《单片机原理及应用ppt教学课件第3章mcs51单片机指令系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理及应用ppt教学课件第3章mcs51单片机指令系统（110页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机原理及应用,第3章 MCS-51单片机 指令系统,光华学院 信息工程系 王 超,3.1 指令系统概述,指令：控制计算机完成指定操作的命令。 指令系统：计算机所能执行的指令的集合。,MCS-51的基本指令共111条。 按指令的功能来分为五类：(1)数据传送类指令(29条)(2)算术操作类指令(24条)(3)逻辑操作类指令(24条)(4)控制转移类指令(17条)(5)位操作指令(17条),按指令所占的字节(空间属性)来分：,(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(时间属性)来分：(1) 1个机器周期指令(64条)；(2)
2、2个机器周期指令(45条) ；(3) 4个机器周期指令(只有乘、除两条指令)。,3.2 指令格式,操作码：用来规定指令进行什么操作。 操作数：是指令操作的对象。 标号:代表该指令所存放的第一个字节存储单元的地址，故标号又称为“符号地址”。,DELAY： MOV R3, #0FFH ；一段延时程序,3.3 指令系统的寻址方式 （寻找操作数）,有我的信，找信去,立即找到信！,找信是寻找存放信的 ！,找到放信的箱子才找到信！,“地方”,3.3 指令系统的寻址方式 （寻找操作数）,找到放信的箱子才找到信！,1,80H,2002H,找信是寻找存放信的 ！,“地方”,“地址”,找操作数是找操作数的,“地址
3、”,立即寻址,信,操作数,立即找到信！,立即数寻址！,#XXH,#55H,CPU,A,MOV Rn, #01H,R0-R7,MOV DPTR, #1FFFH,DPTR,MOV direct, #88H,direct,70H,70H,88H,10001000,ADD A, #55H,SUB A, #01H,立即数寻址,直接寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址,CPU,操作数,内部RAM或SFR区,20H,A,88H,MOV Rn, 20H,MOV direct, 30H,MOV Ri, 30H,R0-R7,direct,Ri,直接给出操作数地址的方式 20H直接寻址,AD
4、D A, 20H,SUB A, 30H,寻址比较,MOV P1, #20H MOV P1, 20H MOV P1, R0 MOV P1, R0 ,直接将20H这个数送P1口,地址是寄存器R0,地址在寄存器R0内,地址是内存20H,指出下列指令寻址方式,MOV P1, #0FFH MOV A, F0H PUSH 12H,立即寻址,直接寻址,直接寻址,立即数寻址,直接寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址,CPU,88H,20H,操作数,60H,寄存器,A,操作数,操作数,MOV P1, A,你能说出： 带圈的圆弧箭头代表的是什么吗？,谁能说出： 寄存器寻址与 直接寻址的区别
5、？,P1,MOV P1, R4,CLR A,立即数寻址,直接寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址,2,2,通过 间接找到 的地址“2号”！,“1号”,信,寄存器,操作数,寄存器,1,CPU,3AH,寄存器,R0,猜一猜： 操作数的地址 是多少吗？,内部RAM,3AH,我才是操作数,65H,MOV A, R0,A,寄存器间接寻址寄存器,MOVX A, DPTR,寻址比较,MOV P1, #20H MOV P1, 20H MOV P1, R0 MOV P1, R0 ,直接将20H这个数送P1口,地址是寄存器R0,地址在寄存器R0内,地址是内存20H,立即数寻址,直接寻址,寄
6、存器寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址,CPU,寄存器,3AH,3AH,程序存储区,65H,操作数,0302H,0302H,88H,A,DPTRPC,MOVC A, A+DPTR,A,MOVC A, A+PC,立即数寻址,直接寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址,0000H,0001H,0002H,2002H,2003H,2004H,2005H,2006H,PC,PC,PC,PC,PC,PC,如果想跳到2006H执行，该给PC值加上多少呢？,2006H,2003H,03H,03H就是当前PC值与目的PC值相对差,SJMP,03H,(PC+03H),SJMP
7、,= 2003H + 03H = 2006H,操作数哪去了？,03就是操作数,立即数寻址,直接寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址,20H,21H,0,0,0,0,0,0,0,0,1,想一想： 如果想使27H单元的D5位置1，该怎么办呢？,位寻址地址表,立即数寻址,直接寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址,SETB 3DH,20H,21H,0,0,0,0,0,0,0,0,1,MCS-51单片机指令系统分类介绍,MCS-51单片机指令系统共有111条指令，按功能分类，可分下面5大类： 数据传送类（29条） 算数操作类（24条） 逻辑运算类（24条）
