單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章-STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)

單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

第3章STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第1頁。主要內(nèi)容54321匯編器的偽指令6STC系列單片機(jī)指令系統(tǒng)概述尋址方式數(shù)據(jù)傳送指令運(yùn)算和位移指令控制轉(zhuǎn)移和位操作指令單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第2頁。什么是指令系統(tǒng)？指令系統(tǒng)是指微型單片計算機(jī)CPU所有指令的集合，反映CPU的基本功能，是硬件人員和程序員能見到的機(jī)器的主要屬性，是硬件構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)向外部世界提供的直接界面。一個CPU的指令系統(tǒng)是固定的，不同類型的CPU的指令系統(tǒng)不同，同一系列向上兼容。

如STC系列單片機(jī)與AVR單片機(jī)、MSP430單片機(jī)、PIC單片機(jī)等指令系統(tǒng)都不相同。3.1STC系列單片機(jī)指令系統(tǒng)概述單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第3頁。什么是CISC和RISC？STC系列單片機(jī)是復(fù)雜指令集系統(tǒng)CISC(ComplexInstructionSetComputer)，而AVR單片機(jī)、MSP430單片機(jī)、PIC單片機(jī)等都是精簡指令集系統(tǒng)RISC(ReducedInstructionSetComputer)。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第4頁。

CISC和RISC分別是CPU的兩種典型構(gòu)架，二者的主要差異：

1.指令系統(tǒng)：RISC常用指令具有簡單高效的特色。對不常用的功能，一般沒有設(shè)置專門的指令。而CISC的指令系統(tǒng)比較豐富，有專用指令來完成特定的功能。

2.存儲器操作：RISC對存儲器的限制較多，而CISC對存儲器操作的指令多。

3.程序：RISC匯編語言程序一般需要交大的內(nèi)存空間，實現(xiàn)特殊功能時程序復(fù)雜，不容易設(shè)計；而CISC程序語言相對簡單，科學(xué)計算及復(fù)雜操作的程序設(shè)計容易。

4.用戶使用：RISC結(jié)構(gòu)簡單，指令規(guī)整，性能容易把握，易學(xué)易用；CISC結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大，實現(xiàn)特殊功能容易。

5.應(yīng)用范圍：RISC是適合于專用機(jī)；而CISC更適合于通用機(jī)。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第5頁。機(jī)器指令單片機(jī)編程時，無論是用匯編語言還是高級語言，如C語言，最終都要由編譯器將匯編語言或高級語言轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言，那么什么是機(jī)器語言呢？在理解機(jī)器語言前，需要先知道機(jī)器指令。所謂機(jī)器指令就是用二進(jìn)制數(shù)編碼表示的指令，它是CPU能直接識別的唯一的語言。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第6頁。匯編語言和高級語言區(qū)別匯編語言是面向機(jī)器，反映機(jī)器運(yùn)動的實際過程，與計算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)密切相關(guān)。它占用內(nèi)存空間小，執(zhí)行速度快，但是缺點是編程繁瑣，調(diào)試?yán)щy，可讀性和可移植性差。高級語言是獨立于機(jī)器、面向過程或?qū)ο蟮恼Z言。其算法是按照人的思維方式給出，比較接近人的自然語言。C語言等高級語言編程效率高、可讀性和可移植性強(qiáng)。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第7頁。STC系列單片機(jī)內(nèi)的8051CPU指令集總共有111條指令，與傳統(tǒng)的MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)完全兼容。總共有111條指令，其中數(shù)據(jù)傳送類指令29條，算術(shù)運(yùn)算類指令24條，邏輯運(yùn)算類指令24條，控制轉(zhuǎn)移類指令17條，位操作類指令17條。STC單片機(jī)指令系統(tǒng)屬于復(fù)雜指令集系統(tǒng)（CISC,ComplexInstructionSetComputing）。在CISC微控制器中，程序的各條指令是按照程序的順序串行執(zhí)行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執(zhí)行的。3.1.2指令系統(tǒng)概述單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第8頁。一指令、指令系統(tǒng)和程序CPU是一個可以完成一些基本操作的電子器件。下面介紹一下指令、指令系統(tǒng)和程序的概念。指令：通常來說，編碼表示CPU的一個基本操作，成為一條指令。指令系統(tǒng)：全部指令集稱為指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)反映CPU的基本功能，是硬件人員和程序員能見到的機(jī)器的主要屬性，是硬件構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)向外部世界提供的直接界面。一般來說，一個CPU的指令系統(tǒng)是固定的，不同類型CPU的指令系統(tǒng)是不同的，同一系列CPU的指令系統(tǒng)是向上兼容。程序：程序是為要解決的問題編寫出來的指令集合。用戶為解決自己的問題所編寫的程序稱為源程序。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第9頁。二機(jī)器碼和機(jī)器語言機(jī)器碼

