單片機微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計

1、第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計1匯編語言程序設(shè)計方法2MCS-51MCS-51單片機指令系統(tǒng)3匯編語言程序設(shè)計舉例第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3.1 匯編語言程序設(shè)計方法3.1.1 指令及其表示法 1 指令 一條指令對應(yīng)著一種基本操作，因此在一條指令中的內(nèi)容通常包括操作性質(zhì)和操作對象。 MCS51系列單片機的指令由操作符和操作數(shù)兩大部分組成，格式可表示為： 操作符 操作數(shù)操作數(shù)1操作數(shù)操作數(shù)2(操作數(shù)操作數(shù)3)（1）操作符）操作符 它指出了它指出了CPU應(yīng)執(zhí)行的操作類型，即操作性質(zhì)。應(yīng)執(zhí)行的操作類型，即操作性質(zhì)。（2）操作數(shù)）操作數(shù) 指出了參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的存放地址。

2、它以一個或幾指出了參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的存放地址。它以一個或幾個空格與操作符隔開，操作數(shù)可以有一、二、三個或者沒有，操作數(shù)個空格與操作符隔開，操作數(shù)可以有一、二、三個或者沒有，操作數(shù)之間以逗號之間以逗號“，”分開。分開。 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 在MCS51單片機中，機器碼指令按指令的字節(jié)長度劃分，有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)指令。 單字節(jié)指令：單字節(jié)指令中的8位二進制代碼即包含操作碼的信息，也包含操作數(shù)的信息。如指令“INC A”，其指令代碼為04H，格式為： 雙字節(jié)指令：一個字節(jié)的操作碼，另一個字節(jié)表示操作數(shù)或操作數(shù)所在的地址。如指令“ADD A，0FH”，操作碼為24H，操

3、作數(shù)為0FH，該指令在內(nèi)存中占兩個字節(jié)，其格式為： 三字節(jié)指令：一個字節(jié)的操作碼，兩個字節(jié)的操作數(shù)，如指令“MOV 40H，39H”，第一個字節(jié)的操作碼為85H，第二字節(jié)為目的操作數(shù)40H，第三字節(jié)為源操作數(shù)30H，它在內(nèi)存中占三個字節(jié)，其格式為：0 0 1 0 0 1 0 00 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 01 0 0 0 0 1 0 10 1 0 0 0 0 0 00 0 1 1 0 0 0 0第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計2 程序設(shè)計語言 (1) 機器語言 機器語言用二進制編碼（或十六進制）表示一條指令，是計算機能夠直接識別和執(zhí)行的語言。用機器語言編

4、寫的程序稱為機器語言程序或指令程序。由于計算機只能直接識別和執(zhí)行這種機器碼程序，所以又稱為目標程序。 (2) 匯編語言 匯編語言是用助記符、符號和數(shù)字等來表示指令的程序語言，易于理解和記憶，與機器語言指令一一對應(yīng)，與計算機的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。用匯編語言編寫的程序為匯編語言程序。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3.1.2 指令中的部分符號說明符 號含 義Rn表示當(dāng)前選定寄存器組的工作寄存器R0R7Ri表示作為間接尋址的地址指針R0R1#data表示8位立即數(shù)，即00HFFH#data16表示16位立即數(shù)，即0000HFFFFHaddr16表示16位地址，用于64K范圍內(nèi)尋址addr1

5、1表示11位地址，用于2K范圍內(nèi)尋址direct8位直接地址，可以是內(nèi)部RAM區(qū)的某一單元或某一專用功能寄存器的地址Rel帶符號的8位偏移量（-128+127）Bit位尋址區(qū)的直接尋址位（X）X地址單元中的內(nèi)容，或X作為間接尋址寄存器時所指單元的內(nèi)容將 后面的內(nèi)容傳送到前面去第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3.1.3 尋址方式 所謂尋址方式就是尋找指令中操作數(shù)或操作數(shù)所在地址。MCS51采用了7種尋址方式，分別為立即數(shù)尋址、寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對尋址和位尋址。 1 立即尋址 立即尋址方式，是指在該條指令操作碼的后面緊跟著一字節(jié)或兩字節(jié)操作數(shù)，操作數(shù)前應(yīng)冠以

6、前綴號，以便與直接地址相區(qū)別。 例如，指令MOV A，#3AH執(zhí)行的操作是將立即數(shù)3AH送到累加器A中，該指令就是立即數(shù)尋址。該指令的執(zhí)行過程如圖所示。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3AHA3AH立即尋址示意圖立即尋址示意圖第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計2 寄存器尋址 寄存器尋址是指將操作數(shù)存放于寄存器中，寄存器包括工作寄存器R0R7、累加器A、通用寄存器B、地址寄存器DPTR等。 例如，指令MOV R1,A的操作是把累加器A中的數(shù)據(jù)傳送到寄存器R1中，其操作數(shù)存放在累加器A中，所以尋址方式為寄存器尋址。 如果程序狀態(tài)寄存器PSW的RS1RS0=01（選中第二組工作寄存器

