第3章 指令系統(tǒng)及程序設(shè)計(jì)

第3章指令系統(tǒng)及程序設(shè)計(jì)指令：能完成特定功能的命令。指令系統(tǒng)：CPU所能執(zhí)行的各種指令的集合。匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)：利用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序。MCS-51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)功能完善，使用靈活方便。MCS-51的基本指令共111條，其指令系統(tǒng)是一個(gè)具有255種操作碼(00H至FFH，除A5H外)的集合。用匯編語(yǔ)言表達(dá)操作代碼時(shí)，只要熟記42種助記符。同一種指令所對(duì)應(yīng)的操作碼可以多至八種(如指令中Rn對(duì)應(yīng)寄存器R0-R7)。MCS-51的指令系統(tǒng)按指令功能分為五大類：①數(shù)據(jù)傳送類②算術(shù)運(yùn)算類③邏輯運(yùn)算類④控制轉(zhuǎn)移類⑤位操作類3.1MCS-51指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介

指令格式：指令的表示方法。內(nèi)容包括指令的長(zhǎng)度和指令內(nèi)部信息的安排等。一條指令通常由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。操作碼：規(guī)定指令進(jìn)行什么操作。操作數(shù)：指令操作的對(duì)象。8051系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的指令。3.1.1指令格式單字節(jié)指令：操作碼和操作數(shù)同在一個(gè)字節(jié)中。如MOVA，Rn雙字節(jié)指令:操作碼占1個(gè)字節(jié)，操作數(shù)占1個(gè)字節(jié)。如MOVA，#data三字節(jié)指令:操作碼占1個(gè)字節(jié)，操作數(shù)占2個(gè)字節(jié)。如ANLdirect，#data操作碼和地址碼數(shù)據(jù)或地址碼操作碼和地址碼操作碼數(shù)據(jù)或地址碼數(shù)據(jù)或地址碼尋址方式：CPU尋找操作數(shù)或操作數(shù)地址的方法。尋址方式越多，計(jì)算機(jī)指令功能越強(qiáng)，靈活性越大，但是指令系統(tǒng)也越復(fù)雜。

MCS-51采用7種尋址方式。

3.1.2尋址方式

寄存器尋址

可訪問(wèn)選定寄存器區(qū)的8個(gè)工作寄存器R0~R7。寄存器A、B、DPTR和也可作為尋址的對(duì)象。如指令MOVA，Rn(n＝0~7)表示把寄存器Rn的內(nèi)容傳送給累加器A。例如，指令MOVA，R7；機(jī)器碼為EFH直接給出內(nèi)部RAM地址。例如指令MOVA，3FH；機(jī)器碼為E5H3FH，表示把內(nèi)部RAM3FH單元的內(nèi)容傳送給A。對(duì)于特殊功能寄存器，在助記符指令中可直接用符號(hào)來(lái)代替地址，如MOVA，P0表示把P0口(地址為80H)的內(nèi)容傳送給累加器A。這種寫(xiě)法與MOVA，80H等同。但更容易理解和閱讀。直接尋址寄存器間接尋址

寄存器間接尋址方式可用于訪問(wèn)內(nèi)部RAM或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。指令指定某一寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)的地址。訪問(wèn)內(nèi)部RAM或外部RAM的低256個(gè)字節(jié)時(shí)，可采用R0或R1作為間址寄存器。訪問(wèn)外部RAM，還可用數(shù)據(jù)指針DPTR作為間址寄存器。例如指令A(yù)NLA，@R1；機(jī)器碼為57H。雙字節(jié)指令。第一個(gè)字節(jié)是操作碼，第二字節(jié)就是操作數(shù)。例如指令MOVA，#5AH；機(jī)器碼為74H5AH。

立即尋址

位尋址：對(duì)片內(nèi)RAM的位尋址區(qū)和SFR的尋址位進(jìn)行尋址。操作數(shù)直接給出該位的地址。例如指令MOVC，24H.0；機(jī)器碼為A2H20H，相當(dāng)于MOVC，20H位尋址

用于訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器的一個(gè)單元，該單元的地址是基址寄存器(DPTR或PC)的內(nèi)容與變址寄存器A的內(nèi)容之和。例如指令MOVCA，@A+DPTR；機(jī)器碼為93H。變址尋址

訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器，出現(xiàn)在相對(duì)轉(zhuǎn)移指令中。相對(duì)尋址是將程序計(jì)數(shù)器PC中的當(dāng)前值與指令第二字節(jié)所給出的偏移量相加，其和為跳轉(zhuǎn)指令的轉(zhuǎn)移地址。偏移量范圍為-128~+127。例如SJMP20H；機(jī)器碼為80H20H。相對(duì)尋址

Rn：n＝0～7，表示當(dāng)前寄存器組的8個(gè)通用寄存器R0～R7中的一個(gè)。Ri：i＝0，l，可用作間接尋址的寄存器，只能是R0、R1兩個(gè)寄存器中的一個(gè)。Direct：直接地址，內(nèi)部的8位地址。#data：包含在指令中的8位常數(shù)。#datal6：包含在指令中的16位常數(shù)。Rel：相對(duì)轉(zhuǎn)移指令中的偏移量，8位的帶符號(hào)數(shù)。用于SJMP及所有的條件轉(zhuǎn)移指令中。轉(zhuǎn)移范圍為相對(duì)于下一條指令笫一字節(jié)地址的-128～＋127。3.1.3MCS-51指令系統(tǒng)符號(hào)意義

DPTR：數(shù)據(jù)指針，可用作16位的地址寄存器。Bit：內(nèi)部RAM或特殊功能寄存器中的直接尋址位。Cy：進(jìn)位位，或位處理機(jī)中的累加器。@：間址寄存器或基址寄存器的前綴。(X)：X中的內(nèi)容。((X))：由X尋址的單元中的內(nèi)容。指令系統(tǒng)符號(hào)意義

指令系統(tǒng)符號(hào)意義Addr11：低11位目標(biāo)地址。只限于在ACA