用二進(jìn)制數(shù)編碼表示的指令，稱為機(jī)器指令或機(jī)器碼。機(jī)器語言機(jī)器碼機(jī)器使用的一組規(guī)則，稱為機(jī)器語言。所謂機(jī)器語言，就像學(xué)習(xí)外語一樣，除了要掌握詞匯（指令），還要學(xué)習(xí)語法。機(jī)器語言的特點是CPU能夠直接識別的唯一語言；面向機(jī)器，可直接被單片機(jī)執(zhí)行；執(zhí)行速度快，占內(nèi)存空間??；編程效率低。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第10頁。三匯編語言的指令格式指令格式是指令碼的結(jié)構(gòu)形式。一般來說，指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。其中操作碼部分比較簡單，是由指令功能的英文單詞的縮寫形式組成；操作數(shù)部分則比較復(fù)雜，分為無操作數(shù)、一個操作數(shù)和兩個操作數(shù)等情況。匯編語言的指令一般由四個部分組成，其格式如下：[標(biāo)號：]指令助記符[操作數(shù)1][，操作數(shù)2][，操作數(shù)3][；注釋]單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第11頁。（1）標(biāo)號標(biāo)號是指令的符號地址。通常作為轉(zhuǎn)移指令的操作數(shù)。對標(biāo)號的規(guī)定如下：①標(biāo)號名稱由1-31個字符組成，首字符不能是數(shù)字，可以包括字母、數(shù)字、“_”和“？”等字符；②不能用已定義的保留字（如指令助記符、偽指令、寄存器名稱和運(yùn)算符）；③標(biāo)號后面必須跟英文冒號“:”。（2）指令助記符指令助記符是指令功能的英文縮寫。它是匯編語句中唯一不能空缺的部分。匯編器在匯編時會將其翻譯成對應(yīng)的二進(jìn)制代碼。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第12頁。（3）操作數(shù)操作數(shù)是指令要操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的地址。操作數(shù)可以空缺，也可能是一個、兩個、三個。各操作數(shù)之間以英文逗號分隔。操作數(shù)內(nèi)容額能包括以下幾種。①數(shù)據(jù)有以下4種形式：二進(jìn)制數(shù)，末尾用字母B標(biāo)識。十進(jìn)制數(shù)，末尾用字母D標(biāo)識或字母D省略。十六進(jìn)制數(shù)，末尾用字母H標(biāo)識。ASCII碼，以單引號對其標(biāo)識。②符號符號可以用符號名、標(biāo)號或特定的符號“$”等。③表達(dá)式由運(yùn)算符和數(shù)據(jù)構(gòu)成的算式。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第13頁。（4）注釋

注釋只是對語句的說明。注釋字段可以增加程序的可讀性，有助于編程人員的閱讀和維護(hù)。該字段必須以英文分號“;”開頭，當(dāng)一行寫不下時，允許換行接著寫，但是換行時要注意使用分號“;”開頭。指令系統(tǒng)中常用符號說明如表3-1所示。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第14頁。序號符號含義1Rn當(dāng)前選中的工作寄存器組中的寄存器R0~R72Ri當(dāng)前選中的工作寄存器組中的寄存器R0或R13@間接尋址或變址尋址前綴4#data8位立即數(shù)5#data1616位立即數(shù)6direct片內(nèi)RAM單元地址及SFR地址7addr1111位目標(biāo)地址8addr1616位目標(biāo)地址9rel補(bǔ)碼形式表示的8位地址偏移量10bit片內(nèi)RAM位地址、SFR中的位地址11(x)表示x地址單元或寄存器的內(nèi)容12((x))表示以x單元或寄存器內(nèi)容為地址所指定單元的內(nèi)容13/位操作的取反操作前綴表3-1指令系統(tǒng)符號說明單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第15頁。匯編指令形成的代碼由操作碼和操作數(shù)組成。操作碼表示指令要完成的何種動作，操作數(shù)表示參與操作的數(shù)據(jù)來源及去處。所謂尋址方式：是指尋找操作數(shù)所在單元的方法?；?1核的STC系列單片機(jī)有7種尋址方法，下面將逐一進(jìn)行介紹。3.2尋址方式單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第16頁。在這種尋址方式中，指令多是雙字節(jié)的。立即數(shù)就是存放在程序存儲器中的常數(shù)，換句話說就是操作數(shù)（立即數(shù)）是包含在指令字節(jié)中的。立即數(shù)可以是一個字節(jié)，也可以是兩個字節(jié)，通常用“#”作前綴。例如：