7、，對應(yīng)地址為08H0FH），設(shè)累加器A的內(nèi)容為20H，則執(zhí)行MOV R1，A指令后，內(nèi)部RAM 09H單元的值就變?yōu)?0H，如下圖所示。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 寄存器尋址示意圖 20H09H內(nèi)部RAM20HAR101RS1 RS0第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3 直接尋址 直接尋址是指把存放操作數(shù)的內(nèi)存單元的地址直接寫在指令中。在MCS-51單片機中，可以直接尋址的存儲器主要有內(nèi)部RAM區(qū)和特殊功能寄存器SFR區(qū)。 例如，指令MOV A，3AH執(zhí)行的操作是將內(nèi)部RAM 中地址為3AH的單元內(nèi)容傳送到累加器A中，其操作數(shù)3AH就是存放數(shù)據(jù)的單元地址，因此該指令是直接尋

8、址。 設(shè)內(nèi)部RAM 3AH單元的內(nèi)容是88H，那么指令MOV A，3AH的執(zhí)行過程如下圖所示。 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計直接尋址示意圖 88H3AH內(nèi)部 RAM88HA第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 4 寄存器間接尋址寄存器間接尋址 寄存器間接尋址是指將存放操作數(shù)的內(nèi)存單元的地址放在寄存器中，指令中只給出該寄存器。執(zhí)行指令時，首先根據(jù)寄存器的內(nèi)容，找到所需要的操作數(shù)地址，再由該地址找到操作數(shù)并完成相應(yīng)操作。 在MCS-51指令系統(tǒng)中，用于寄存器間接尋址的寄存器有R0、R1和DPTR，稱為寄存器間接尋址寄存器。 間接尋址寄存器前面必須加上符號“”。例如，指令MOV A，

9、R0執(zhí)行的操作是將R0的內(nèi)容作為內(nèi)部RAM的地址，再將該地址單元中的內(nèi)容取出來送到累加器A中 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計設(shè)R0=3AH，內(nèi)部RAM 3AH中的值是65H，則指令 MOV A，R0的執(zhí)行結(jié)果是累加器A的值為65H， 該指令的執(zhí)行過程如下圖所示。65H3AH內(nèi)部 RAM3AHAR065H第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 5 變址尋址變址尋址 變址尋址是指將基址寄存器與變址寄存器的內(nèi)容相加，結(jié)果作為操作數(shù)的地址。DPTR或PC是基址寄存器，累加器A是變址寄存器。該類尋址方式主要用于查表操作。 例如，指令MOVC A，A+DPTR執(zhí)行的操作是將累加器A和基址寄

10、存器DPTR的內(nèi)容相加，相加結(jié)果作為操作數(shù)存放的地址，再將操作數(shù)取出來送到累加器A中。 設(shè)累加器A=02H，DPTR=0300H，外部ROM中，0302H單元的內(nèi)容是55H，則指令MOVC A，A+DPTR的執(zhí)行結(jié)果是累加器A的內(nèi)容為55H。該指令的執(zhí)行過程如下圖所示。 PSEN第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 55H程序存儲區(qū)02HA0302H03HDPTR00H0302H變址尋址示意圖變址尋址示意圖第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 6 相對尋址相對尋址 相對尋址是指程序計數(shù)器PC的當(dāng)前內(nèi)容與指令中的操作數(shù)相加，其結(jié)果作為跳轉(zhuǎn)指令的轉(zhuǎn)移地址（也稱目的地址）。該類尋址方式主要用

11、于跳轉(zhuǎn)指令。 例如，指令SJMP 54H執(zhí)行的操作是將PC當(dāng)前的內(nèi)容與54H相加，結(jié)果再送回PC中，成為下一條將要執(zhí)行指令的地址。 設(shè)指令SJMP 54H的機器碼80H 54H存放在2000H處，當(dāng)執(zhí)行到該指令時，先從2000H和2001H單元取出指令，PC自動變?yōu)?002H；再把PC的內(nèi)容與操作數(shù)54H相加，形成目標地址2056H，再送回PC，使得程序跳轉(zhuǎn)到2056H單元繼續(xù)執(zhí)行。該指令的執(zhí)行過程如下圖所示。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計54H程序存儲區(qū)54HA2001H20HPC02H2056HXX80H2056H2000H相對尋址示意圖相對尋址示意圖第3章 單片微型計算機指令系

12、統(tǒng)與程序設(shè)計 7 位尋址位尋址 位尋址是將8位二進制數(shù)中的某一位作為操作數(shù)，在指令中給出的是位地址，一般用bit表示。例如：CLR bit。 MCS51中單片機片內(nèi)RAM有兩個區(qū)域可以位尋址，一個是20H2FH的16個單元中的128位，另一個是字節(jié)地址能被8整除的特殊功能寄存器。 一種是直接使用位地址；如20H單元的07位位地址是00H07H，而21H的07位位地址是08H0FH等。 另一種是對于特殊功能寄存器，可以直接用寄存器名字加位數(shù)表示，如P0.3、PSW.0等。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計8 尋址空間 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3 單片機的復(fù)位電路 復(fù)位是單片

