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1、,3.1 指令系统概述,3.2 MCS-51指令的寻址方式,3.3 MCS-51指令系统介绍,下页, 一台计算机所能执行的全部的指令集合,3.1 指令系统概述,指令是计算机中具有特定功能的操作命令, 程序与程序设计,按预定要求编排的指令序列称为程序。编排的过程称为程序设计, 指令系统,设计一种CPU，一般从设计指令系统开始,因而，一种机器的指令系统是机器本身固有的,决定了机器的性能,用户无法改变，必须继承、学习、掌握、应用,上页,下页,回目录,机器语言：,二进制代码，是机器唯一能直接识别、执行的语言。,汇编语言：,为了记忆和阅读方便，制造商对指令系统每一条指令，都给出了指令助记符。用助记符，操
2、作数，标号编写的程序称为汇编语言源程序。,一、汇编语言,汇编语言必须翻译成机器语言才能被机器执行, 程序设计语言,汇编语言：,高级语言：,符号语言：,上页,下页,回目录,如P55，图3-1所示。全是机器码,完成由汇编语言到机器代码的过程叫汇编,汇编的方法有两种：自动汇编、手工汇编,由机器代码到汇编语言的过程叫反汇编,汇编语言 源程序,机器语言 (二进制代码),汇编,反汇编,上页,下页,回目录,MCS-51 交叉 汇编,二、汇编语言的格式, 标号： 操作码 操作数 ；注释,其中除操作码部分是必须的，括号内的区段是任选项。,1、标号,标号是该指令的符号地址，可根据需要设定,必须以字母开始，以“ :
3、”结束，长度不超过8个字符,系统中的保留字符不能作标号, 如: SFR名、ADD等,标号可被其他语句的操作数直接引用 源程序中,一个标号只能定义一个语句,不能相重,保持一义性,上页,下页,回目录,一个汇编语句分为四个区段,操作码,操作码,操作码,2、操作码,由指令系统的助记符、伪指令助记符组成。,操作码是每一句汇编语言所必须的,操作码和操作数之间用空格分开,3、操作数,可为二进制数 (B) , 十进制数 (D) ,十六进制数 (H),数字大于9，则数字应以“0”开头，如：#0AFH,可以是操作数地址、立即数、标号、表达式如 M+3,目的操作数和源操作数之间用“,”分开,可以是寄存器名如A、B、
4、R、DPTR,M,标号,被定义过的,上页,下页,回目录,Binary,Decimal,Hexadecimal,指出该语句的操作性质,4、注释,以“ ;”开头，是程序员对指令操作的解释， 以帮助阅读、理解程序的意义,可有可无,汇编时对这部分不予处理，不译成任何机器代码,可用英语或某种简洁的方式解释指令，或打印 程序清单,上页,下页,回目录,三、伪指令,1、起点指令 ORG,格式：,ORG H,功能：,给程序起始地址或数据块的起始地址赋值,例：,用法：,一般出现在每段源程序或数据块的开始 一个源程序可多次出现ORG指令,上页,下页,回目录,首地址,首地址,2、结束命令 END,格式：END,功能：
5、汇编程序结束标志,附在一个源程序的结尾 一个源程序只能出现一次END指令,3、定义字节命令 DB,格式：,功能：,标号：DB 字节常数或字符串 （8位）,定义字节的内容，汇编程序把DB定义的字节依次存入标号开始的存储单元,用法：,有定义的内存单元地址,项或项表,上页,下页,回目录,例：,伪指令ORG 定义了数据块TAB的起始地址为8000H 伪指令DB定义了8000H8003单元的内容依次为：,（8000H）= 45H,（8001H）= 49H,（8002H）= 35H,（8003H）= 41H,（8004H）= 05H,TAB,TAB1,(1) 由 ORG定义,(2) 跟在其他源程序之后,上
6、页,下页,回目录,4、定义字命令DW,格式：,功能：,标号：DW 字或字表,定义若干个字（双字节）,例：,ORG 8000H,TAB：DW 7234H，8AH，10,（8000H）= 72H,（8001H）= 34H,（8002H）= 00H,（8003H）= 8AH,（8005H）= 0AH,汇编后：,（8004H）= 00H,上页,下页,回目录,5、定义空间命令 DS,格式：,功能：,标号：DS 数据或字符及表达式,例：,（8008H）=30H,（8009H）=8AH,从指定单元地址开始，由数据或字符及表达式的值来定义应保留的单元数,备用,即：8000H8007H单元保留备用,定义空间,上
7、页,下页,回目录,6、等值命令 EQU,格式：,字符名称 EQU 数据或汇编符号,功能：,将一个数据或汇编符号赋予标号段规定的字符名称,例：,；AA与R6等值,上页,下页,回目录,例:,A10 EQU 10 DELY EQU 07EBHMOV A，A10LCALL DELY,；A10 = 10,；DELY = 07EBH,；转向入口地址 07EBH,使用EQU指令，须先赋值后使用，不能反之,上页,下页,回目录,7、数据地址赋值等值命令 DATA,格式：,字符名称 DATA 数据或表达式,功能：,此命令把数据/代码地址赋予标号段所规定的字符名称。定义的字符名称可先使用后定义,INDEXJ DAT
8、A 8389H,；INDEXJ这个字符名称的地址为8389H,例：,上页,下页,回目录,等价于,EQU与 DATA的区别,(1) DATA与EQU相似，但DATA定义的字符名称,可先使用后定义 ，EQU则不能,(2) EQU指令可把汇编符号赋给字符名称，DATA则不能,(3) DATA可把表达式的值赋给字符名称，EQU则不能,DATA常在程序中定义数据地址 EQU常在程序中定义字符数据,上页,下页,回目录,8、位地址符号命令 BIT,格式：,字符名称 BIT 位地址,功能：,把位地址赋予标号段的字符名称,；P1.0， P2.0赋予位地址字符名称A1、A2，在编程时可以直接把A1、A2 当成位地
