mode）中，操作数的有效地址包含于操作码后的一个字节中。由于操作数的有效地址仅为一个字节，因此直接寻址方式只能对存储器0 页的 256 B空间（$0000～$00FF）进行操作。0 页存储区含有I/O控制和状态寄存器，还有部分用户数据RAM区。一般将经常要访问的数据放在 0 页的用户数据RAM中，以节省程序空间，提高数据访问速度。具有直接寻址方式的指令的机器码为 2 B指令，机器码的第一个字节是操作码，第二个字节是操作数的有效地址。例如：
采用直接寻址方式的指令在执行期间，CPU从随后操作码的操作数字节直接得到地址低字节，再自动附上$00 高字节，并用这 16 位的地址（$00xx）去访问操作数。绝大多数I/O和控制寄存器分配在存储器的前 64 B或 128 B，某些片上RAM也分配在直接页上，并且允许频繁的变量访问，因此直接地址能够被经常使用。复位后堆栈指针指向$00FF，建议改变SP指针以指向RAM的末端，以使处于$00FF地址之前的RAM单元可用于直接寻址。