13、機的初始化操作。 單片機復(fù)位的條件是：必須使RST/VPD 或RST引腳加上持續(xù)兩個機器周期（即24個振蕩周期）的高電平。 外部復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位。上電時，RST端要保持一段時間高電平。 圖2-12（a）為上電復(fù)位電路，它是利用電容充電來實現(xiàn)的。圖2-12（b）為按鍵復(fù)位電路。該電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只需按圖2-12（b）中的RESET鍵，此時電源VCC經(jīng)電阻R1、R2分壓，在RESET端產(chǎn)生一個復(fù)位高電平。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3.1.4 MCS-51系列單片機匯編語言程序格式 匯編語言的每個語句占有一行，典型的匯編語言語句由四個域組成：標

14、號域，操作符域，操作數(shù)域及注釋域。例如： 標號：，操作符 操作數(shù)，；注釋 L09P： MOV R6，#20H ; R6賦值 每個語句必須具有操作符域，說明這條語句的執(zhí)行功能，操作數(shù)域可以是地址或數(shù)據(jù)，也可以空缺，標號域和注釋域可有可無。為了使程序便于編寫和閱讀可以給一個語句指定一個標號，還可以適當(dāng)?shù)丶由献⑨?，對語句的作用進行說明。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 例如，指令SETB 3DH執(zhí)行的操作是將內(nèi)部RAM位尋址區(qū)中的3DH位置1。 設(shè)內(nèi)部RAM 27H單元的內(nèi)容是00H，執(zhí)行SETB 3DH后，由于3DH對應(yīng)內(nèi)部RAM 27H的第5位，因此該位變?yōu)?，也就是27H單元的內(nèi)容變?yōu)?/p>

15、20H。該指令的執(zhí)行過程如圖所示。內(nèi)部RAM27H二進制 10 0 1 0 0 0 0 0 返回第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3.2 MCS-51單片機指令系統(tǒng)按指令的功能分類，MCS51指令系統(tǒng)可分為下面五類：1數(shù)據(jù)傳送類（29條）2算術(shù)操作類（24條）3邏輯運算類（24條）4控制轉(zhuǎn)移類（17條）5位操作類（17條） 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 數(shù)據(jù)傳送類指令一共29條，是匯編程序中使用最頻繁的一類指令。數(shù)據(jù)傳送操作可以在片內(nèi)RAM和SFR內(nèi)進行，也可以再累加器A和片外存儲器之間進行。 指令中必須指定傳送數(shù)據(jù)的源地址和目的地址，以便機器執(zhí)行指

16、令時把源地址中的內(nèi)容傳送到目的地址中，但不改變源地址中的內(nèi)容，一般對標志位不產(chǎn)生影響（目的操作數(shù)為A時將影響奇偶標志位P的狀態(tài)）。目的地址 數(shù) 據(jù)源地址 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計1 通用傳送指令（內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令） 內(nèi)部8位數(shù)據(jù)傳送指令共15條，主要用于MCS-51單片機內(nèi)部RAM與寄存器之間的數(shù)據(jù)傳送。指令基本格式： MOV , 1) 以累加器A為目的地址的傳送指令（4條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOV A,Rn11101rrrA(Rn)n=07, rrr=0001111MOV A,direct1 1 1 0 0 1 0 1 directA (dire

17、ct) 1MOV A,Ri1110011iA (Ri)i=0,1 1MOV A,#data0 1 1 1 0 1 0 0 dataA #data 1第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 以上傳送指令的結(jié)果均影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的P標志。 例3.1 已知相應(yīng)單元的內(nèi)容如下，請指出每條指令執(zhí)行后相應(yīng)單元內(nèi)容的變化。 累加器A40H寄存器R050H內(nèi)部RAM：40H30H內(nèi)部RAM：50H10H 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 (2) MOV A,40H (3) MOV A,R0 (4) MOV A,R0解：(1) MOV A,#20H執(zhí)行后A=20H。 (2) MOV A,

18、40H執(zhí)行后A=30H。 (3) MOV A,R0執(zhí)行后A=50H。 (4) MOV A,R0執(zhí)行后A=10H。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 2) 以Rn為目的地址的傳送指令（3條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOV Rn,A11111rrr(Rn)An=07, rrr=0001111MOV Rn,direct1 0 1 0 1 r r r directRn (direct)n=07, rrr=0001111MOV Rn,#data0 1 1 1 1 r r r dataRn #datan=07, rrr=0001111 以上傳送指令的結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器P

