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1、第三章 单片机指令系统3-1 3-1 指令格式指令格式3-23-2 指令寻址方式指令寻址方式3-33-3 MCS-51MCS-51指令系统指令系统一一. . 汇编语言指令格式汇编语言指令格式 标号：操作码 操作数1，操作数2；注释例：LOOP： MOV A，#40H ；取参数 1.标号：指令的符号地址。2.操作码：指明指令功能。3.操作数：指令操作对象。包括数据 、地址、寄存器名及约定符号。4.注释行：说明指令在程序中的作用 。操作码和操作数是指令主体。3-1 3-1 指令格式指令格式二二. . 机器语言指令格式机器语言指令格式操作码 操作数1 操作数2 分为单字节、双字节和三字节指令。指令中
2、操作码和操作数是指令主体，称为指令可执行部分，附录指令表中可查出对应指令代码。举例：汇编语言：机器语言：MOV A，R0E8HMOV R6，#32H7E 32HMOV 40H，#64H75 40 64H11101000 0111111000110010 011101010100000001100100三三. . 指令描述符号介绍指令描述符号介绍在介绍指令之前，先把描述指令的一些符号的意 义作些介绍。Rn当前工作寄存器区中的8个寄存器R.0R7（n=07）。Ri当前工作寄存器区中的2个工作寄存器R.0、R1（i=0，1） 。direct8位的内部数据存储器单元中的地址。 #data包含在指令中的
3、8位常数。 #data16包含在指令中的16位常数。 addr1616位目的地址。 addr1111位目的地址。 rel8位带符号的偏移字节,简称偏移量。 DPTR数据指针，可用作16位地址寄存器。bit内部RAM或专用寄存器中的直接寻址位。 A累加器。 B专用寄存器，用于乘法和除法指令中。 C进位标志或进位位，或布尔处理机中的累加器。 间址寄存器或基址寄存器的前缀， 如Ri， DPTR。 / 位操作数的前缀，表示对该位操作数取反，如 /bit。 单元中的内容。 ()由寻址的单元中的内容。 箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替。3-2 3-2 指令寻址方式指令寻址方式3-2-13-2-1 寻址
4、方式和操作数类型寻址方式和操作数类型一、寻址方式一、寻址方式是指指令中确定操作数的形式。是指指令中确定操作数的形式。二、操作数类型二、操作数类型位(b) 位寻址区中的一位二进制数据 字节(B) 8位二进制数据 字(W) 16位双字节数据3-2-2 3-2-2 寻址方式寻址方式 一.立即寻址方式指令中给出实际操作数据(立即数）。举例：举例：8位立即数： MOV A，#40H ；A40H16位立即数： MOV DPTR，#2100H ；DPTR2100H二.直接寻址方式指令中直接给出操作数地址的寻址方式，能直接寻址的存储空间为内部RAM和特殊功能寄存器（SFR）。例2：MOV PSW，#20H；P
5、SW #20HPSW为直接寻址寄存器的符号地址。例1：MOV A，30H；A （30H）思考题：直接寻址方式指令和立即寻址方式指令的形 式有什么不同？65H 31H 7FH 30H 65HA 三.寄存器寻址方式 以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式。（A B DPTR R0-R7） 例:MOV A，R0；AR0 设指令执行前 A=20H，R0=40H， 执行指令后，A= ？，R0= ？ 四.寄存器间接寻址方式以寄存器中内容为地址，以该地址中内容为操作数 的寻址方式。存放地址的寄存器称为间址寄存器或数 据指针，包括R0，R1，DPTR，SP。例: MOV A，R0；A(R0)设指令执行前 A=2
6、0H，R0=40H，地址为40H存储器 单元内容如图。执行指令后， A= ？,R0 = ？ ,(40H)= ？41H 67H40H 30H30H40H30H40H40H0100 0000 A0010 0000 R00100 0000R040H五.变址寻址方式由基址寄存器PC或DPTR中内容加上偏移量之和形 成操作数的地址的寻址方式。偏移量由累加器A提供 。 例：MOVC A，A+DPTR；A(A+DPTR)设指令执行前 A=09H，DPTR=2000H，存储器单元内 容如图所示。执行指令后，A= ？ DPTR= ？ 12H 2000H六.位寻址方式对位地址中的内容作位操作的寻址方式。它其实 是
7、一种直接寻址方式。 例： MOV C，40H；Cy(位地址40H)设指令执行前 Cy=1，位地址40H存储器单元如上图 ，执行指令后，Cy= ？02008H 89H 2009H 12H28H 01100010 29H 11010111位寻址区47H-40H位地址号4FH-48H七、相对寻址以当前程序计数器PC的内容为基础，加指令给出的一 偏移量形成新的PC值的寻址方式。 SJMP 06H2000H2008HPC20002PC+2008例：SJMP 06H；PC PC+2+06H假设该指令在程序存储器2000H（即PC=2000H）， 则执行指令后， PC= ？程序的执行过程 如右图所示。 即：