MOV

A，#3AH這條指令的指令代碼為74H、3AH，是雙字節(jié)指令，這條指令的功能是把立即數(shù)3AH送入累加器A中。直接尋址是指令中直接給出操作數(shù)的地址。例如：

MOV

A，30H這條指令中操作數(shù)就在30H單元中，也就是30H是操作數(shù)的地址，并非操作數(shù)。3.2.1立即尋址單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第17頁。

在基于51核的STC系列單片機(jī)中，直接地址只能用來表示內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器、位地址空間以及特殊功能寄存器，具體的說就是：（1）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM低128單元。在指令中是以直接單元地址形式給出。我們知道低128單元的地址是00H-7FH。在指令中直接以單元地址形式給出這句話的意思就是這0-127共128位的任何一位，例如0位是以00H這個單元地址形式給出、1位就是以01H單元地址給出、127位就是以7FH形式給出。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第18頁。（2）位尋址區(qū)。20H-2FH地址單元。（3）特殊功能寄存器。專用寄存器除以單元地址形式給出外，還可以以寄存器符號形式給出。例如：MOV

IE，#85H

上述指令中斷允許寄存器IE的地址是80H，那么也就是此指令也可以以MOV

80H，#85H的形式表述?！咀ⅰ恐苯訉ぶ肥俏ㄒ荒茉L問特殊功能寄存器的尋址方式。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第19頁。

現(xiàn)在分析下面幾條指令：MOV

65H，A

；將A的內(nèi)容送入內(nèi)部RAM的65H單元地址MOV

A，direct

；將直接地址單元的內(nèi)容送入A中MOV

direct,direct；將直接地址單元的內(nèi)容送直接地址單元

MOV

IE，#85H

；將立即數(shù)85H送入中斷允許寄存器IE

數(shù)據(jù)前面加了“#”的，表示后面的數(shù)是立即數(shù)，如#85H，就表示85H就是一個立即數(shù)。數(shù)據(jù)前面沒有加“#”號的，就表示后面的是一個存儲單元地址如MOV65H，A這條指令的65H就是一個單元地址。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第20頁。直接尋址是在指令中直接給出操作數(shù)單元的地址。在這種尋址方式中，指令的操作數(shù)部分直接是操作數(shù)的地址。51核單片機(jī)中，用直接尋址方式只能給出8位地址。因此，直接尋址的尋址范圍只能限于片內(nèi)RAM，具體來說，就是可以訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM區(qū)中00~7FH共128個單元以及所有的特殊功能寄存器。在指令助記符中，直接尋址的地址可用兩位十六進(jìn)制數(shù)表示。對于特殊功能寄存器，可用它們各自的名稱符號來表示，這樣可以增加程序的可讀性。例如：MOVA,1AH此條指令屬于直接尋址，其中1AH所表示的是直接地址，即內(nèi)部RAM區(qū)中的1AH單元。這條指令的功能是將內(nèi)部RAM區(qū)中1AH地址單元對應(yīng)的內(nèi)容傳送到累加器A中。3.2.2直接尋址單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第21頁。操作數(shù)存放在工作寄存器R0~R7、累加器A或寄存器B中。例如：MOVA，R2寄存器尋址的尋址范圍是：

（1）4個工作寄存器組共有32個通用寄存器，但在指令中只能使用當(dāng)前寄存器組（工作寄存器組的選擇是由程序狀態(tài)字PSW中的RS1和RS0來確定的），因此在使用前常需要通過對PSW中的RS1、RS0位的狀態(tài)設(shè)置，來進(jìn)行對當(dāng)前工作寄存器組的選擇。3.2.3寄存器尋址單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第22頁。（2）部分專用寄存器。如累加器A、通用寄存器B、地址寄存器DPTR和進(jìn)位位CY。寄存器尋址方式是指操作數(shù)在寄存器中，因此指定了寄存器名稱就能得到操作數(shù)。其實寄存器尋址方式就是對由PSW程序狀態(tài)字確定的工作寄存器組的R0-R7進(jìn)行讀/寫操作。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第23頁。寄存器間接尋址指令中寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)存放的地址，指令中間接尋址寄存器前用“@”表示前綴。寄存間接尋址方式是指寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，即操作數(shù)是通過寄存器間接得到的，因此稱為寄存器間接尋址?；?1核的STC系列單片機(jī)規(guī)定工作寄存器的R0、R1做為間接尋址寄存器。用于尋址內(nèi)部或外部數(shù)據(jù)存儲器的256個單元。例如：MOV