19、SW標志。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3) 以直接地址為目的地址的傳送指令（5條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOV direct,A1 1 1 1 1 0 1 0 direct(direct) A 1MOV direct,Rn1 0 0 0 1 r r r direct(direct )Rnn = 0 7 , rrr=0001111MOV direct2,direct110000101d i r e c t 1 direct2(direct2) direct1 2MOV direct,Ri1 0 0 0 0 1 1 i direct(direct )(R

20、i)i=0,12MOV direct,#data01110101direct data(direct)#data 2 以上傳送指令的結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW標志。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 4) 以寄存器間接地址為目的地址的傳送指令（3條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOV Ri,A1111011i(Ri)Ai=0,11MOV Ri,direct1 1 1 0 0 1 1 i direct(Ri)(direct) 2MOV Ri,#data0 1 1 1 0 1 0 i data(Ri)#data 1 以上傳送指令的結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW

21、標志。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 例3.2 已知相應(yīng)單元的內(nèi)容如下，請指出下列指令執(zhí)行后各單元內(nèi)容相應(yīng)的變化。寄存器R050H寄存器R166H寄存器R630H內(nèi)部RAM：50H60H內(nèi)部RAM：66H45H內(nèi)部RAM：70H40H第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(1) MOV A,R6 (2) MOV R6,70H(3) MOV 70H,50H(4) MOV 40H,R0(5) MOV R1,#88H解：(1) MOV A,R6執(zhí)行后A=30H。(2) MOV R6,70H執(zhí)行后R6=40H。(3) MOV 70H,50H執(zhí)行后（70H）=60H。(4) MOV 4

22、0H,R0執(zhí)行后（40H）=60H。(5) MOV R1,#88H執(zhí)行后（66H）=88H。 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOV DPTR,#data161 0 0 1 0 0 0 0 d a t a 1 5 8 data70( D P T R ) #data16把 1 6 位 常數(shù)裝入數(shù)據(jù)指針2 注意：以上傳送指令的結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW標志。2. 16位 數(shù)據(jù)傳送指令（1條）第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3. 外部數(shù)據(jù)傳送指令（4條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOVX A,DPTR11100

23、000A(DPTR)把DPTR所對應(yīng)的外部RAM地址中的內(nèi)容傳送給累加器A2MOVX A,Ri1110001iA (Ri)i=0,12MOVX DPTR,A11110000(DPTR) A結(jié)果不影響P標志2MOVX Ri,A1110001i(Ri) Ai=0,1，結(jié)果不影響P標志2第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 解：MOV DPTR,#2040HMOVX A,DPTR；先將2040H單元的內(nèi)容傳送到累加器A中 MOV DPTR,#2560H MOVX DPTR,A；再將累加器A中的內(nèi)容傳送到2560H單元中第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計4. 交換和查表類指令（9條）1) 字

24、節(jié)交換指令（3條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期XCH A,Rn11001rrr ARn A與Rn內(nèi)容互換1XCH A,direct11000101 directA(direct) 1XCH A,Ri1100011iA(Ri)i=0，11 ：以上傳送指令的結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW標志。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期X CHD A,Ri1101011iA30(Ri)30低4位交換，高4位不變1 注意：上面指令結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器注意：上面指令結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的的P標志。標志。2) 半字節(jié)交換指

25、令第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3) 累加器A中高4位和低4位交換（1條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期SWAP A11000100A 30A74 高、低4位互相交換1 上面指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW標志。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 ： 外部RAM只能通過累加器A進行數(shù)據(jù)傳送。 累加器A與外部RAM之間傳送數(shù)據(jù)時只能間接尋址方式，間接尋址寄存器為DPTR，R0，R1。 以上傳送指令結(jié)果通常影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的P標志。 例3.3 把外部數(shù)據(jù)存儲器2040H單元中的數(shù)據(jù)傳送到外部數(shù)據(jù)存儲器2560H單元中去。 注意第3章 單片微型計算

26、機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計4) 查表指令（2條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOVC A,A+PC10000011A(A+PC)A+PC所指外部程序存儲單元的值送A2MOVC A,A+DPTR10010011A(A+DPTR)A+DPTR所指外部程序存儲單元的值送A2 ： 以上指令結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的P標志。 查表指令用于查找存放在程序存儲器中的表格。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 5) 堆棧操作指令（2條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期P U S H direct11000000directSPSP+1(SP)(direct)將SP

27、加1，然后將源地址單元中的數(shù)傳送到SP所指示的單元中去2POP direct11010000direct(direct) (SP)SPSP-1將SP所指示的單元中的數(shù)傳送到direct地址單元中，然后SPSP-12 ： 堆棧是用戶自己設(shè)定的內(nèi)部RAM中的一塊專用存儲區(qū)，使用時一定先設(shè)堆棧指針，堆棧指針缺省為SP=07H。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 堆棧遵循后進先出的原則安排數(shù)據(jù)。 堆棧操作必須是字節(jié)操作，且只能直接尋址。將累加器A入棧、出棧指令可以寫成： PUSH/POP ACC 或 PUSH/POP 0E0H而不能寫成： PUSH/POP A 堆棧通常用于臨時保護數(shù)據(jù)及子