8、 控制转移类（17条） 位操作类 （17条） 常用伪指令（17条）,指令中一些符号的约定意义,目的地址 源地址,数 据,MOV ,MOV A，#20H,，,MOV,20H,A,3.4.1 数据传送指令（29条） 8位数据传送指令(15条),3.4.1 数据传送指令（29条） 16位数据传送指令（1条）,MOV DPTR，#data16,外部数据传送指令(4条),MOVX ,，,MOVX,谁知道 内RAM中30H中数据外RAM的1001H中?,MOV A, 30H,MOV DPTR, #1001H,MOVX DPTR, A,片内传送MOV,在A累加器、工作寄存器R0R7、片内RAM与SFR（di
9、rect、Ri）之间传送数据。,单片机与片外RAM之间的数据传送（取数/送数）MOVX,在片外RAM（或外扩I/O口）与A累加器之间传送。仅采用寄存器间接寻址方式。,当采用DPTR做间接寻址，则可寻址整个64K片外RAM，高8位地址(DPH)由P2口输出，低8位地址（DPL）由P0口输出。 采用Ri（i=0,1）作间接寻址，可寻址片外256个单元RAM，8位地址和数据均由P0口输出，可选其他任何输出口线来输出高于8位的地址，一般选用P2口输出高8位的地址。,单片机与ROM之间的数据传送 （查表）MOVC,读取存放在程序存储器ROM中的数据，通常是以表格形式存放。采用变址寻址方式。 MOVC A
10、， A+DPTRMOVC A， A+PCA ROM,例如：（A）=30H，执行1000H处的指令 1000H：MOVC A,A+PC 本指令占用1个单元，下条指令地址为1001H， （PC）=1001H，再加上A种的30H，得1031H，结 果将ROM种的1031H的内容送入A。,单片机与ROM之间的数据传送 （查表）MOVC,优点：不改变特殊功能寄存器及PC的状态，根据A的内容就可以取出表格中的常数。 缺点：表格只能存放在该条查表指令后面的256个单元之内，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。,单片机与ROM之间的数据传送 （查表）MOVC,MOVC A， A+PC,例如：（DP
11、TR）=8100H，（A）=40H执行指令MOVC A,A+DPTR结果将 ROM 中 8140H 单元内容送入累加器A。,单片机与ROM之间的数据传送 （查表）MOVC,以DPTR作为基址寄存器，A的内容作为无符号整数和DPTR的内容相加得到一个16位的地址，把由该地址指出的程序存储器单元的内容送到累加器A。 例如：MOVC A,A+DPTR本指令的执行结果只和指针DPTR及累加器A的内容有关，与该指令存放的地址及常数表格存放的地址无关。表格的大小和位置可以在64K程序存储器中任意安排，一个表格可以为各个程序块公用。,MOVC A， A+DPTR,例:从程序存储器2000H单元开始存放09
12、的平方值，以DPTR作为基址寄存器进行查表得的平方值, 若用以DPTR作为基址寄存器的查表指令. 程序如下: MOV DPTR,#2000H MOV A,#09H MOVC A,A+DPTR,1）字节交换指令（3条）,交换类指令（3条）,A,F5,81,内部RAM,2）低半字节交换指令（1条）,XCHD A, Ri 这里假设i=0,3）累加器A中高4位和低4位交换指令（1条）,SWAP A,PUSH direct,POP direct,PUSH 33H,PUSH 34H,堆栈操作指令（2条）,POP 36H,POP 35H,. . . .,堆栈原则：后进先出,数据缓冲堆栈区,堆栈指针 SP,S
13、P 内是存放的是堆栈栈顶的地址,堆栈原则：后进先出,PUSH direct,POP direct,PUSH 33H,PUSH 34H,堆栈原则：后进先出,复位后SP=07H,PUSH direct,POP direct,POP 36H,POP 35H,堆栈原则：后进先出,复位后SP=07H,传送类指令分类,单片机内部数据传送指令： MOV XCH XCHD SWAP PUSH POP 读写单片机外部RAM数据的传送指令：MOVX 单片机ROM的数据传送指令：MOVC,MOVX 和MOVC 以A作中介,为便于理解记忆指令，对数据传送类指令再 作如下分类：,direct,3.4.2算术运算类指令（
14、24条） 加法指令（8条）,A ，,Rn,Ri,#data,ADD,direct,A ，,Rn,Ri,#data,ADDC,减法指令(4条),direct,A ，,Rn,Ri,#data,SUBB,ADDC A , B (A+B+CYA ),SUBB A , B (A B CYA ),3.4.2 算术操作类指令（24条）,加法指令（8条）,0011,0110,1010,1101 + 1010,1100,1101,1100 1110,0011,1000,1001,1010,1101 + 1101,1100 1000,1001,MOV A,#0ADH ADD A,#0DCH MOV 20H,A M
15、OV A,#36H ADDC A,#0ACH MOV 21H,A,BCD码: 0011 0100,BCD码调整指令(1条),DA A,注意：DA A指令只能跟在ADD或ADDC加法指令后，不适用于减法指令。,0001 1000,0001 0110,BCD码,0010 1110,差6,BCD码调整指令,BCD码也叫8421码,就是将十进制的数以8421的形式展开成二进制，大家知道十进制是09十个数组成，这十个数每个数都有自己的8421码： 举个例子： 321的8421码就是 3 2 1 0011 0010 0001 原因:0011=8x0+4x0+2x1+1x1=3 0010=8x0+4x0+2x1+1x0=2. 0001=8x0+4x0+2x0+1x1=1,