R0，#30H

；將值30H加載到R0中

MOV

A，@R0

；把內(nèi)部RAM地址30H內(nèi)的值放到累加器A中MOVXA，@R0

；把外部RAM地址30H內(nèi)的值放到累加器A中3.2.4寄存器間接尋址單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第24頁。

如果用DPTR做為間址寄存器，那么它的尋址范圍是多少呢？DPTR是一個16位的寄存器，所以它的尋址范圍就是2的16次方=65536=64K。因此用DPTR做為間址寄存器的尋址空間是64K，所以訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，我們通常就用DPTR做為間址寄存器。例如：

MOV

DPTR，#1234H

；將DPTR值設(shè)為1234H（16位）

MOVX

A，@DPTR

；將外部RAM或I/O地址1234H內(nèi)的值存入累加器A單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第25頁。在執(zhí)行PUSH（入棧）和POP（出棧）指令時，采用堆棧指針SP作寄存器間接尋址。例如：PUSH

30H

；把內(nèi)部RAM地址30H內(nèi)的值放到堆棧區(qū)中堆棧區(qū)是由SP寄存器指定的，如果執(zhí)行上面這條命令前，SP為60H，命令執(zhí)行后會把內(nèi)部RAM地址30H內(nèi)的值放到RAM的61H內(nèi)。

那么做為寄存器間接尋址用的寄存器主要有哪些呢？我們前面提到的有四個，R0、R1、DPTR、SP。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第26頁。寄存器間接尋址范圍總結(jié)：（1）內(nèi)部RAM低128單元。對內(nèi)部RAM低128單元的間接尋址，應(yīng)使用R0或R1作間址寄存器，其通用形式為@Ri（i=0或1）。

（2）外部RAM64KB。對外部RAM64KB的間接尋址，應(yīng)使用@DPTR作間址尋址寄存器，其形式為@DPTR。例如：MOVXA，@DPTR；把DPTR指定的外部RAM單元的內(nèi)容送入累加器A單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第27頁。

（3）外部RAM的低256單元是一個特殊的尋址區(qū)，除可以用DPTR作間址寄存器尋址外，還可以用R0或R1作間址寄存器尋址。例如：MOVX

A，@R0；把R0指定的外部RAM單元的內(nèi)容送入累加器A（4）堆棧操作指令（PUSH和POP）也應(yīng)算作是寄存器間接尋址，即以堆棧指針SP作間址寄存器的間接尋址方式。（5）寄存器間接尋址方式不可以訪問特殊功能寄存器。寄存器間接尋址也須以寄存器符號的形式表示，為了區(qū)別寄存器尋址和寄存器間接尋址的區(qū)別，在寄存器間接尋址方式中，寄存器的名稱前面加前綴標(biāo)志“@”。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第28頁。變址尋址是以程序計數(shù)器PC或DPTR為基址寄存器，累加器A為變址寄存器，變址尋址時，把兩者的內(nèi)容相加，所得到的結(jié)果作為操作數(shù)的地址。這種方式常用于訪問程序存儲器ROM中的數(shù)據(jù)表格，即查表操作。例如：MOVCA，@A+PCMOVCA，@A+DPTR源操作數(shù)地址=變地址+基地址基地址寄存器DPTR或PC；變址寄存器@A。

3.2.5變址尋址單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第29頁。

變址尋址只能讀出程序內(nèi)存入的值，而不能寫入，也就是說變址尋址這種方式只能對程序存儲器進(jìn)行尋址，或者說它是專門針對程序存儲器的尋址方式。例如：MOVC

A，@A+DPTR這條指令的功能是把DPTR和A的內(nèi)容相加，再把所得到的程序存儲器地址單元的內(nèi)容送A。假若指令執(zhí)行前A=54H，DPTR=3F21H，則這條指令變址尋址形成的操作數(shù)地址就是54H+3F21H=3F75H。如果3F75H單元中的內(nèi)容是7FH，則執(zhí)行這條指令后，累加器A中的內(nèi)容就是7FH。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第30頁。

變址尋址的指令只有三條，分別如下：

JMP

@A+DPTRMOVC

A，@A+DPTRMOVC

A，@A+PC第一條指令是一條無條件轉(zhuǎn)移指令，這條指令的意思就是DPTR加上累加器A的內(nèi)容做為一個16位的地址，執(zhí)行JMP這條指令是，程序就轉(zhuǎn)移到A+DPTR指定的地址去執(zhí)行。第二和第三條指令MOVC

