《单片机原理与应用 教学课件 PPT 作者 张东亮 第3章8051单片机指令系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理与应用 教学课件 PPT 作者 张东亮 第3章8051单片机指令系统（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 8051单片机指令系统,3.1 指令系统概述 3.2 寻址方式 3.3 数据传送类指令 3.4 算术运算类指令 3.5 逻辑运算类指令 3.6 控制转移类指令 3.7 布尔运算类指令,指令和指令系统 计算机通过执行程序完成人们指定的任务，程序由一条一条指令构成，能为CPU识别并执行的指令的集合就是该CPU的指令系统。 助记符指令格式 8051单片机汇编语言指令格式: 操作码 目的操作数，源操作数 操作码指明该指令完成什么操作； 操作数是指明该指令的操作对象。目的操作数是存放结果的。,3.1 指令系统概述,双字节指令：,三字节指令：,指令按字节长度可以分为三种：,指令的格式：,例如： M
2、OV A，R0 机器码：E8H,例如：MOV A，30H 机器码：E530H,例如：MOV DPTR，#2010H 机器码：902010H,指令分类 数据传送指令（29条） 算术运算指令（24条） 逻辑运算和移位指令（24条） 位操作指令 （17条） 控制转移指令（17条） 共111条,指令中操作数提供的方式称为寻址方式。,3.2 寻址方式,指令符号约定,8051的寻址方式(8种) 立即寻址 寄存器寻址 直接寻址 间接寻址 变址寻址 相对寻址 位寻址 隐含寻址,1.立即寻址 指令中直接给出操作数的寻址方式。在指令系统中，立即数用一个前面加 “#”号的8位数(#data，如#52H)或16位数(
3、#data16，如#2052H)表示。立即寻址中的数，称为立即数。 例如指令：MOV A，#52H; 对比MOV A，52H MOV DPTR，#2052H,2.寄存器寻址 操作数存放在寄存器中。 寻址对象：A，B，DPTR，R0R7 。 B 仅在乘除法指令中为寄存器寻址，在其他指令中为直接寻址。 A 可以寄存器寻址又可以直接寻址，直接寻址时写作ACC。,例如：MOV A，R0 ；R0A，A、R0均为寄 存器寻址，机器码E8 MUL AB ；ABBA，A、B为寄 存器寻址，机器码A4,3.直接寻址: 操作数的地址直接出现在指令中。 寻址对象：内部数据存贮器：使用它的地址 特殊功能寄存器：既可使
4、用它的地址，也可以 直接使用寄存器名。,例：MOV A，40H ; A=56H 机器码 E540H,MOV P0，#45H ；45HP0， P0为直接寻址的 SFR，其地址为 80H， 机器码为758045H,MOV 40H，41H ; 机器码为854140H 内部RAM （41H）（40H） （40H）=（41H）=78H,4.寄存器间接寻址 操作数存放在以寄存器内容(R0, R1, DPTR, SP)为地址的单元中。 例如： MOV R0,#20H MOV R0，A ；A(20H) 地址的内部RAM MOVX A，R1 ；外部RAM（地址为P2 R1 ） 的 内容A MOVX DPTR，A
5、 ；A以DPTR内容为地址的 外部RAM,5.变址寻址 以DPTR或PC寄存器内容为基地址，与A的内容相加形成操作数的地址。其中累加器A内容可变。 例如： MOVC A, A+DPTR ; A（A+DPTR） MOVC A, A+PC ；A（A+PC) 设 A=22H, DPTR=63A0H, (63C2H)=38H, 则结果 A=22H,例如：SJMP 38H ;PC=PC+2+38H=186CH,6.相对寻址 相对寻址是将程序计数器PC的当前值与指令第二字节给出的补码偏移量(-128 +127)相加，从而形成转移的目标地址。,7.位寻址 对片内RAM中20H2FH中的128个位地址及SFR
6、中的可位寻址的位地址寻址。,例如： MOV C，20H；20H位即24H.0的内容送CY标志 位，C称为位累加器。 MOV A，20H ；字节寻址，将内部 RAM中20H单,以上两条指令均为直接寻址，究竟是位寻址还是字节寻址，根据两操作数类型一致的原则，由另一个操作数决定。 例如， MOV ACC.7, C,位寻址地址表,3D,3C,3B,3F,3E,3A,39,38,27H,8.隐含寻址 执行指令的所有信息均在操作码中，此时操作数是某个寄存器的内容，而寄存器名隐含在操作码中。隐含寻址方式的指令一般为单字节指令。,例如：指令助记符 CLR A ; 功能是将累加器A清零。机器指令码为E4H。,操
7、作数寻址方式及有关寻址空间表,传送类指令占有较大的比重。数据传送(Data Transfer )是进行数据处理的最基本的操作，这类指令一般不影响标志寄存器PSW的状态。,传送类指令可以分成两大类。一是采用MOV操作符，称为一般传送指令；二是采用非MOV操作符，称为特殊传送指令，如：MOVC、MOVX、PUSH、POP、XCH、XCHD及SWAP。,3.3 数据传送类指令,CY ：进位标志。反映最高位的进位借位,加法为进位、减法为借位。CY又作为位操作累加器C。 CY=1,有进位,否则无进位。 AC :辅助进位标志。反映高半字节与低半字节之间的进/借位，AC=1有进位； AC=0无进位 。AC主
8、要用于BCD码调整。 FO：用户标志位。可由用户设定其含义。 RS1、RS0：工作寄存器组选择位。(Register Selection) 取00,01,10,11分别表示03组(区:bank)工作寄存器 OV：溢出标志。反映补码运算的运算结果有无溢出。 有溢出, OV=1，无溢出OV=0。 -：保留位。 P：奇偶标志(Parity)。运算结果寄存器A中有奇数个“1”，P=1；有偶数个“1”，P=0。,程序状态字PSW,这类指令有29条。普通传送指令可以分为片内RAM数据传送、片外RAM数据传送、程序存储器数据传送等类型。,3.3.1内部RAM、SFR数据传送指令,以A为目的操作数 MOV A
