第03章整理备课讲稿

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1、第3章 MCS-51的指令系统,本章介绍MCS-51汇编语言的指令系统。,3.1 指令系统概述,MCS-51的基本指令共111条，按指令在程序存储器所占的字节来分，其中： （1）单字节指令49条； （2）双字节指令45条； （3）三字节指令17条。,按指令的执行时间来分，其中： （1）1个机器周期（12个时钟振荡周期）的指令64条； （2）2个机器周期（24个时钟振荡周期）的指令45条； （3）只有乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期（48个时钟振荡周期）； 在12MHz晶振的条件下，每个机器周期为1s。 有一个位变量的指令子集，在进行位变量处理的程序设计时十分有效、方便。,指令格式就是指令

2、的表示方法，一条指令由两部分组成，即操作码和操作数。 操作码用来规定指令进行什么操作， 操作数则是指令操作的对象,3.2 指令格式,3.3 指令系统的寻址方式,寻址方式就是在指令中说明操作数所在地址的方法。 51单片机共有7种寻址方式。 1寄存器寻址方式： 寄存器寻址方式的操作数在寄存器中，因此指定了寄存器就可以得到操作数。 MOV A，Rn ；（Rn）A，n=07 表示把寄存器Rn的内容传送给累加器A。,寄存器寻址的范围,（1）4组通用工作寄存区共32个工作寄存器。寻址不同工作区的Rn，要通过RS1、RS0转换； （2）部分特殊功能寄存器，例如A、B 以及数据指针寄存器DPTR。,2直接寻址

3、方式： 在指令寻址方式中，操作数直接以单元地址的形式给出，单元地址中的内容就是操作数。 MOV A，40H 表示把内部RAM 40H单元的内容传送给累加器A。,直接寻址方式的寻址范围,（1）内部RAM的128个单元； （2）特殊功能寄存器。特殊功能寄存器除了以单元地址的形式给出外,还可以用寄存器符号的形式给出。 例如： MOV A，80H 与 MOV A，P0是等价的。 * 直接寻址方式是访问除A、B、DPTR以外的SFR的唯一寻址方式。,3. 寄存器间接寻址方式： 寄存器间接寻址方式就是寄存器中存放的是操作数的地址，使用的寄存器是R0与R1，为了区别于寄存器寻址方式，在寄存器的名称前面加前缀

4、标志“” 。 访问内部RAM或外部RAM的低256个字节时，可以（片内只能）采用R0或R1作为间址寄存器。例如： 片内： MOV A，Ri ；i=0或1 片外： MOVX A，Ri ；i=0或1 假如，其中Ri中的内容为40H，操作的结果是把内部RAM中40H单元的内容送到A。 访问外部RAM时，可以（外部RAM的低256B以外的字节，只能）采用DPTR作为间址寄存器。例如： MOVX A，DPTR 假如，其中DPTR中的内容为0140H，操作的结果是把外部RAM中0140H单元的内容送到A。,寻址范围： （1）访问内部RAM低128个单元，其通用形式为： MOV A，Ri ；i=0或1 （2

5、）对片外RAM的64K字节的间接寻址，可以使用下面的形式：MOVX A，DPTR （3）片外RAM的低256字节，除可以使用DPTR外，还可以使用R0、R1。 例如：MOVX A，Ri ；i=0或1 （4）堆栈区：堆栈操作指令有：PUSH（压栈）和POP（出栈），使用堆栈指针（SP）作间址寄存器可以对堆栈区进行间接寻址。,4立即寻址方式：,立即寻址方式就是操作数在指令中直接给出。为了区别于直接寻址方式，需在操作数前面加前缀标志“#”。例如： MOV A，#40H 操作的结果是把立即数40H（常数）送给累加器A。,5基址寄存器加变址寄存器间址寻址方式： 这种寻址方式用于读取ROM中的数据并送给A

6、。本寻址方式是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，并以两者内容相加形成的16位地址作为操作数的地址，以达到访问数据表格的目的。 例如：指令 MOVC A，A+DPTR 其中A的原有内容为05H，DPTR的内容为0400H，该指令执行的结果是把程序存储器0405H单元的内容传送给A。,说明： （1）本寻址方式只能对ROM进行寻址，或者说它是专门针对ROM的寻址方式，寻址范围可达到64KB。 （2）本寻址方式的指令只有3条： MOVC A，A+DPTR MOVC A，A+PC JMP A+DPTR,6位寻址方式： MCS-51有位处理功能，可以对数据位进行操作，因此就有相应的位

7、寻址方式。位寻址指令中可以直接使用位地址。例如： MOV C，40H ；作用是把位40H的值送到进位位C。,位寻址方式的寻址范围,（1）内部RAM中的位寻址区： 单元地址为20H2FH，共16个单元，位地址是00HFFH，对这128个位的寻址使用直接地址表示。 位寻址区中的位有两种表示方法， a. 直接使用位地址。 例如：40H。 b. 单元地址加位数的表示方法。 例如，28H.0，指的是28H单元中的最低位。 位40H 与 28H.0 是同一个位，它们是等价的。,（2）特殊功能寄存器中的可寻址位： 可供寻址的特殊功能寄存器有11个，共有88个位，其中5个位没有定义，所以有可寻址位83个。 这

8、些寻址位在指令中有如下4种表示方法： a.直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H。 b.位名称的表示方法。例如PSW.5是F0标志位，可使用 F0表示该位。 c.单元地址加位数的表示方法。例如0D0H单元（即PSW寄存器）的第5位，表示为：0D0H.5。 d.特殊功能寄存器符号加位数的表示方法。例如PSW寄存器的位5表示为：PSW.5。,7相对寻址方式： 相对寻址方式是为解决程序转移而专门设置的，为转移指令所采用。 在相对寻址的转移指令中，给出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址： 目的地址=转移指令所在的地址+转移指令的字节数+rel