A，@A+DPTR和MOVC

A，@A+PC。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第31頁。這兩條指令的通常用于查表操作，功能完全一樣，但使用起來卻有一定的差別，現(xiàn)詳細(xì)說明如下：

1、PC是程序指針，是十六位。DPTR是一個16位的數(shù)據(jù)指針寄存器，它們的尋址范圍都應(yīng)是64K。程序計數(shù)器PC是始終跟蹤著程序的執(zhí)行的，也就是說PC的值是隨程序的執(zhí)行情況自動改變的，不可以隨便給PC賦值。而DPTR是一個數(shù)據(jù)指針，可以給空的數(shù)據(jù)指針DPTR進(jìn)行賦值。再看MOVC

A，@A+PC這條指令的意思是將PC的值與累加器A的值相加作為一個地址，而PC是固定的，累加器A是一個8位的寄存器，它的尋址范圍是256個地址單元。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第32頁。2、MOVC

A，@A+PC

這條指令的尋址范圍其實就是只能在當(dāng)前指令下256個地址單元。如果需要查詢的數(shù)據(jù)表在256個地址單元之內(nèi)，則可以用MOVC

A，@A+PC這條指令進(jìn)行查表操作。但如果超過了256個單元，則不能用這條指令進(jìn)行查表操作。3、DPTR是一個數(shù)據(jù)指針，這個數(shù)據(jù)指針我們可以給它賦值操作的。通過賦值操作可以使MOVC

A，@A+DPTR這條指令的尋址范圍達(dá)到64K。這就是這兩條指令在實際應(yīng)用當(dāng)中要注意的問題。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第33頁。基于51核的STC系列單片機(jī)有位處理功能，可以對數(shù)據(jù)位進(jìn)行操作，因此就有相應(yīng)的位尋址方式。所謂位尋址，就是對內(nèi)部RAM或可位尋址的特殊功能寄存器SFR內(nèi)的某個位，直接加以置位為1或復(fù)位為0。3.2.6位尋址單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第34頁。位尋址的范圍，也就是哪些部份可以進(jìn)行位尋址：（1）51單片機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM的低128單元中有一個區(qū)域叫位尋址區(qū)。它的單元地址是20H-2FH。共有16個單元，一個單元是8位，所以位尋址區(qū)共有128位。這128位都單獨有一個位地址，其位地址的名字就是00H-7FH。（2）對專用寄存器位尋址。一般來說，地址單元可以被8整除的專用寄存器，通常都可以進(jìn)行位尋址，當(dāng)然并不是全部，大家在應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)引起注意。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第35頁。把指令中給定的地址偏移量與本指令所在單元地址（PC內(nèi)容）相加得到真正有效的操作數(shù)所存放的地址。專用寄存器的位尋址表示方法：下面我們以程序狀態(tài)字PSW來進(jìn)行說明。3.2.7相對尋址B7B6B5B4B3B2B1B0CYACF0RS1RS0OVF1P單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第36頁。（1）直接使用位地址表示：PSW的第五位地址是D5，可以表示為D5H。

MOVC，D5H（2）位名稱表示：表示該位的名稱，例如PSW的位5是F0，可用F0表示。

MOVC，F(xiàn)0（3）單元（字節(jié)）地址加位表示：D0H單元位5，表示為DOH.5。

MOVC，D0H.5（4）專用寄存器符號加位表示：例如PSW.5。

MOVC,PSW.5

這四種方法實現(xiàn)的功能都是相同的，只是表述的方式不同而已。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第37頁。數(shù)據(jù)傳送指令是單片機(jī)的最基本和最主要操作。數(shù)據(jù)傳送操作可以在片內(nèi)RAM和SFR內(nèi)進(jìn)行，也可以在累加器A和片外存儲器之間進(jìn)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(jī)器執(zhí)行指令時把源地址中的內(nèi)容傳送到目的地址中，但源地址中的內(nèi)容不變。在這類指令中，除了在以累加器A為目的操作數(shù)時的傳送指令會對奇偶標(biāo)志位P有影響外，其余指令執(zhí)行時均不會影響任何標(biāo)志位。數(shù)據(jù)傳送指令共有28條，分為內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令、外部數(shù)據(jù)傳送指令、堆棧操作指令和數(shù)據(jù)交換指令4類。3.3數(shù)據(jù)傳送指令單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第38頁。3.3.1內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令共有15條，這些指令的源操作數(shù)和目的操作數(shù)地址都在單片機(jī)內(nèi)部，可以是片內(nèi)RAM的地址，也可以是特殊功能寄存器SFR的地址。指令格式如下：MOV<dest>，<src>其中<dest>是目的操作數(shù)地址，<src>是源操作數(shù)地址。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第39頁。1.立即尋址型傳送指令這類指令共有4條，其特點是源操作數(shù)是立即數(shù)。MOVA，#dataMOVRn，#dataMOV@Ri，#dataMOVdirect，#data2.直接尋址型傳送指令這類指令共有5條，其特點是指令碼中至少含有一個操作數(shù)的直接地址。MOVA，directMOVdirect，AMOVRn，directMOV@Ri，directMOVdirect1，direct2這些指令的功能是把源操作數(shù)傳送到目的存儲單元，目的存儲單元可以是累加器A、工作寄存器Rn和片內(nèi)RAM單元。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第40頁。3.寄存器尋址型傳送指令這類指令共有3條。其特點是源操作數(shù)和目的操作數(shù)有一個是工作寄存器Rn。