28、程序調(diào)用時保護現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場。 以上指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW標志。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 例3.5 設(shè)堆棧指針為30H，把累加器A和DPTR中的內(nèi)容壓入，然后根據(jù)需要再把它們彈出，編寫實現(xiàn)該功能的程序段。 解：MOV SP，#30H ；設(shè)置堆棧指針，SP=30H為棧底地址 PUSH ACC ；SP+1SP,SP=31H,ACC (SP) PUSH DPH ；SP+1SP,SP=32H,DPH (SP)PUSH DPL ；SP+1SP,SP=33H,DPL (SP)POP DPL ；（SP）DPL,SP-SP,SP=32HPOP DPH ；（SP）DPH,SP-SP

29、,SP=31HPOP ACC ；（SP）ACC,SP-SP,SP=30H第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 ： ADD與ADDC的區(qū)別為是否加進位位CY。 指令執(zhí)行結(jié)果均在累加器A中。 以上指令結(jié)果均影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的CY、OV、AC和P標志。 2) 減法指令（4條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期SUBB A,Rn1001rrrAA-(Rn)-CYn=07 rrr=0001111SUBB A,direct1 0 0 1 0 1 0 1 directAA-(direct)-CY 1SUBB A,Ri1001011iAA- (Ri)-CYi=0,11SUBB A,#

30、data1 0 0 1 0 1 0 0 dataAA-(#data)-CY 1 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 注意： 減法指令中沒有不帶借位的減法指令，所以在需要時，必須先將CY清0。 指令執(zhí)行結(jié)果均在累加器A中。 減法指令結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的CY、OV、AC和P標志。 例3.6 編寫計算12A4H+0FE7H的程序，將結(jié)果存入內(nèi)部RAM 41H和40H單元，40H存低8位，41H存高8位。 解：單片機指令系統(tǒng)中只提供了8位的加減法運算指令，兩個16位數(shù)（雙字節(jié)）相加可分為兩步進行，第一步先對低8位相加，第二步再對高8位相加。 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)

31、計 高8位 低8位 1 2 A 4 H A4H + E7H = 8BH 進位1 + 0 F E 7 H 12H + 0FH + 1 = 22H 2 2 8 B 進位 1 1 1 加法指令A(yù)DDC ADD 程序如下： MOV A,#0A4H；被加數(shù)低8位A第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3.2.2 算術(shù)運算類指令 1. 加、減法指令（22條） 1) 加法指令（8條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期ADD A,Rn00101rrrA(A+Rn)n = 0 7 , rrr=0001111ADD A,direct00100101AA+(direct) 1ADD A,Ri0010

32、011iA(A+(Ri)i=0,11ADD A,#data00100100 dataAA+#data 1ADDC A,Rn00111rrrAA+Rn+CYn = 0 7 , rrr=0001111ADDC A,direct00110101 directAA+(direct)+CY 1ADDC A,Ri0011011iAA+(Ri)+CYi=0,11ADDC A,#data00110100 dataAA+#data+CY 1第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 ADD A,#0E7H ；加數(shù)低8位E7H與之相加，A=8BH，CY=1 MOV 40H,A ；A(40H)，存低8位結(jié)果 MOV

33、A,#12H ；被加數(shù)高8位AADDC A,#0FH ；加數(shù)高8位+A+CY，A=22H MOV 41H,A ；存高8位運算結(jié)果3) BCD碼調(diào)整指令（1條）助記符格式機器碼(B)指令說明機器周期DA A11010100BCD碼加法調(diào)整指令1第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 ： 結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的CY、OV、AC和P 標志。 BCD（Binary Coded Decimal）碼是用二進制形式表示十進制數(shù)，例如十進制數(shù)45，其BCD碼形式為45H。BCD碼只是一種表示形式，與其數(shù)值沒有關(guān)系。 BCD碼用4位二進制碼表示一位十進制數(shù)，這4位二進制數(shù)的權(quán)為8421，所以BCD碼

34、又稱為8421碼。十進制數(shù)碼09所對應(yīng)的二進制碼如表3.3所示。 注意十 進制 數(shù)碼0123456789二 進制碼0000000100100011010001010110011110001001 在表中，用4位二進制數(shù)表示一個十進制數(shù)位，例如56D和87D的BCD碼表示為 0101 0110 （56D） 1000 0111 （87D） 0001 0100 0011 （143D） 十進制數(shù)碼與BCD碼對應(yīng)表第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 DAA指令將A中的二進制碼自動調(diào)整為BCD碼。 DAA指令只能跟在ADD或ADDC加法指令后，不適用于減法。

