《51单片机 第三章 指令系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《51单片机 第三章 指令系统（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 MCS-51指令系统第三章第三章 MCS-51指令系统指令系统单片机原理单片机原理及应用及应用第三章 MCS-51指令系统2第一节第一节 指令系统概述指令系统概述一、指令的概念机器语言： 用二进制代码来描述指令功能的语言。目标程序： 用机器语言组成的程序。汇编语言： 为方便编写、记忆和阅读，用助记符描述指令。汇编指令格式：标号 : 操作码 目的操作数 , 源操作数 ; 注释例： LOOP: ADD A, #10H ;立即数 #10H送 A 机器码： 2410H第三章 MCS-51指令系统3机器码指令按指令的字节长度划分，有三种：(1)单字节指令： 只有一字节的操作码，操作数隐含其中。如
2、指令 “INC A”，操作码 04H，在 ROM中占一个字节(2)双字节指令： 一个字节的操作码，一个字节的操作数。如指令 “ADD A， #22H”操作码和操作数为 24H 22H，目的操作数隐含在操作码中，在 ROM中占两个字节。(3)三字节指令： 一个字节操作码，两个字节操作数。例如指令 “MOV 5EH， 4FH”其中操作码为 85H，目的操作数 5EH，源操作数 4FH，在ROM中占三个字节。第三章 MCS-51指令系统4指令系统概述9 MCS-51系列使用 42种助记符，有 51种基本操作。通过助记符及源和目的操作数的不同组合构成了 MCS-51的 111条指令。9 MCS-51的
3、指令系统按字节数分为： 单字节指令 49条； 双字节指令 46条； 三字节指令 16条。9按指令执行的周期划分： 单周期指令有 57条； 双周期指令 52条； 四周期指令 (乘法和除法 ) 2条。当主频为 12MHz时，单周期指令的执行时间为 1 s。第三章 MCS-51指令系统5二、指令中常用符号描述指令的一些符号意义 : Ri和 Rn：R表示当前 工作寄存器区 中的寄存器i取 0或 1，即 R0和 R1 n取 0 7，即 R0 R7工作寄存器区是由 PSW的 RS1和 RS0位决定的。 #data： #表示立即数， data为 8位常数。 #data是指包含在指令中的 8位立即数。 #da
4、ta16：包含在指令中的 16位立即数。第三章 MCS-51指令系统6 rel：相对地址，地址偏移量，以补码形式表示，范围为 -128 +127，主要用于 SJMP(无条件相对短转移指令 )和所有的条件转移指令中。 addr16： 16位目的地址， 64KB程序地址范围，主要用于 LJMP和 LCALL。 addr11： 11位目的地址， 2KB程序地址范围，主要用于 AJMP和 ACALL。 direct：表示 8位内部 RAM单元地址，包括 SFR的地址。SFR可直接用名称来代替直接地址。 bit：内部 RAM或 SFR中的 可直接寻址位 。第三章 MCS-51指令系统7 ：间接寻址或基址
5、寄存器的前缀。例如： Ri、 DPTR， A+DPTR (X)：表示 X中的内容。 (X)：表示由 X寻址的单元中的内容，即 (X)作地址，该地址的内容用 (X)表示。 /：表示对该位操作数取反，但不影响该位的原值。：表示指令操作流程，将箭头一方的内容送入箭头另一方的单元中去。 $：当前指令的地址第三章 MCS-51指令系统8指令对标志位的影响第三章 MCS-51指令系统9第二节 寻址方式MCS -51指令系统中有 7种寻址方式： 立即寻址 ; 直接寻址 ; 寄存器寻址 ; 寄存器间接寻址 ; 基址寄存器加变址寄存器间接寻址 ; 相对寻址 ; 位寻址。第三章 MCS-51指令系统10一、立即寻
6、址操作数显现在指令中，它紧跟在操作码的后面，与操作码一起存放在程序存储器内。例如： ADD A， #34H 第三章 MCS-51指令系统11二、寄存器寻址指定某寄存器的内容作为操作数。例如： MOV A, R0 ; (A) (R0)操作码：在该条指令中，源操作数和目的操作数是由寻址 R0和A得到。寄存器包括： R0 R7、 A、 B、 DPTR和布尔处理器的C。1 1 1 0 1 r r r第三章 MCS-51指令系统12三、间接寻址把寄存器的内容作为操作数的地址。 寻址内部 RAM区时 ：只能用 R0、 R1作地址指针，但不能访问 SFR； 当访问外部 RAM时 ：可用R0、 R1及 DPT
7、R作为地址指针。 寄存器间接寻址符号为 第三章 MCS-51指令系统13四、直接寻址在指令中直接给出操作数所在的地址。直接寻址可以访问 3 种存储器空间 : (1) 内部 RAM的低 128个字节单元 (00H 7FH)。例如： MOV A, 00H ; (A) (00H) R0(2) 位地址空间。例如： MOV C, E0H ; Cy (位 E0H) Acc.0(3) SFR只能用直接寻址方式进行访问。例如： MOV A, P1 ; Acc P1(地址 90H)第三章 MCS-51指令系统14五、变址寻址基址寄存器 加 变址寄存器 间接寻址。用于 ROM的访问。数据指针 DPTR程序计数器
8、PC变址寻址有两类：(1)以 PC作基址MOVC A， A+PC ; (PC) (PC)+1;(A) (A)+(PC)(2)以 DPTR作基址MOV DPTR， #2000H ;DPTR赋值MOV A， #09HMOVC A， A+DPTR作基址寄存器， A作变址寄存器第三章 MCS-51指令系统15六、相对寻址用于访问 ROM，常用在相对转移指令中。例如： JZ rel ;rel范围 -128 +127在使用相对寻址时注意 : 指令执行时修正 PC例： JZ 75H 是双字节指令。若该指令地址为 2000H，则执行该指令时修正 PC值为2002H，若满足条件，则跳转到 2077H。当前 PC