MOVA，Rn

MOVRn，A

MOVdirect，Rn單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第41頁。4.寄存器間址型傳送指令這類指令共有3條。其特點是Ri中存放的不是操作數(shù)本身，而是操作數(shù)所在存儲單元的地址。

MOVA，@Ri

MOV@Ri，A

MOVdirect，@Ri第一條指令的功能是把Ri中地址所指RAM單元中的操作數(shù)傳送到累加器A中。第二條指令的功能是把累加器A中的操作數(shù)傳送到以Ri中的內(nèi)容為地址的存儲單元。第三條指令的功能是把以Ri中內(nèi)容為地址的源操作數(shù)傳送到direct存儲單元。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第42頁。3.3.2外部數(shù)據(jù)傳送指令1.外部RAM/ROM的字傳送指令在基于51核的STC系列單片機(jī)指令系統(tǒng)中，只有唯一的一條字傳送指令（16位數(shù)）。

MOVDPTR，#data16該指令的功能是把16位立即數(shù)傳送到DPTR寄存器中，其中高8位送入DPH，低8位送入DPL?！咀ⅰ緿PTR是一個16位的寄存器，可以分為兩個單獨的8位寄存器DPH和DPL分別使用。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第43頁。2.外部ROM的字節(jié)傳送指令這類指令共有2條，均屬于變址尋址指令，因為專門用于查表，故又稱為查表指令。

MOVCA，@A+DPTR

MOVCA，@A+PC第一條指令采用DPTR作為基址寄存器，查表時用來存放表的起始地址。第二條指令以PC作為基址寄存器，但指令中PC的地址是可以變化的，它隨著被執(zhí)行指令在程序中位置的不同而變化。一旦被執(zhí)行指令在程序中的位置確定以后，PC中的內(nèi)容也被給定。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第44頁。3.外部RAM的字節(jié)傳送指令這類指令共有4條，功能是實現(xiàn)外部RAM與累加器A直接的數(shù)據(jù)傳送。

MOVXA，@Ri

MOVX@Ri，A

MOVXA，@DPTR

MOVX@DPTR，A前兩條指令用于訪問外部RAM的低地址區(qū)，地址范圍是0000H~00FFH；后兩條指令用于訪問外部RAM的64KB存儲區(qū)，地址范圍是0000H~FFFFH。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第45頁。3.3.3堆棧操作指令堆棧操作指令是一種特殊的數(shù)據(jù)傳送指令，共有2條指令，其特點是根據(jù)堆棧指針SP中棧頂?shù)刂愤M(jìn)行數(shù)據(jù)傳送操作。

PUSHdirect

POPdirect第一條指令稱為入棧指令，功能是把direct為地址的操作數(shù)傳送到堆棧中。第二條指令稱為出棧指令，功能是把堆棧里的操作數(shù)傳送到direct中。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第46頁。3.3.4數(shù)據(jù)交換指令數(shù)據(jù)交換指令共有4條，其中字節(jié)交換指令3條，半字節(jié)交換指令1條。

XCHA，Rn

XCHA，direct

XCHA，@Ri

XCHDA，@Ri前3條指令的功能是把累加器A中的內(nèi)容和片內(nèi)RAM單元內(nèi)容相互交換。第4條指令是半字節(jié)交換指令，用于把累加器A中的低4位與Ri為間址尋址單元的低4位相互交換，各自的高4位保持不變。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第47頁。3.4運(yùn)算和位移指令在基于51核的STC系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，這類指令和核心指令，共有49條，分為三大類:算術(shù)運(yùn)算指令邏輯運(yùn)算指令移位指令單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第48頁。3.4.1算術(shù)運(yùn)算指令

