單片機(jī)尋址方式指令系統(tǒng)教程.ppt

第三章指令系統(tǒng),硅谷芯微技術(shù)貢獻(xiàn)網(wǎng)址：www.threeway.cc,本章重點(diǎn)：,理解指令的6種尋址方式理解各種類型指令的用法能讀懂簡(jiǎn)單的程序,3.1MCS51指令概述,3.1.1機(jī)器指令：用二進(jìn)制編碼表示的，能夠被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別和執(zhí)行的語言稱為機(jī)器語言，對(duì)應(yīng)的指令成為機(jī)器指令。機(jī)器指令不需要翻譯就可直接運(yùn)行，是計(jì)算機(jī)發(fā)展初期使用的。,3.1.2匯編指令：機(jī)器語言的繁雜和不便操作直接催生了匯編指令。匯編語言用助記符、符號(hào)和數(shù)字來表示機(jī)器指令。它與機(jī)器語言指令一一對(duì)應(yīng)，便于理解和記憶。但是匯編語言并不能直接被機(jī)器識(shí)別，因此匯編程序在編寫好后必須被翻譯成相應(yīng)的機(jī)器語言才能執(zhí)行，而這些工作是由編譯器完成的。,3.1.3匯編偽指令偽指令和匯編指令屬于同一范疇，屬于一種符號(hào)語言。不同之處在于，匯編指令都有其對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼，而偽指令沒有對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼，偽指令的作用在于控制編譯器的編譯過程。也就是說，匯編指令的實(shí)質(zhì)是對(duì)應(yīng)的機(jī)器指令，程序運(yùn)行過程中才會(huì)被執(zhí)行。而偽指令的實(shí)質(zhì)是編譯過程控制語句，編譯完成后偽指令就完成使命了，在程序燒錄進(jìn)單片機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中并沒有偽指令的參與。,3.2指令的語句結(jié)構(gòu)MCS-51匯編語言的完整語句結(jié)構(gòu)如圖3.1，包括標(biāo)號(hào)、操作碼、操作數(shù)和注釋4部分。其中，操作碼和操作數(shù)是必選部分，而標(biāo)號(hào)和注釋（方括號(hào)括起來的部分）是可選項(xiàng)目。,尋址方式，是指指令語句中操作數(shù)的解析方式。即，操作數(shù)按照什么規(guī)則來存取。,3.3MCS51的6中尋址方式,3.3.1立即尋址又叫立即數(shù)尋址，是指在指令中直接給出參與運(yùn)算的數(shù)字。為了區(qū)別于作為地址的數(shù)字，把這種直接使用的數(shù)字稱為立即數(shù)，并在其前面加上#以區(qū)別于作為地址的數(shù)字。因?yàn)榱⒓磾?shù)本質(zhì)上即是一個(gè)數(shù)字，因此其只能作為源操作數(shù)而不能作為目的操作數(shù)（目的操作數(shù)需要的是一個(gè)地址）。如：MOVA,#30H;把#30H復(fù)制到A中,3.3.2直接尋址操作數(shù)來源于直接地址。所謂直接地址，是指RAM區(qū)域的一個(gè)字節(jié)型地址空間。大多數(shù)直接尋址會(huì)使用用戶RAM區(qū)（30H7FH），當(dāng)位尋址區(qū)（20H2FH）被按字節(jié)尋址時(shí)，也屬于直接尋址范疇。直接尋址可作為源操作數(shù)或目的操作數(shù)，當(dāng)其用作源操作數(shù)時(shí)，實(shí)際作為操作數(shù)的是該地址內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。如MOV30H,#40HMOVA,30H第二句中源操作數(shù)的30H即為直接尋址，此時(shí)實(shí)際使用的操作數(shù)其實(shí)是存儲(chǔ)于30H中的#40H，所以程序執(zhí)行后A中實(shí)際值為#40H。直接尋址作為目的操作數(shù)時(shí)，實(shí)際指示的是這個(gè)地址本身（而不是地址內(nèi)的數(shù)），因?yàn)槟康牟僮鲾?shù)的任務(wù)是存儲(chǔ)操作后的結(jié)果數(shù)據(jù)，因此需要的是一個(gè)地址（雖然命名為操作數(shù)，但實(shí)際叫“存儲(chǔ)地址”更加確切）。直接尋址作為目的操作數(shù)的一個(gè)實(shí)例是上面第一句語句中的30H。,3.3.3寄存器尋址也叫寄存器直接尋址（以明確區(qū)別于寄存器間接尋址），此處的寄存器指的是工作寄存器R0R7。