35、例3.7 說明指令MOV A,#05H和ADD A,#08H及DA A的執(zhí)行結(jié)果。 解：MOV A,#05H ；05HA ADD A,#08H ；05H+08HA，A=0DH DA A ；自動調(diào)整為BCD碼，A=13H第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計4) 加1減1指令（9條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期INC A00000100AA+1影響PSW的P標志1INC Rn00001rrrRnRn+1n = 0 7 , rrr=0001111INC direct0101 direct(direct)(direct)+1 1INC Ri0000011i(Ri)(Ri)+1i

36、=0,11INC DPTR10100011DPTRDPTR+1 2DEC A00010100AA-1影響PSW的P標志1DEC Rn00011rrrRnRn-1n = 0 7 , rrr=0001111DEC direct00010101 direct(direct)(direct)+1 1DEC Ri0001011i(Ri)(Ri)-1i=0,11第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 注意：以上指令結(jié)果通常不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 例3.8 分別指出指令I(lǐng)NC R0和INC R0的執(zhí)行結(jié)果。設(shè)R0=30H，（30H）=00H。 解： INC R0 ；R0+1=30H+1=31HR0

37、，R0=31H INCR0 ；（R0）+1=(30H)+1(R0)，(30H)=01H，R0中內(nèi)容不變 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計2 乘、除法指令 1) 乘法指令（2條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MUL AB10100100BAA*B無符號數(shù)相乘，高位存B，低位存A4 注意：乘法結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的OV（積超過0FFH則置1，否則為0）和CY（總是清0）以及P標志。 2) 除法指令（1條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期DIV AB10000100AA/B的商BA/B的余數(shù)無符號數(shù)相除，商存A，余數(shù)存B4第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)

38、與程序設(shè)計 注意： 除法結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的OV（除數(shù)為0則置1，否則為0）和CY（總是清0）以及P標志。 當(dāng)除數(shù)為0時結(jié)果不能確定。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3.2.3 邏輯運算及移位類指令1 邏輯運算指令（20條）1) 邏輯與指令（6條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期ANL A,direct01010101 directAAdirect按位相與1ANL A,Rn01011rrrAARnn = 0 7 ， rrr=0001111ANL A,Ri0101011iAA(Ri)i=0,11ANL A,#data01010100 dataAA#data 1A

39、NL direct,A01010010 direct(direct)(direct)A不影響PSW的P標志1ANL direct,#data01010011 direct data(direct)(direct)#data不影響PSW的P標志2第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 注意： 以上指令結(jié)果通常影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的P標志。 邏輯與指令通常用于將一個字節(jié)中的指定位清0，其它位不變。 2) 邏輯或指令（6條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期ORL A,direct01000101 directAAdirect按位相或1ORL A,Rn01001rrrAARnn

40、= 0 7 , rrr=0001111ORL A,Ri0100011iAA(Ri)i=0,11ORL A,#data01000100 dataAA#data 1ORL direct,A01000010 direct(direct)(direct)A不影響PSW的P標志1ORL direct,#data01000011 direct data(direct)(direct)#data不影響PSW的P標志2第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 ： 以上指令結(jié)果通常影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的P標志。 邏輯或指令通常用于將一個字節(jié)中的指定位置1，其余位不變。 3) 邏輯異或指令（6條）助記符格式

41、機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期XRL A,direct01100101 directAA(direct)按位相異或1XRL A,Rn01101rrrAARnn=07, rrr=0001111XRL A,Ri0110011iAA (Ri)i=0,11XRL A,#data01100100 dataAA#data 1XRL direct,A01100010 direct(direct)(direct)A不影響PSW的P標志1XRL direct,#data01100011 direct data(direct)(direct)#data不影響PSW的P標志2 注意第3章 單片微型計算機指令系

42、統(tǒng)與程序設(shè)計 注意： 以上指令結(jié)果通常影響程序狀態(tài)字寄存器PSW的P標志。 “異或”原則是相同為0，不同為1。 4) 累加器A清0和取反指令（2條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期C L R A11100100A00HA中內(nèi)容清0，影響P標志1CPL A11110100AA中內(nèi)容按位取反，影響P標志1第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計2 循環(huán)移位指令（循環(huán)移位指令（4條）條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期RL A00100011A7A0循環(huán)左移1RLC A00110011CYA7A0帶進位循環(huán)左移，影響CY標志1RR A00000011A7A0循環(huán)右移1RR

43、C A00010011CYA7A0帶進位循環(huán)右移，影響CY標志1 注意：執(zhí)行帶進位的循環(huán)移位指令之前，必須給CY置位或清0。 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令 控制轉(zhuǎn)移類指令的本質(zhì)是改變程序計數(shù)器PC的內(nèi)容，從而改變程序的執(zhí)行方向?？刂妻D(zhuǎn)移指令分為：無條件轉(zhuǎn)移指令、條件轉(zhuǎn)移指令和調(diào)用/返回指令。 1. 無條件轉(zhuǎn)移指令（4條） 1) 長轉(zhuǎn)移指令（1條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期L J M P addr1600000010 addr158 addr70PCaddr16程序跳轉(zhuǎn)到地址為addr16開始的地方執(zhí)行2第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)