算術(shù)運(yùn)算指令共有24條，分為加法、減法、十進(jìn)制調(diào)整和乘除法指令四類。1.加法指令加法指令共有13條，由不帶Cy加法、帶Cy加法和加1指令三類組成。（1）不帶Cy加法指令

ADDA，RnADDA，direct

ADDA，@RiADDA，#data這類指令共4條，指令功能是把源地址所指示的操作數(shù)和累加器A中的操作數(shù)相加，并把兩數(shù)之和保留在累加器A中。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第49頁。

（2）帶Cy加法指令

ADDCA，RnADDCA，directADDCA，@RiADDCA，#data這類指令共4條，指令功能是把源操作數(shù)、累加器A中的操作數(shù)與Cy中的值相加，并把相加的結(jié)果保留在累加器A中。（3）加1指令加1指令又稱為增量指令，共有5條。

INCAINCRnINCdirect

INC@RiINCDPTR前4條指令是8位數(shù)加1指令，用于使源操作數(shù)內(nèi)容加1。第5條指令是對DPTR中的內(nèi)容加1。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第50頁。2.減法指令減法指令共8條，分為帶Cy減法指令和減1指令兩類。（1）帶Cy減法指令SUBBA，RnSUBBA，directSUBBA，@RiSUBBA，#data這組指令的功能是把累加器A中的操作數(shù)減去源操作數(shù)以及指令執(zhí)行前Cy的值，并把結(jié)果保留在累加器A中。（2）減1指令

DECA，RnDECA，directDECA，@RiDECA，#data這組指令的功能是把源操作數(shù)的內(nèi)容減1，并把結(jié)果保留在累加器A中。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第51頁。3.十進(jìn)制調(diào)整指令這是一條專用指令，用于實現(xiàn)BCD運(yùn)算。

DAA這條指令通常緊跟在加法指令后，用于對執(zhí)行加法后累加器A中的操作結(jié)果進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整。該指令的功能有兩個：若在加法過程中低4位向高4位（即AC=1）或累加器A中低4位大于9，則累加器A進(jìn)行加6調(diào)整；若在加法過程中最高位有進(jìn)位（即Cy=1）或累加器A高4位大于9，則累加器A進(jìn)行加60H調(diào)整（即高4位加6調(diào)整）。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第52頁。4.乘法和除法指令

MULAB

DIVAB第1條指令是乘法指令，其功能是把累加器A和寄存器B中的兩個8位無符號整數(shù)相乘，并把積的高8位房在B寄存器中，低8位放在累加器A中。第2條指令的除法指令，其功能是把累加器A中的8位無符號整數(shù)除以寄存器B中的8位無符號整數(shù)，所得商的整數(shù)部分存放在累加器A中，余數(shù)保留在B中。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第53頁。3.4.2邏輯運(yùn)算指令邏輯運(yùn)算指令共有20條，分為邏輯與、邏輯或、邏輯非和邏輯異或四類。1.邏輯與運(yùn)算指令邏輯與運(yùn)算指令又稱邏輯乘指令，共有6條。

ANLA，Rn

ANLA，direct

ANLA，@Ri

ANLA，#data

ANLdirect，A

ANLdirect，#data單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第54頁。2.邏輯或運(yùn)算指令邏輯或指令共有6條。

ORLA，Rn

ORLA，direct

ORLA，@Ri

ORLA，#data

ORLdirect，A

ORLdirect，#data

單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第55頁。3.邏輯異或運(yùn)算指令邏輯異或指令共有6條。

XRLA，Rn XRLA，direct XRLA，@Ri XRLA，#data XRLdirect，A XRLdirect，#data單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第56頁。

4.累加器清零和取反指令

CLRA CPLA第1條指令是把累加器A清零；第2條指令是把累加器A取反。取反指令常用于對某個存儲單元或某個存儲區(qū)域中帶符號數(shù)的求補(bǔ)。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第57頁。3.4.3位移指令移位指令共有5條。RLARRARLCARRCASWAPA

這組指令按功能分為3類：前2條指令屬于不帶Cy標(biāo)志位的環(huán)移指令，累加器A中最高位A7和最低位A0連接后進(jìn)行左移或右移；后面兩條指令為帶Cy標(biāo)志位的左移或右移。第3和第4條指令是帶Cy標(biāo)志位的左移或右移。第5條指令稱為半字交換指令，用于累加器A中的高4位和低4位相互交換。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第58頁。3.5控制轉(zhuǎn)移和位操作指令