無論作為源操作數(shù)還是目的操作數(shù)，寄存器尋址的特點(diǎn)和直接尋址均很類似。實(shí)際上，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)一節(jié)我們已經(jīng)知道，工作寄存器區(qū)和用戶RAM區(qū)同屬于RAM區(qū)，在邏輯上本來就是同級(jí)的。MOVA,R0,3.3.4寄存器間接尋址寄存器間接尋址用于源操作數(shù)時(shí)，語句中的寄存器中取出的不再是操作數(shù)，而是操作數(shù)的地址，真正的操作數(shù)需要用這個(gè)地址去尋址RAM區(qū)才能得到。同樣，寄存器間接尋址用于目的操作數(shù)時(shí)，實(shí)際目的地址不再是語句中的寄存器，而是該寄存器中內(nèi)容對(duì)應(yīng)的RAM區(qū)地址。如圖3.2所示，R0寄存器內(nèi)裝入#34H，在執(zhí)行完語句MOVA，R0后，實(shí)際取到的操作數(shù)是RAM區(qū)域的34H地址處的地址（#56H）。符號(hào)是間接尋址的標(biāo)志符，不能省略或者混用。此外，間接尋址寄存器只能使用工作寄存器區(qū)的R0或R1，其余R2R7不可使用。（4個(gè)區(qū)中的R0和R1均可）,3.3.5基址+變址尋址首先，基址+變址尋址也屬于一種間接尋址，即不是直接給出操作數(shù)，而是給出操作數(shù)的地址。與寄存器間接尋址（操作數(shù)地址由工作寄存器給出）不同，基址+變址尋址的操作數(shù)地址由兩部分給出，分別成為基地址和變地址。典型的基址+變址尋址的實(shí)例如：MOVCA，A+DPTR其中，DPTR數(shù)據(jù)指針內(nèi)指出基地址，A中存放變地址，A+DPTR共同指出了真實(shí)操作數(shù)的地址。,3.3.6位尋址由于51單片機(jī)內(nèi)部包含一個(gè)位處理器，因此具有位尋址能力。可以位操作的內(nèi)容有RAM的位尋址區(qū)（20H2FH）、可位尋址的SFR等。MCS-51的指令系統(tǒng)中有專門設(shè)置的位尋址指令用于按位操作這些內(nèi)容。,3.4常用符號(hào),Rn：工作寄存器中的寄存器R0、R1R7之一，Ri：工作寄存器中的寄存器R0或R1#data：8位立即數(shù)#data16：16位立即數(shù)direct：片內(nèi)RAM或SFR的地址（8位）:間接尋址寄存器Bit：片內(nèi)RAM或SFR的位地址addr11：11位目的地址addr16：16位目的地址rel:補(bǔ)碼形式的8位地址偏移量。偏移范圍為-128127/：位操作指令中，該位求反后參與操作，不影響該位X：片內(nèi)RAM的直接地址或寄存器(X)：相應(yīng)地址單元中的內(nèi)容：箭頭左邊的內(nèi)容送入箭頭右邊的單元內(nèi),3.5指令分類,以下分?jǐn)?shù)據(jù)傳送類、算術(shù)運(yùn)算類、邏輯運(yùn)算與移位類、控制轉(zhuǎn)移類、布爾操作類共5個(gè)大類來詳細(xì)講解MCS-51的指令系統(tǒng)：3.5.1.數(shù)據(jù)傳送類助記符：MOV、MOVX、MOVCXCH、XCHD、SWAPPUSH、POPMOV:將后面的立即數(shù)(地址中的數(shù)據(jù))放到前面的地址（寄存器）中。MOVR0，R1MOVX:用于片外尋址，由于使用外部存儲(chǔ)器技術(shù)已經(jīng)基本被淘汰，在此就不做過多講解。MOVC:主要用于查表中，是將ROM中的數(shù)取出。本組指令也被稱為查表指令，常用此指令來查一個(gè)已做好在ROM中的表格。MOVDPTR，#T_tabMOVA，R0MOVCA，A+DPTR.T_tab：DB0,1,4,9,16,25,XCH:用于兩個(gè)字節(jié)型變量互相交換數(shù)據(jù)。XCHD：用于兩個(gè)字節(jié)型變量互相交換低4位數(shù)據(jù)（高4位保持不變）。SWAPA：指令，用于將A的高4位和低4位互相交換。PUSH、POP:堆棧操作指令，分別為壓棧和彈棧操作。這兩句經(jīng)常用來在進(jìn)入中斷服務(wù)程序時(shí)保存ACC和PSW，以保證主程序中的ACC和PSW不會(huì)被中斷服務(wù)程序破壞掉。注意壓棧和出棧時(shí)，先壓后出，后壓先出?？偨Y(jié)：數(shù)據(jù)傳送類指令結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易理解，關(guān)鍵在于熟練掌握并應(yīng)用于各種尋址方式。,3.5.2.