51单片机指令系统

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1、课程：单片机技术 教材：单片机基础教学基本要求： （1）、了解单片机的指令系统、编程语言等基本概念； （2）、熟悉单片机汇编语言指令格式中符号的意义； （3）、熟悉单片机汇编语言指令系统每条指令的功能； （4）、掌握单片机指令系统的7种寻址方式； （5）、掌握单片机指令系统每类指令的用法。 教学重点： （1）、单片机指令系统的寻址方式； （2）、片内、外RAM单元之间的数据传送； （3）、加法运算指令组的用法； （4）、逻辑运算指令组的用法； （5）、控制转移指令组的用法。第3章 80C51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础教学难点： （1）、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址等

2、概念； （2）、堆栈操作指令的应用。 （3）、十进制调整指令DA A的应用； （4）、控制转移指令转移目的地址、偏移量rel的计算； （5）、子程序调用、返回指令的用法。课程：单片机技术 教材：单片机基础3.1 单片机指令系统概述1、指令系统概述指令:是供用户使用的单片机的软件资源，是单片机所能接受的软件工作者的命令的最小工作单位。指令系统:单片机所能执行的指令集合。机器语言:指令以二进制码来表示。汇编语言:指令以助记符形式来表示。机器语言程序:使用机器语言编写的程序。汇编语言程序:使用汇编语言编写的程序。注意：MCS-51单片机指令系统不具有通用性，因此，用其编写的汇编语言程序也不具有通用性

3、，不能移植。 课程：单片机技术 教材：单片机基础MCS-51系列单片机的汇编语言指令系统共有111条指令,其中49条为单字节指令,45条为双字节指令,17条为三字节指令。从指令执行的时间来看,单机器周期指令64条,双机器周期指令45条,四机器周期指令2条。MCS-51单片机的指令系统共有33个功能,用汇编语言编程时,只需44个助记符。（1）、数据传送类指令（29条）（2）、算术运算类指令（24条）（3）、逻辑运算及移位类指令（24条）（4）、控制转移类指令（17条）（5）、位操作类指令（17条） 课程：单片机技术 教材：单片机基础2、MCS-51单片机指令格式指令格式：即指令的表示方法，其内容

4、包括指令的长度和指令内部信息的安排。采用助记符表示的汇编语言指令格式如下：标号： 操作码助记符 目的操作数，源操作数 ；注释 （1）一条指令中标号、操作数、注释部分可有可无，但操作码部分必不可少。（2）标号是程序员根据编程需要给指令设定的符号地址，标号由18个字符组成，不能用系统规定的寄存器名，也不能用指令系统中的助记符名称，它的第一个字符必须是英文字，不能是数字或其它符号，标号后必须用冒号“：”。课程：单片机技术 教材：单片机基础 （3）操作码码表示指令的操作种类，用来规规定指令进进行什么操作，常用操作码码的英文名称或缩写形式来表示，操作码码后必须有一个或多个空格“ ”作间隔符。例如：MOV

5、 表示数据传送操作，ADD 表示加法操作。（4）操作数表示指令操作的对对象，它可能是一个具体的数据，也可能是指出到哪里取得数据的地址或符号。一条指令中，可能没有（RET指令），也可能有一个（CPL A指令）、两个（MOV A,#00H指令， MOV 30H,#50H指令）或三个（CJNE A,#00H,NEXT）操作数。根据操作数的位置的不同，可分为目的（左）操作数和源（右）操作数，操作数之间也以逗号“，”相隔（乘法指令MUL AB和除法指令DIV AB除外）。课程：单片机技术 教材：单片机基础（5）注释是对指令的解释说明，用以提高程序的可读性。注释前必须加分号“；”。 （6）书写汇编语言指令