9、址使用,上页,下页,回目录,汇编程序的操作,分两次扫描（汇编）,第一次扫描（汇编）,检查语法结构，对源程序 中的符号、表达式、标号 进行定义，处理伪指令， 建立符号表,上页,下页,回目录,显示 ERROR，并提示行号,显示 ERROR，并提示行号,修改！,修改！,第二次扫描（汇编）,汇编成目标代码和汇编程序 清单,可执行的代码（机器码）,三、MCS-51指令系统的特点,1、执行速度快，存储效率高,MCS-51指令系统共有111条指令,按字节分,单字节指令49条,双字节指令45条,三字节指令17条,按周期分,单周期指令64条,双周期指令45条,四周期指令2条,设时钟频率为12MHz，则指令执行的
10、时间分别为：,1s 58,2s 40,4s 2,占居空间,占居时间,上页,下页,回目录,硬件由221位构成,2、指令易掌握，功能强,3、适合于控制、智能仪表,布尔处理机,布尔运算器ALU,布尔累加器CY（PSW.7）,布尔RAM区 共128位,布尔I/O口,P0P3口每位都可做布尔I/O口,布尔指令子集,17条布尔指令,上页,下页,回目录,四、寻址方式（7种）, 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,上页,下页,回目录, 数据传送（29条）, 算术运算（24条）, 逻辑运算（24条）, 控制转移（17条）, 布尔处理（17
11、条）,上页,下页,回目录,介绍描述指令符号的意义,当前选中寄存器区的8个工作寄存器（R0R7）,Rn,Ri,direct,- 8位内部RAM单元地址 00H7FH, 专用特殊功能寄存器SFR的地址80HFFH, 立即数（8位）,#data,#data16, 立即数（16位）,n=07,i=0、1,上页,下页,回目录,P61,addr16, 16位目的地址，用于LCALL、LJMP指令地址范围64KB ROM空间,addr11, 11位目的地址，用于ACALL、AJMP指令地址范围2KB ROM空间,rel,DPTR, 数据地址指针，可做16位间址寄存器,bit, 内RAM或SFR中的直接位寻址
12、,上页,下页,回目录,A, 累加器,B, 专用寄存器，用于MUL和DIV指令,C, 位累加器 ( PSW.7 )，进位/借位标志, 间址或基址寄存器前缀如 Ri , A+DPTR,/, 位操作的前缀，表示对该位操作数取反,(X), X中的内容,（(X)）, 由X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,DPTR , A+PC,上页,下页,回目录,3.2 MCS-51指令的寻址方式,用何种方式寻找指令的操作数 或指令的执行地址,1、立即寻址,寻址空间：,指令形式：,程序存储器,指令的操作数存放在程序存储器中,操作数紧跟操作码OP后面,立即寻址：,在 哪 里 ?,用何种方式寻找,O
13、P #data,Immediate Addressing,上页,下页,回目录,指令的寻址方式：,指令的寻址方式：,MOV A，# 30H,例1：,30H,MOV DPTR，# 8000H,例2：,80H,00H,上页,下页,回目录,2、直接寻址,寻址空间：,指令的三种形式：,直接寻址,直接寻址是访问 SFR 的唯一方法,Direct Addressing,上页,下页,回目录,00H7FH 80HFFH,CPU内部,直接 间接,“与”,上页,下页,回目录,MOV A， 30H,例1：, ,ANL 30H，#30H,例2：, ,“结果”,3、寄存器寻址,寻址空间：,指令的三种形式：,当前选定的寄存
14、器内容就是实际操作数,MOV A，R3,例1：,ADD A，R3,例2：,寄存器寻址：,Register Addressing,操作数隐含,操作数显然,隐含寻址,上页,下页,回目录,4、寄存器间接寻址,寻址空间：,指令的三种形式：,寄存器间接寻址：,Register Indirect Addressing,上页,下页,回目录,MOV R0，A,例1：,；累加器传送指令, ,MOVX A，DPTR,例2：, ,“读”,“读”,上页,下页,回目录,5、基址寄存器加变址寄存器间接寻址,基址寄存器加变址寄存器间接寻址：,以DPTR或PC作基址寄存器，A作变址寄存器 两者相加形成操作数地址。,寻址空间：
15、,程序存储器（A+DPTR、A+PC）,指令形式：,上页,下页,回目录,MOVC A，A+DPTR,例：,设（A）= 0FH （DPTR）= 2400H, ,“读”,“读”,MOVC A，A+DPTR,上页,下页,回目录,6、相对寻址,程序存储器,寻址空间：,指令的三种形式：,相对寻址,以当前PC值为基准地址，加上指令的偏移量“rel”，结果为目标地址。rel为有符号补码数，范围：-128+127,一般为双字节或三字节指令,Relative Addressing,上页,下页,回目录,寻址指令 执行地址 目标地址,JNZ rel,例：,; 累加器A不等零则转移设:rel=23H,(PC)=2002H,rel=23H,修正后转移 目标地址D (PC) = 2025H,上页,下页,回目录,(PC) = 2 0 0 2 H,Rel = 2 3 H,）,0,0,5,2,0,2,H,D =,(PC)=2112H,rel=F2H,修正后转移 目标地址 D (PC) = 2104H,上页,下页,回目录,例：DJNZ R7，rel ；（R7） 1不为“0”则转,