44、與程序設(shè)計 注意： 該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 該指令可以轉(zhuǎn)移到64 KB程序存儲器中的任意位置。 2) 短轉(zhuǎn)移指令 （1條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期A J M P addr11a10a9a800001addr70PC100addr11程序跳轉(zhuǎn)到地址為PC1511addr11開始的地方執(zhí)行，2 KB內(nèi)絕對轉(zhuǎn)移2第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 ： 該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 該指令轉(zhuǎn)移范圍是2 KB。 例3.9 指令KWR: AJMP KWR1的執(zhí)行結(jié)果。 解：設(shè)KWR標號地址=1030H，KWR1標號地址=1100H，該指令執(zhí)行后PC

45、首先加2變?yōu)?032H，然后由1032H的高5位和1100H的低11位拼裝成新的PC值0001000100000000B，即程序從1100H開始執(zhí)行。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3) 相對轉(zhuǎn)移指令 （1條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期SJMP rel10000000 relPCPC+rel-80H（-128）7FH（127）短轉(zhuǎn)移2 ： 該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 該指令的轉(zhuǎn)移范圍是以本指令的下一條指令為中心的-128+127字節(jié)以內(nèi)。 在實際應(yīng)用中，LJMP、AJMP和SJMP后面的addr16、addr11或rel都是用標號來代替的，不一

46、定寫出它們的具體地址。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計1) 累加器A判0指令（2條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期JZ rel0110000若A=0, 則PCPC+rel, 否則程序順序執(zhí)行 2JNZ rel01110000若A0, 則PCPC+rel, 否則程序順序執(zhí)行2 注意： 以上指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 轉(zhuǎn)移范圍與指令SJMP相同。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 2) 比較轉(zhuǎn)移指令（4條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期CJNE A,#data,rel10110100 data rel若A#data, 則PCPC+rel，否則順序

47、執(zhí)行；若 A#data，則CY=1，否則CY=02CJNE Rn,#data,rel10111rrrdata rel若 Rn#data，則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行；若Rn#data，則CY=1，否則CY=02CJNE Ri,#data,rel1011011idata rel若(Ri)#data，則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行；若(Ri)#data,則CY=1，否則CY=02CJNE A,direct,rel10110101direct rel若A(direct)，則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行；若A(direct)，則CY=1，否則CY=02 注意： 以上指令結(jié)果影響程序狀態(tài)字寄存器

48、PSW的CY標志。 轉(zhuǎn)移范圍與SJMP指令相同。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3) 減1非零轉(zhuǎn)移指令（2條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期D J N Z Rn,rel11011rrr relRnRn-1，若Rn0，則PCPC+rel, 否則順序執(zhí)行2D J N Z direct,rel11010101 d i r e c t rel（direct）（direct）-1，若 （ d i r e c t ） 0 ， 則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行2 : DJNZ指令通常用于循環(huán)程序中控制循環(huán)次數(shù)。 轉(zhuǎn)移范圍與SJMP指令相同。 以上指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 注意

49、第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3. 調(diào)用和返回指令（5條） 1) 絕對調(diào)用指令（1條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期A C A L L addr11a10a9a810001addr70PC PC+2SP SP+1,(SP)PC07SP SP+1,(SP)PC815PC010 addr112 注意： 該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 調(diào)用范圍與AJMP指令相同。 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計4) 間接尋址的無條件轉(zhuǎn)移指令（1條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期JMP A+DPTR01110011PCA+DPTR64 KB內(nèi)相對轉(zhuǎn)移2 注意：

50、 該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 該指令通常用于散轉(zhuǎn)（多分支）程序。 2. 條件轉(zhuǎn)移指令（8條） 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 2) 長調(diào)用指令（1條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期L C A L L addr1600010010addr158addr70PCPC+3SP SP+1,SPPC07SP SP+1,SPPC815PC addr162 ： 該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 調(diào)用范圍與LJMP指令相同。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3) 返回指令（2條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期RET00100010PC815 (S

51、P), SP SP-1PC07 (SP), SP SP-1子程序返回指令2RETI00110010PC815 SP, SP SP-1PC07 SP, SP SP-1中斷返回指令2 ：該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計4) 空操作（1條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明NOP00000000空操作消耗1個機器周期 ：該指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 注意第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3.2.5 位操作類指令 位操作指令的操作數(shù)是“位”，其取值只能是0或1，故又稱之為布爾操作指令。位操作指令的操作對象是片內(nèi)RAM的位尋址

52、區(qū)（即20H2FH）和特殊功能寄存器SFR中的11個可位尋址的寄存器。片內(nèi)RAM的20H2FH共16個單元128個位，我們?yōu)檫@128個位的每個位均定義一個名稱：00H7FH，稱為位地址，如表3.4所示。對于特殊功能寄存器SFR中可位尋址的寄存器的每個位也有名稱定義，如表3.5所示。 第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計表3.4 片內(nèi)RAM位尋址區(qū)的位地址分布位地址/位名稱 字節(jié)地址D7D6D5D4D3D2D1D07F7E7D7C7B7A79782FH77767574737271702EH6F6E6D6C6B6A69682DH67666564636261602CH5F5E5D5C5B5A59