9、,在实际编程中，“rel” 通常用标号代替 例：SJMP LOOP1,例：2000H：SJMP 08H ； 原PC值为2000H；执行这条指令后的当前PC值为2002H，rel为08H。2002H+08H=200AH，转移目的地址为200AH，程序就跳转至200AH去执行了。,右图为SJMP 08H相对寻址示意图。,偏移量rel是一个带符号的8位二进制数补码数，范围是：128+127。因此相对转移是以转移指令所在地址为基点，向地址增加方向最大可转移（127+转移指令字节）个单元地址，向地址减少方向最大可转移（128-转移指令字节）个单元地址。,MCS-51指令系统的7种寻址方式及寻址空间 ，概

10、括起来如下表（表3-1 P43)：,3.4 MCS-51指令系统分类介绍,111条指令，按功能分类，可分为下面5大类： （1）数据传送类(28条) （2）算术操作类(24条 （3）逻辑运算类(25条) （4）控制转移类(17条) （5）位操作类(17条),描述指令的一些符号,Rn 当前寄存器区的8个工作寄存器 R0R7(n=07)。 Ri 当前选中的寄存器区中可作间接寻址 寄存器的2个寄存器R0、R1(i=0,1)。 direct 直接地址，即8位的内部数据存储器单 元或特殊功能寄存器的地址。 #data 包含在指令中的8位立即数。,#data16 包含在指令中的16位立即数。 rel 相对转

11、移指令中的偏移量，为8位 的带符号补码数 DPTR 数据指针，可用作16位的地址寄 存器。 bit 内部RAM或特殊功能寄存器中的直 接寻址位。 C 或Cy 进位标志位或位处理机中的累加 器。,addr11 11位目的地址 addr16 16位目的地址 间接寻址寄存器前缀 (X) X中的内容。 (X) 由X寻址的单元中的内容。 箭头右边的内容被箭头左边的内容 所取代。,3.4.1 数据传送类指令 数据传送类指令是编程时使用最频繁的一类指令。一般情况下的通用格式及助记符如下： MOV ， 执行的结果是把源操作数传送给目的操作数，属“复制”性质，而不是“搬家”。如果需要不丢失目的操作数，一般使用传

12、送类指令中的交换型指令。 数据传送类指令不影响标志位中的进位标志位Cy、辅助进位标志位Ac和溢出标志位OV，影响奇偶标志位P。,1、以累加器A为目的操作数的指令(4条)： MOV A,Rn ;(Rn)A，n=07 MOV A,Ri ;(Ri)A,i=0,1 MOV A,direct ;(direct)A MOV A,#data ;#dataA 操作：将源操作数的内容送入累加器A。例如： MOV A,R6 ;(R6)A，属寄存器寻址 MOV A,R0 ;(R0)A，属间接寻址 MOV A,70H ;(70H)A，属直接寻址 MOV A,#78H ;78HA，属立即寻址,【例】 若R0=40H，(

13、30H)=60H，(40H)=50H MOV A，R0 ；将工作寄存器R0中的数据传送 至A中，A=40H MOV A，R0 ；将以R0中内容为地址的存储单 元中的数据送至A中 A=50H MOV A，30H ；将直接地址30H存储单元中 的数据传送至A中，A=60H MOV A，#30H ；将立即数#30H送入A中， A=30H,2、以Rn为目的操作数的指令： MOV Rn,A ;(A)Rn, n=07 MOV Rn,direct ;(direct)Rn, n=07 MOV Rn,#data ;#dataRn, n=07 操作：将源操作数的内容送入当前一组工作寄存器区的R0R7中的某一个寄存

14、器。,【例】：当（A）=30H时， 执行 MOV R6,A ；(A)R6 结果： （R6）=30H 【例】：当（70H）=10H时， 执行 MOV R6,70H ；(70H)R6 结果： （R6）=10H 【例】：执行 MOV R6,#78H ;78HR6 结果： （R6）=78H,3、以直接地址direct为目的操作数的指令： MOV direct,A ;(A)direct MOV direct,Rn ;(Rn)direct, n=07 MOVdirect1,direct2;(direct2)direct1 MOV direct,Ri ;(Ri)direct,i=0,1 MOV direct

15、,#data ;#datadirect 操作：将源操作数送入直接地址指出的存储单元。direct指的是内部RAM或SFR的地址。,【例】 当（A）=30H时， 执行 MOV 55H,A ;(A)55H 结果：（55H）=30H,4、以寄存器间接地址为目的操作数的指令： MOV Ri,A ;(A)(Ri),i=0,1 MOV Ri,direct ;(direct)(Ri) MOV Ri,#data ;#data(Ri) 操作：将源操作数的内容送入R0或R1指出的存储单元内。,【例】：当（A）=30H时，（R0）=44H 执行 MOV R0,A ;(A)(R0) 结果：（44H）=30H 【例2】

16、：当（R0）=33H 执行 MOV R0,#22H ;22H(R0) 结果：（33H）=22H,5、16位数传送指令： MOV DPTR,#data16 ;#data16DPTR 操作：将16位常数送入DPTR。 这是指令系统中唯一的一条16位数据的传送指令，用来设置地址指针DPTR。DPTR由DPH与DPL组成，立即数的高8位送入DPH，立即数的低8位送入DPL。,【例】： 执行 MOV DPTR，#1234H ;1234HDPTR 结果： （DPTR）=1234H 其中：DPH=12H，DPL=34H,6、堆栈操作指令： 在MCS-51内部RAM中可以设定一个“后进先出”的区域称作堆栈。 堆栈指针SP指出堆栈的栈顶位置。