算術(shù)運(yùn)算類算術(shù)運(yùn)算主要對(duì)8位無符號(hào)數(shù)；也可用于帶符號(hào)數(shù)運(yùn)算。包括：加、減、乘、除、加1、減1運(yùn)算指令影響PSW有關(guān)位。,助記符：ADDADDCINCMULDASUBBDECDIVADD:前后兩數(shù)相加，和放入前面寄存器。影響進(jìn)位標(biāo)志位C。ADDC：前后兩數(shù)相加再加上進(jìn)位標(biāo)志位C的值，和放入前面寄存器。ADDC往往和ADD配合使用，完成多字節(jié)加法。結(jié)果對(duì)C有影響。INC：對(duì)地址或者寄存器里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行加一。不影響進(jìn)位標(biāo)志位C。SUBB:前后兩數(shù)想減再減去C的值，差放入前面寄存器，同ADDC，結(jié)果對(duì)C有影響。DEC：對(duì)地址或者寄存器里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行減一。不影響進(jìn)位標(biāo)志位。MULAB：AB兩數(shù)相乘，積的低八位放入A中，高八位放入B中。DIVAB：AB兩數(shù)相除，商放入A中，余數(shù)放入B中。DAA：十進(jìn)制調(diào)整，可以看成對(duì)十六進(jìn)制數(shù)進(jìn)行十進(jìn)制運(yùn)算。如下：MOVA,#49H;A=49HADDA,#1;加一DAA;A=50H,3.5.3邏輯運(yùn)算類,助記符：ANLORLCPLCLRRRRLRRCRLCANL：前后兩數(shù)按位相與，結(jié)果放入前面寄存器。ORL：前后兩數(shù)按位相或，結(jié)果放入前面寄存器。CPL：對(duì)累加器A（bit位地址）數(shù)據(jù)按位進(jìn)行取反。CLR：對(duì)累加器A（bit位地址）中數(shù)據(jù)清零。RR：循環(huán)右移。RRC：帶C循環(huán)右移。RL：循環(huán)左移。RLC：帶C循環(huán)左移。,助記符：LJMPAJMPJMPSJMPJZJCJBJNZJNCINBLCALLACALLRETRETICJNEDJNZLJMP：無條件跳轉(zhuǎn)，尋址范圍64k。AJMP：無條件跳轉(zhuǎn)，尋址范圍2k。JMP：散轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)地址由A+DPTR決定。SJMP：相對(duì)跳轉(zhuǎn)，范圍上下128字節(jié)。JZ：A中數(shù)據(jù)為0跳轉(zhuǎn)，不為0向下執(zhí)行。JNZ：與JZ相反。JC、JB：C、bit位為0向下執(zhí)行，不為0跳轉(zhuǎn)。JNC、JNB：與JC、JB相反。LCALL、ACAlL：子程序調(diào)用。前者調(diào)用范圍64k，后者2K。RET、RETI：前者，子程序返回，與LCALL、ACALL配合使用。后者只用于中斷返回。CJNE：兩數(shù)相比較相等則向下執(zhí)行，不等則跳轉(zhuǎn)。同時(shí)前面數(shù)大于后面數(shù)，C=0。后面數(shù)大于前面數(shù)，C=1。DJNZ：該數(shù)減一是否為0，為零則向下執(zhí)行，不為0則跳轉(zhuǎn)。CJNE和DJNZ常用來實(shí)現(xiàn)循環(huán)程序結(jié)構(gòu)，即是兩種最典型的循環(huán)結(jié)構(gòu)。,3.5.4控制轉(zhuǎn)移類,3.5.5.布爾操作類（位操作）,助記符：MOVCLRCPLSETBANLORLJB(JNB)JC(JNC)MOV：對(duì)位進(jìn)行賦值。CLR：對(duì)該位進(jìn)行清零。CPL：對(duì)該位進(jìn)行取反。SETB：對(duì)該位置1。ANL：相與。ORL：相或。,3.5.6.偽指令,助記符：ORGCSEGDBEQUENDDSEGDWBIT,ORG偽指令用于指定該指令語句后一段語句生成的機(jī)器碼在ROM內(nèi)存儲(chǔ)的起始點(diǎn)，每條ORG指令的作用范圍為本條語句后面的一條指令開始到下一個(gè)ORG指令出現(xiàn)為止。END偽指令為匯編程序結(jié)束標(biāo)志，編譯器將無視END后的指令語句。DB、DW偽指令用于在ROM中開辟一些數(shù)值區(qū)域，DB開辟的數(shù)值區(qū)域以字節(jié)（8bit）為單位，DW開辟的數(shù)值區(qū)域以雙字節(jié)（16bit）為單位。EQU指令和DAT