53、582BH57565554535251502AH4F4E4D4C4B4A494829H474645444342414028H第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3F3E3D3C3B3A393827H373635343332313026H2F2E2D2C2B2A292825H272625242322212024H1F1E1D1C1B1A191823H171615141312111022H0F0E0D0C0B0A090821H070605040302010020H 續(xù)表（2）第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計SFR位地址/位名稱字節(jié)地址D7D6D5D4D3D2D1D0BF7HF6HF5H

54、F4HF3HF2HF1HF0HF0HACCE7HE6HE5HE4HE3HE2HE1HE0HE0HACC.7ACC.6ACC.5ACC.4ACC.3ACC.2ACC.1ACC.0PSWD7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0HD0HCYACF0RS1RS0OVF1P表3.5 SFR中的位地址分布第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 續(xù)表（2）IPBFHBEHBDHBCHBBHBAHB9HB8HB8HPSPT1PX1PT0PX0P3B7HB6HB5HB4HB3HB2HB1HB0HB0HP3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1P3.0IEAFHAEHADHACHABHAAH

55、A9HA8HA8HEAESET1EX1ET0EX0P2A7HA6HA5HA4HA3HA2HA1HA0HA0HP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計SCON9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H98HSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRIP197H96H95H94H93H92H91H90H90HP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0TCON8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0P087H86H85H84H83H82H81H80

56、H80HP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0 續(xù)表（3）第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 注意：位傳送指令的操作數(shù)中必須有一個是進位位C，不能在其它兩個位之間直接傳送。進位位C也稱為位累加器。 2. 位置位和位清零指令（4條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期CLR C11000011CY 0位清0指令，結(jié)果影響CY標志1CLR bit11000010 bitbit 0位清0指令，結(jié)果不影響PSW1SETB C11010011CY1位置1指令，結(jié)果影響CY標志1SETB bit11010010 bitbit 1位置1指令，結(jié)果不影響PSW1第3章

57、 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計3. 位運算指令（6條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期JB bit,rel00100000 bit rel若bit=1，則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行2JNB bit,rel00110000 bit rel若bit=0，則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行2JBC bit,rel00010000 bit rel若 bit=1，則PCPC+rel，bit0，否則順序執(zhí)行2 注意： JBC與JB指令的區(qū)別是：前者轉(zhuǎn)移后并把尋址位清0，后者只轉(zhuǎn)移不清0尋址位。 以上指令結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計5. 判CY標志

58、指令（2條） 助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作機器周期JC rel01000000若CY=0，則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行2JNC rel01010000若CY0，則PCPC+rel，否則順序執(zhí)行2 注意：以上結(jié)果不影響程序狀態(tài)字寄存器PSW。 例 3 . 1 0 用 位 操 作 指 令 編 程 計 算 邏 輯 方 程P1.7=ACC.0(B.0+P2.1)+ ，其中“+”表示邏輯或，“”表示邏輯與。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 對于位尋址，有以下三種不同的寫法。 第一種是直接地址寫法, 如 MOV C,0D2H，其中，0D2H表示PSW中的OV位地址。 第二種是點操作符寫法，如

59、 MOV C , 0D0H.2。 第三種是位名稱寫法，在指令格式中直接采用位定義名稱，這種方式只適用于可以位尋址的SFR，如MOV C,OV。 1. 位傳送指令（2條）助記符格式機器碼(B)相應(yīng)操作指令說明機器周期MOV C,bit10100010CY bit位傳送指令，結(jié)果影響CY標志2MOV bit,C10010010bit CY位傳送指令，結(jié)果不影響PSW2第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計解： 程序段如下：MOV C,B.0；B.0CORL C,P2.1 ；C或P2.1CANL C,ACC.0；C與ACC.0C，即ACC.0(B.0+P2.1) CORL C,/P3.2 ；C 或

60、/P3.2， 即ACC.0(B.0+P2.1)+ CMOV P1.7,C；C P1.7第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 3.2.6 常用偽指令 單片機匯編語言程序設(shè)計中，除了使用指令系統(tǒng)規(guī)定的指令外，還要用到一些偽指令。偽指令又稱指示性指令，具有和指令類似的形式，但匯編時偽指令并不產(chǎn)生可執(zhí)行的目標代碼，只是對匯編過程進行某種控制或提供某些匯編信息。下面對常用的偽指令作一簡單介紹。第3章 單片微型計算機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計 1. 定位偽指令ORG 格式：標號： ORG 地址表達式 功能：規(guī)定程序塊或數(shù)據(jù)塊存放的起始位置。 例如：ORG 1000H；表示下面指令MOV A，#20H存放于10