基于51核的STC單片機(jī)的控制轉(zhuǎn)移和位操作指令共有34條。控制轉(zhuǎn)移指令是任何指令系統(tǒng)都具有的一類指令，主要以改變程序計數(shù)器PC中的內(nèi)容為目的，以便控制程序執(zhí)行流向；位操作指令不是以字節(jié)為單位對操作數(shù)進(jìn)行操作，而是以字節(jié)中的某位為對象進(jìn)行操作。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第59頁。3.5.1控制轉(zhuǎn)移指令控制轉(zhuǎn)移指令共有17條，分為無條件轉(zhuǎn)移指令、條件轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用和返回指令、空操作指令等四類。1.無條件轉(zhuǎn)移指令這組指令共有4條。

LJMPaddr16

AJMPaddr11

SJMPrel

JMP@A+DPTR第一條指令稱為長轉(zhuǎn)移指令，可以在64KB范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移。第二條指令稱為絕對轉(zhuǎn)移指令，可以在2KB范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移。第三條指令稱為短轉(zhuǎn)移指令，第四條指令稱為變址尋址轉(zhuǎn)移指令。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第60頁。3.5.2位操作指令

位操作指令的操作數(shù)不是字節(jié)，而是字節(jié)中的某一位（其值只能是0或1），故又稱為布爾變量操作指令。位操作指令的操作對象是片內(nèi)RAM的位尋址區(qū)（20H~2FH）和SFR中的11個可以位尋址寄存器。位操作指令共有17條，分為位傳送、位置位和位清零、位運(yùn)算以及位控制轉(zhuǎn)移指令四類。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第61頁。1.位傳送指令位傳送指令共有2條。（1）MOVC，bit（2）MOVbit，C第一條指令的功能是把為地址bit中的內(nèi)容傳送到PSW中的進(jìn)位標(biāo)志位Cy。第二條指令的功能是把進(jìn)位標(biāo)志位Cy中的內(nèi)容傳送到位地址bit中。2.位置位和位清零指令這類指令共有4條。（1）CLRC（2）CLRbit（3）SETBC（4）SETBbit這類指令的功能是把進(jìn)位標(biāo)志位Cy和位地址中的內(nèi)容清零或置位。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第62頁。3.位運(yùn)算指令這類指令共6條，分為與、或、非三組，每組2條指令。（1）ANLC，bit（2）ANLC，/bit（3）ORLC，bit（4）ORLC，/bit（5）CPLC（6）CPLbit在這組指令中，除最后一條外，其余指令執(zhí)行時均不改變bit中的內(nèi)容。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第63頁。4.位控制轉(zhuǎn)移指令位控制轉(zhuǎn)移指令共有5條，分為以Cy內(nèi)容為條件的轉(zhuǎn)移指令和以位地址中的內(nèi)容為條件的轉(zhuǎn)移指令兩類。（1）以Cy中內(nèi)容為條件的轉(zhuǎn)移指令，共2條指令。

JCrel

JNCrel第一條指令的功能是當(dāng)指令執(zhí)行時，機(jī)器先判斷Cy中的值。若Cy=1，則程序發(fā)生轉(zhuǎn)移；若Cy=0，則程序不轉(zhuǎn)移。第二條指令的功能與第一條指令相反。即：若Cy=1，則程序不發(fā)生轉(zhuǎn)移；若Cy=0，則程序轉(zhuǎn)移。這兩條指令是相對轉(zhuǎn)移指令，都是以Cy中的值來決定程序是否需要轉(zhuǎn)移。因此，這組指令常常與比較條件轉(zhuǎn)移指令CJNE一起使用，以便根據(jù)CJNE指令執(zhí)行過程中形成的Cy進(jìn)一步?jīng)Q定程序的流向。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第64頁。（2）以位地址中的內(nèi)容為條件的轉(zhuǎn)移指令，共3條指令。

JBbit，relJNBbit，relJBCbit，rel這三條指令可以根據(jù)位地址bit中的內(nèi)容來決定程序的流向。其中第一條指令和第三條指令的作用相同，二者區(qū)別是第三條指令JBC指令執(zhí)行后，還能把bit位清零。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第65頁。3.6匯編器的偽指令

偽指令是匯編器能力識別并對匯編過程進(jìn)行某種指示的命令。偽指令不是單片機(jī)可執(zhí)行的指令，沒有對應(yīng)的可執(zhí)行機(jī)器碼，匯編產(chǎn)生的目標(biāo)程序中不會出現(xiàn)偽指令。單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計第3章--STC單片機(jī)的指令系統(tǒng)全文共73頁，當(dāng)前為第66頁。3.6.1狀態(tài)控制偽指令

1、起始地址設(shè)定偽指令ORG指令格式：ORG表達(dá)式該偽指令功能是說明緊接在該條指令后面的代碼或數(shù)