6、必须注意以上规则。课程：单片机技术 教材：单片机基础3、指令格式中符号意义说明Rn：当前寄存器组的8个通用寄存器R0R7（n=07）。Ri：当前寄存器组中的2个寄存器RO，R1，可作地址指针，即间接寻址的寄存器（i=0,1）。 direct:内部RAM的8位地址，既可以是内部RAM的低128个单元地址（0127），也可以是专用寄存器的单元地址或符号，如I/O端口，控制寄存器，状态寄存器等（128255）。#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。addr16:表示16位目的地址，只限于在LCALL和LJMP指令中使用，目的地址范围是64KB的程序存储器地

7、址空间。课程：单片机技术 教材：单片机基础addr11：表示11位目的地址，只限于在ACALL和AJMP指令中使用。Rel:相对转移指令中的偏移量，为8位带符号补码数。DPTR：数据指针。bit:内部RAM或专用寄存器中的直接寻址位。A：累加器（直接寻址方式的累加器表示为ACC）B：B寄存器，用于MUL和DIV指令中。C：进位标志位或布尔处理机中的累加位。：为间址寄存器或基址寄存器的前缀标志。/：位操作数的前缀，表示对该位状态取反。（X）：某寄存器或某单单元中的内容。 课程：单片机技术 教材：单片机基础（X）：由X间接寻址的单元中的内容。：表示将箭头右边的内容传送至箭头的左边。 课程：单片机技

8、术 教材：单片机基础3.2 80C51单片机指令寻址方式MCS-51单片机指令系统中的大多数指令执行时都需要使用操作数，而在单片机中只有指定了操作数的存储单元才能得到操作数，因此，要得到操作数，就只需找到操作数存放的单元即可。所谓寻谓寻 址方式：即如何确定参与操作的数的真正单元。根据操作数单元指定方法的不同，就有了不同的寻址方式。MCS-51单片机共有7种寻址方式。由于指令中的操作数有目的（左）操作数和源（右）操作数之分，因此，在讲解寻址方式时，均以源（右）操作数为例。（1）寄存器寻址方式a）、寄存器寻寻址就是指操作数在寄存器中，因此，指定了寄存器就得到了操作数。课程：单片机技术 教材：单片机

9、基础b）寄存器寻寻址的指令中，以符号名称来表示寄存器。例: 假设原来（A）=30H，（R1）=40H，现执行指令MOV A， R1；指令功能:将R1中的内容(操作数)送A中；指令执行过程：A（R1）；指令执行结果：(A)=（R1）=40H。c）寻址范围：1）当前工作寄存器组R0R7；2）部分专用寄存器A，B，DPTR等。例：MOV P1, A； 将累加器A的内容送到P1口MOV P1, R4；将寄存器R4的内容送到P1口CLR A； 将累加器A清0CPL A； 将累加器A中的内容取反MUL AB； 将累加器A的内容与寄存器B的内容相乘课程：单片机技术 教材：单片机基础（2）直接寻址方式a）直接

10、寻址即指令所需的操作数直接以操作数存放的单元地址的形式给出。例：假设内部RAM 3AH单元的内容是88H，累加器A的内容是10H，现执行指令 MOV A，3AH。指令功能:将3AH中的内容(操作数)送A中；指令执行过程：A（3AH）；指令执行结果：(A)=（3AH）=88H。b）采用直接寻寻址的指令一般是双字节节或三字节节指令。c）直接寻寻址是访问专访问专 用寄存器的唯一方法。例：MOV P1, 20H；将内部RAM 20H单元的内容传送到P1口课程：单片机技术 教材：单片机基础 d）寻址范围：(8位，内部RAM）1）内部RAM低128个单元，低128单元地址在指令中须以直接单 元地址形式给出

11、；2）专用寄存器，专用寄存器除以单元地址形式给出外，还可以以寄存器符号的形式给出。例： MOV A， P0； 将P0口的内容传送到AMOV A， 80H；将P0口的内容传送到A（3）寄存器间接寻址方式a）寄存器间接寻址是指指令所需的操作数是通过寄存器间接得到的，寄存器中存放的是操作数的单元地址。指令中应在间址寄存器名之前加前缀,SP除外。例：假设寄存器R0的内容是3AH，内部RAM 3AH单元的内容是65H，现执行指令 MOV A， R0。课程：单片机技术 教材：单片机基础指令功能:先将R0的内容3AH作为内部RAM的单元地址，再将内部RAM单元地址为3AH中的内容65H(操作数)送A中。指令