9、值本指令字节长度偏移量 rel实际地址第三章 MCS-51指令系统16 偏移量 rel是有符号的单字节数，以补码表示。 rel数值范围： -128 +127例如： JZ 08HJZ 0F4H第三章 MCS-51指令系统17特定寄存器寻址A和 DPTR使用最频繁，称为 特定寄存器 。对 特定寄存器 的操作指令，不需要指出其地址字节，指令码本身隐含了 A或 DPTR。例如：CPL A ；累加器内容取反SWAP A ；累加器高低半字节内容交换INC DPTR ；数据指针内容加 1第三章 MCS-51指令系统18七、位寻址位寻址指令中直接给出 位地址 ，可直接对内部 RAM中的 128位和 SFR中的
10、 93位进行寻址；位操作指令可进行传送及逻辑操作。例如 : SETB PSW.3 ； (PSW.3) 1该指令说明：9将 PSW中的 RS0置 19为双字节指令9机器代码为 D2H D3H9指令中直接给出位地址 D3H 第三章 MCS-51指令系统197 种寻址方式及使用空间下一节下一节第三章 MCS-51指令系统20第三节 MCS-51指令系统按 功能 可分为 5 类：9数据传送9算术运算9逻辑运算9位操作9控制转移第三章 MCS-51指令系统21一、数据传送指令9影响标志：奇偶标志 P 9分 3类：数据传送： MOV、 MOVX、 MOVC数据交换： XCH、 XCHD、 SWAP堆栈操作
11、： PUSH、 POP第三章 MCS-51指令系统221.内部数据传送指令一般传送指令格式： MOV ， 功能：字节变量传送以 A为目的操作数例 3-1 MOV A， #4DH ；立即寻址MOV A， 3FH ；直接寻址MOV A， R0 ；间接寻址MOV A， R7 ；寄存器寻址以 A为源操作数例 3-2 MOV R7， A ；寄存器寻址MOV 90H， A ；直接寻址MOV R0， A ；间接寻址第三章 MCS-51指令系统23两个 RAM单元或 SFR之间传送数据。源操作数有直接 (direct)、间接 (Ri)和寄存器 (Rn)寻址三种类型。例 3-3 MOV 3EH， 3FH MOV
12、 PSW， #08H ；定义工作寄存器区 1MOV 30H， #30HMOV R7， 3FH MOV R0， #30H MOV 40H， R0 MOV R0， #20H MOV R1， 20H第三章 MCS-51指令系统24例 3-4 设内部 RAM 30H单元内容为 40H， 40H内容为10H， P1口作为输入口，其输入的数据为 0CAH，试判断下列程序的执行结果。机器码 指 令7830H MOV R0， #30H E6H MOV A， R0 F9H MOV R1， A 87F0H MOV B， R1 A790H MOV R1， P1 85A090H MOV P2， P1 10H40H40
13、H30H内部 RAM第三章 MCS-51指令系统25栈操作指令格式： PUSH direct 入栈操作： (SP) (SP)+1(SP) (direct)例 3-5 设 SP为 09H， DPTR内容为 0123H，试分析下列指令的执行结果PUSH DPL PUSH DPH第三章 MCS-51指令系统26格式： POP direct 出栈操作： (direct) (SP)(SP) (SP) - 1例 3-6 设 (SP) 32H，内部RAM的 31H、 32H中的内容分别为 23H、 01H，分析下列指令的执行结果。POP DPHPOP DPL注意： PUSH和 POP指令是成对出现的。第三章
14、 MCS-51指令系统27数据交换指令格式： XCH A， 说明：指定字节的内容与 A进行字节交换。XCH A, directXCH A, RiXCH A, Rn例 3-7 设 R0内容为 20H， A内容为 3FH，内部 RAM的20H单元内容为 75H，若执行指令：XCH A， R0则结果为： (20H) 3FH， (A)=75H第三章 MCS-51指令系统28 格式： XCHD A， Ri 功能：低半字节数据交换说明： A的低 4位与内部 RAM的低 4位数据交换。不影响高 4位和标志位。例 3-8 设 R0内容为 20H，累加器内容为 36H，内部RAM的 20H单元内容为 75H。若
15、执行指令XCHD A， R0其结果为 (20H) 01110110B 76H(A) 00110101B 35H第三章 MCS-51指令系统292.外部 RAM数据传送MOVX , 功能：对 A进行的外部 RAM数据传送。MOVX A， RiMOVX Ri， AMOVX A， DPTRMOVX DPTR， A访问外部 RAM：用 Ri、 DPTR。第三章 MCS-51指令系统30例 3-10 某单片机系统配有 2KB的外部 RAM，试编程序把 0FAH单元内容传送到 04FFH单元。MOV DPTR， #04FFHMOV R0， #0FAHMOVX A， R0MOVX DPTR， A 说明：在对外部 RAM数据传送时，单片机引脚 WR/RD起作用。第三章 MCS-51指令系统313.查表指令访问 ROM包括：跳转指令、查表指令读取 ROM中的表格数据或常数用查表指令：MOVC A， A+DPTRMOVC A， A+PC 以 DPTR作为基址寄存器，可以访问最多 256项，表格可放在 64KB ROM任何位置。 以 PC作为基址寄存器，表格位置只能设在查表指令操作码下的 256字节范围。第三章 MCS-