8、程序转移到 2008H处执行。2008H3-33-3MCS-51MCS-51指令系统指令系统指令按功能可分为如下几类：数据传送、算术运算类、逻辑运算、程序转移、子 程序调用及返回、位操作指令。3-3-1 数据传送指令实现寄存器、存储器之间的数据传送。一. 内部传送指令：片内数据存储器数据传送。二. 外部传送指令： 片外数据存储器数据传送。三. 交换指令： 片内数据存储器数据传送。四. 堆栈操作指令： 片内数据存储器数据传送。五. 查表指令： 程序存储器数据传送。一、内部传送指令：实现片内数据存储器中数据 传送。 指令格式： MOV 目的操作数，源操作数 寻址方式：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址
9、、寄 存器间址。指令机器码： E8EF E5 direct E6、E7 74 data F8FF A8AF direct 787F data MOV A，Rn ；ARn MOV A，direct；A(direct) MOV A，Ri ；A(Ri) MOV A，#data ；Adata MOV Rn,A；RnA MOV Rn,direct；Rn(direct) MOV Rn,#data；Rndata指令机器码： F5 dir 888F dir 85 dir2 dir1 75 dir data 8687 dir F6F7 dirA6A7 dir 7677 data 90 data16 MOV di
10、r，A ；(dir)A MOV dir，Rn；(dir)Rn MOV dir1,dir2；(dir1)(dir2) MOV dir，#data；(dir)data MOV dir,Ri；(dir)(Ri) MOV Ri,A；(Ri)A MOV Ri,dir；(Ri)dir MOV Ri,#data；(Ri)data MOV DPTR,#data16；DPTRdata16例1：顺序执行下列指令序列，求每一步执行结果。MOV A，#30H MOV 40H，A MOV R0，#20H MOV R0，40H MOV 30H，20H例2：用两种寻址方式实现，将片内RAM 60H单元的数 据传送给累加器A
11、。；A= 30H ；(40H)= 30H ；R0= 20H ；(20H)= 30H ；(30H)= 30H解2： MOV R0，#60HMOV A，R0解1： MOV A,60H说明：4.只有指令表中的指令才有对应指令代码，计算 机才能执行。编程时，不能随意创造发明指令。1. 一条指令中不能同时出现两个工作寄存器：非法指令：MOV R1，R2 MOV R2，R0 2. 间址寄存器只能使用 R0、R1、DPTR、SP。非法指令：MOV A，R23. SFR区只能直接寻址，不能用寄存器间接寻址。 非法指令：MOV R0，#80H MOV A，R0二、 外部传送指令 实现片外数据存储器和累加器A之间
12、的数据传送 。 指令格式：MOVX 目的操作数，源操作数寻址方式：片外数据存储器用寄存器间址方式。1. DPTR作16位数据指针，寻址64KB片外RAM空间 MOVX A，DPTR ；A(DPTR)MOVX DPTR，A；(DPTR)A2. Ri作8位数据指针，寻址256B片外RAM空间MOVXA，Ri；A(P2Ri) MOVXRi，A ；(P2Ri)A指 令 机 器 码E2 E3H F2 F3HE0H F0H例3： 将片外数据存储器数据从2000H传送到2100H。 MOV DPTR，#2000H MOVX A，DPTR MOV DPTR，#2100H MOVX DPTR，A习 题：将片外R
13、AM 0000H单元的数据传送到片内RAM 地址为60H的单元。； DPTR= 2000H ； A= X ； DPTR= 2100H ；(2100H)= X片外数据存储器不能直接 寻址。下列为非法指令：MOVX A，2000H MOVX 2100H，2000H思考题：为什么对DPTR的数据传送使用内部传送指令 ？三、 交换指令实现片内RAM区的数据双向传 送。1. 字节交换指令 XCH A，Rn ；A Rn XCH A，Ri；A (Ri) XCH A，direct；A (direct)习题：将片内RAM60H单元与61H单元的数据交换。例4：设A= 29H，(2AH)=38H,执行指令 XCH
14、 A，2AH 后，A= ？(2AH)= ？38H29HXCH 60H，61H 对吗 ？指令机器码： C8CFH C6C7H C5 dir 2. 半字节交换指令XCHD A，Ri ；A03 (Ri)03SWAP A ；A47 A03例5：将片内2AH和2BH单元中的ASCII码转换成压缩式BCD码存入20H单元。A0000000000H00001000100000001000010108H80H85HMOV A，#00H MOV R0，#2AH MOV R1，#2BH XCHD A，R0 SWAP A XCHD A，R1 MOV 20H, A0000000000H0000000000H85HR1
15、 R0习题：交换片内RAM 40H单元和 41H单元的低半字节 。指令机器码： D6D7H C4 四、堆栈操作指令 入栈指令：PUSH dir；SPSP+1，(SP)(dir) 出栈指令：POP dir；(dir)(SP)，SPSP-1例：设 A=02，B=56H，执行下列指令后， SP= ？，A= ？ ，B= ? SP SP 02 SP 56H02 56H 02H SP SP 56H02 SP 56H02 56H SP 02 02H A56HSBR： MOV SP，#30H ；设栈底PUSH APUSH BMOV A，#00HMOV B，#01HPOP BPOP A机器码 ： C0 dir D0 dirPC PC PC PCPC PCB00H01H56H02H五、 查表指令实现从程序存储器读取数据到A累加器，只能使用变 址间接寻址