9、，Rn ；A Rn MOV A，direct ；A（direct） MOV A，Ri ；A（Ri） MOV A，#data ；A #data,以Rn为目的操作数 MOV Rn，A ；Rn A MOV Rn，direct ；Rn （direct） MOV Rn，#data ；Rn #data,以间接地址为目的操作数 MOV Ri，A ；（Ri） A MOV Ri，direct ；（Ri） （direct） MOV Ri，#data ；（Ri） #data,直接地址为目的操作数 MOV direct ，A ；（ direct ） A MOV direct1 ，direct2 ； (direct1)
10、（direct2） MOV direct ，#data ；（ direct ） #data MOV direct, Ri ; （ direct ） (Ri),例如， MOV P1, R2 ;R2内容送P1口 MOV 90H, R2 ;R2内容送P1口, 90H为P1地址 MOV R5,60H ;R5 (60H),MOV Ri,A direct #data,MOV direct ,A Rn Ri #data direct,8051单片机片内数据传送图,16位立即数传送指令： MOV DPTR, #data16 这条指令的功能是将源操作数data16（通常是地址常数）送入目的操作数DPTR中。源操
11、作数的寻址方式为立即寻址。,例如： 执行指令 MOV DPTR，#1234H 后, DPTR=#1234 H，DPH=12H，DPL=34H。,A,外部数据 存储器,Ri , A DPTR , A A , Ri A , DPTR,MOVX,3.3.2 外部RAM和A之间的数据传送,MOVX,MOVX的“X”表示外部（EXternal）RAM的意思。Ri是8位地址指针，寻址范围为256字节。DPTR是16位地址指针，寻址范围为64K字节。由于片外I/O与片外RAM统一编址，所以片外I/O的读写也用MOVX指令。用到的控制信号为/RD 或/WR。,MOVX A，DPTR ；A （DPTR） MOV
12、X DPTR，A ；（DPTR） A MOVX A，Ri ；A （P2Ri） MOVX Ri，A ；（P2Ri） A,3.3.3 程序存储器的数据传送,A,程序 存储器,MOVC,A , A+PC A , A+DPTR,MOVC,MOVC为查表指令，用于读取程序存储器中的常数(Constant) 。,MOVC A，A+DPTR ；A （A+DPTR） MOVC A，A+PC ；A （A+PC）,例如，用查表的方法，将A中的16进制数（0F)转换为ASCII码，并送回A。,指令地址 源程序 ORG 4000H ；程序起始地址 4000H CHTAB: INC A ;A=09, AF 4001H
13、MOVC A,A+PC ;查表A=3039, 4146 ;MOV DPTR,#TAB, MOVC A, A+DPTR 4002H RET ;子程序结束 4003H TAB: DB 30H，31H, 32H, 33H, 39H ； 09 的ASCII码 400DH DB 41H，, 46H ； AF的ASCII码,若A=3, 则查表得3的ASCII码A=33H,3.3.4 堆栈操作指令,子程序与中断服务子程序调用、现场保护要用到堆栈。 堆栈是在内部RAM中按“后进先出”的规则组织的一片存储区。此区的一端固定，称为栈底；另一端是活动的，称为栈顶。栈顶的位置由栈指针SP指示(即SP的内容是栈顶的地址
14、)。 在8051中，堆栈的生长方向是向上的（地址增大）。,系统复位时，SP的内容为07H。通常用户应在系统初始化时对SP重新设置。SP的值越小，堆栈的深度越深。 PUSH direct ；SP SP 1，（SP）（direct） POP direct ；(direct)（SP），SP SP1,例如：MOV SP,#3FH ;SP=#3FH MOV A, #51H ;A=51H PUSH ACC ;压入堆栈 SP=40H, (40H)=51H POP 28H ;弹出堆栈 (28H)=51H, SP=3FH,例如： MOV SP，#30H ; SP=30H PUSH 50H ; SPSP+1=31
15、H, (31H) (50H) POP 40H ; (40H)(31H), SPSP-1=30H,堆栈操作示例,3.3.5 数据交换指令,例如：若R0=80H，A=20H。执行指令 XCH A，R0 后，A=80H，R0=20H。,对于单一的MOV类指令，传送通常是单向的，即数据是从一处（源）到另一处（目的）的拷贝。而交换类指令完成的传送是双向的，是两字节间或两半字节间的双向交换 。,1字节交换,XCH A,Rn ; A Rn n=07 direct ; A (direct) Ri ; A (Ri) i=0,1,XCH A，Rn ；A Rn， n=07 exchange XCH A ，direct ；A（direct） XCH A，Ri ；A（Ri）, i=0,1,2半字节交换,XCHD指令的功能是间址操作数的低半字节与A的低半字节内容互换(Exchange decimal)。 SWAP指令的功能是累加器 的高低4位互换。,例如：若R030H，（30H）67H， A20H。执行指令 XCHD A，R0 指令后，A27H，（30H）60H。 若A30H，执行指令SWAP A后，A03H。,XCHD A，Ri ；Decimal, A03(Ri)03 SWAP A ；A03A47,数据传送指令（29条）,算术运算指令可以完成加、减、乘、除及加1和减