12、执行过程： A（R0）或 A（3AH）指令执行结果：(A)=（R0）=（3AH）=65H。b）间址寄存器：R0、R1、DPTR、SP。（加前缀,SP除外） c）寻址范围：1）内部RAM低128单元，可使用R0，R1作间址寄存器，其通用形式为Ri(i=0或1)。例：MOV A， R1 ；将R1指示的地址单元中内容传送至A中。假设（R1）=40H，（40H）=90H，即把内部RAM中40H单元中的内容90H送到A。 课程：单片机技术 教材：单片机基础2）外部（片外）RAM 64KB单元，可使用DPTR作间址寄存器，其形式为DPTR。 例：MOVX A， DPTR；将DPTR指示的外部RAM地址单元

13、中的内容传送至A。 假设（DPTR）=1000H，（1000H）=80H，即把外部RAM 1000H单元中的内容80H送到A。3）外部（片外）RAM的低256单元（0000H00FFH），它是一个特殊的寻址区，既可以使用DPTR作间址寄存器寻址，也可以使用R0或R1作间址寄存器寻址。例：假设外部RAM 0020H单元中的内容是45H，现需将其送A中。MOV DPTR， #0020H； MOVX A， DPTR或 MOV R0， #20H； MOVX A， R0； 课程：单片机技术 教材：单片机基础4）在执执行堆栈栈操作指令（PUSH，POP）时时，也算为为寄存器间间接寻寻址 ，即以堆栈栈指针针

14、（SP）作间间址寄存器的间间接寻寻址方式。例：PUSH ACC；将A中的内容压入堆栈（ACC代表A的地址E0H）POP ACC；将堆栈中的内容弹出，送到A（4）立即寻址方式a）立即寻寻址即指令所需的操作数已在指令中直接给给出。通常，把直接出现现在指令中的数称之为为立即数。为为了与直接寻寻址指令中的直接单元地址相区别别，一般应在立即数前面加“#”标标志。b）采用立即寻寻址的指令，一般为为双字节节。第一个字节为节为 指令的操作码码，第二个字节为节为 立即数。c）寻寻址范围围：程序存储储器空间。 课程：单片机技术 教材：单片机基础例：MOV A， #3AH； 指令功能:将程序存储器中某单元的内容3A

15、H (立即数)送A中指令执行过程： A3AH指令执行结果：(A)=3AH例：MOV P1, #55H ；将立即数55H送P1口MOV 20H, #55H ；将立即数55H送20H单元MOV R0, #20H ；将立即数20H送寄存器R0d）除8位立即数外，MCS-51指令系统统中还还有一条16位立即寻寻址指令，即：MOV DPTR，#data16，其功能是把16位立即数送数据指针针DPTR。例：MOV DPTR， #1000H；指令功能:将程序存储器中某单元的内容1000H(立即数)送DPTR中课程：单片机技术 教材：单片机基础 （5）变址寻址方式a）变变址寻寻址用于访问程序存储器中的常数或数

16、据表格。变变址寻寻址即是以DPTR或PC作为为基址寄存器，以累加器A为为变变址寄存器，并以两者的内容相加形成16位地址作为为目的操作数地址，以达到访问程序存储器中的常数或数据表格的目的。 MOVC A， A+DPTR；指令执行过程： A（A）+（DPTR）指令执行结果：（A）=（A）+（DPTR）例：（A）=54H，（DPTR）=3F21H课程：单片机技术 教材：单片机基础b）寻址范围：程序存储器空间。c）指令数目：三条，均为一字节指令MOVC A， A+DPTR；MOVC A, A+PC；指令执行过程： A（A）+（PC）指令执行结果：（A）=（A）+（PC）JMP A+DPTR指令执行过程： PC（A）+（DPTR）指令