《《单片机原理与应用系统设计》-李云钢-电子教案 第03章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《单片机原理与应用系统设计》-李云钢-电子教案 第03章（148页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 MCS-51单片机指令系统及编程技术,3.1 MCS-51汇编指令概述 3.2 数据传送指令 3.3 算术运算指令 3.4 逻辑运算指令 3.5 位操作指令 3.6 控制转移指令 3.7 汇编程序设计举例 3.8 单片机C语言程序开发及设计举例,3.1 MCS-51汇编指令概述,计算机的指令系统是一套控制计算机操作的编码，称为机器语言，计算机内部结构的功能大部分是通过指令系统来体现的，计算机本身只能识别和执行机器语言，为了便于程序员的理解和记忆，常用符号来代替机器语言，称为汇编语言,利用汇编程序可以将汇编语言翻译成机器语言。MCS-51的指令系统由111条汇编指令组成，指令丰富，编程灵
2、活。当前，51型单片机的硬件在功能、处理速度和可靠性等方面都有了很大的发展，但其软件仍然兼容这套指令系统，下面详细介绍这套指令系统。,3.1 MCS-51汇编指令概述,3.1.1 汇编指令格式及常用符号说明 3.1.2 寻址方式 3.1.3 指令类型,3.1.1 汇编指令格式及常用符号说明:汇编指令格式,MCS-51共有111条汇编指令，每天指令都由操作码和操作数所组成，格式如下： 操作码 操作数1，操作数2，操作数3 其中，操作码即指令助记符，由25个英文字母组成，例如：JB、MOV、DJNZ、LCALL。指令后可能有03个操作数，但就具体的某条指令来说，其操作数的个数是确定的。,3.1.1
3、 汇编指令格式及常用符号说明:伪指令,伪指令也称为汇编命令，最常用的有以下几条 ： 定位伪指令：ORG m；m指出该伪指令后的指令的汇编地址。 字节定义伪指令：DB X1，Xi，Xn；Xi（i1,2,.,n）为单字 节数据。该伪指令在程序存储器中定义一个常数表。 字定义伪指令：DW Y1，Yi,.,Yn；Yi（i1,2,.,n）为双字 节数据。该伪指令也是在程序存储器中定义一个常数表。 汇编结束伪指令：END；该伪指令指出结束汇编，即使后面还有指 令，汇编程序也不作处理。,3.1.1 汇编指令格式及常用符号说明:伪指令, 标号和注释：标号加在指令之前，以字母开始，后跟07个字母或 数字，并以冒
4、号“:”结尾。汇编后，标号的值是它后面的指令的存储地址。注释以分号“；”开始，如果一行写不下，可以另起一行，但每行都必须以分号开始。 BIT伪指令：将内部RAM中位寻址区某一位的位地址赋值给字符串。 EQU伪指令：将一个字节的数值赋给字符串。 DATA伪指令：给一个内部的数据存储单元命名。 XDATA伪指令：给一个外部的数据存储单元命名。,3.1.1 汇编指令格式及常用符号说明:常用缩写符号,指令及指令说明中常用的缩写符号说明,3.1.1 汇编指令格式及常用符号说明:常用缩写符号,指令及指令说明中常用的缩写符号说明（续）,3.1.1 汇编指令格式及常用符号说明:常用缩写符号,指令及指令说明中常
5、用的缩写符号说明（续）,3.1.2 寻址方式,指令获取操作数的方式称为寻址方式。MCS-51共有七种寻址方式，分别是寄存器寻址、直接寻址、寄存器间址、立即寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。,3.1.2 寻址方式,（1）寄存器寻址 由指令指出的寄存器的内容作为操作数。可使用的寄存器有：R0 R7、A、B、DPTR等。 例：INC R0 ；寄存器R0的值加1,3.1.2 寻址方式,（2）直接寻址 在指令中包含操作数的直接地址。可直接寻址的存储空间有三种，分别是特殊功能寄存器（只能用直接寻址方式访问）、片内RAM的低128字节和位地址空间。 例：MOV SP,#5FH ；将立即数5FH送入寄存器SP
6、 ANL 70H,#48 ；第1操作数是：内部RAM的70H单元的内容 MOV C,00H ；将00H号位单元的内容送入位操作累加器C,3.1.2 寻址方式,（3）寄存器间址 寄存器的内容作为操作数的地址，可用的寄存器是：R0，R1，DPTR。 例：ANL A,R0 ；第2操作数是，R0的内容作为地址所指向 ； RAM单元的内容 MOVX A,DPTR ；第2操作数是，DPTR的内容作为地址，所指 ；向的外部RAM单元的内容,3.1.2 寻址方式,（4）立即寻址 操作数包含在指令中。 例：MOV A,#70H ；立即数以“#”为前导符，立即数就是常数 （5）变址寻址 以PC或DPTR作为基址寄
7、存器，以A作为变址寄存器，相加形成16位 地址，该地址即为操作数地址。 例：MOVC A,A+PC MOVC A,A+DPTR,3.1.2 寻址方式,（6）相对寻址 以程序计数器PC作为基址寄存器，指令中给出偏移量rel（有符号 数），PC的当前内容与rel之和给出操作数的实际地址。相对寻址 主要用于跳转指令。 例：JC #09H SJMP #1AH （7）位寻址 对于可位寻址的单元，采用直接寻址方式寻址。 例：CPL 00H ；这里的00H是位地址,MCS-51有111条指令，可分成如下5种指令类型： （1）数据传送指令（28条）； （2）算术运算指令（24条）； （3）逻辑运算指令（25条
8、）； （4）位操作指令（12条）； （5）控制转移指令（22条）。,3.1.3 指令类型,3.2 数据传送指令,数据传送操作是单片机最基本最重要的操作之一，数据传送是否快速对程序的编写和执行速度有很大影响。MCS-51有28条数据传送指令，介绍如下。,3.2 数据传送指令,3.2.1 内部数据传送指令 3.2.2 外部数据传送指令 3.2.3 查表指令,3.2.1 内部数据传送指令,（1）以累加器A为目的操作数的指令 MOV A,Rn ；（Rn） （A） MOV A,direct ；（direct） （A） MOV A,Ri ；（Ri） （A） MOV A,#data ；data （A） 这组
9、指令的功能是把源操作数的内容送入累加器，例如： MOV A,R6 ；（R6） （A） MOV A,30H ；（30H） （A） MOV A,R0 ；（R0） （A） MOV A,#55H ；55H （A）,3.2.1 内部数据传送指令,（2）以Rn为目的操作数的指令 MOV Rn,A ；（A） （Rn） MOV Rn,direct ；（direct） （Rn） MOV Rn,#data ；data （Rn） 这组指令的功能是把源操作数的内容送入当前工作寄存器，例如： MOV R2,A ；（A） （R2） MOV R0,30H ；（30H） （R0） MOV R7,#0AAH ；0AAH （R7
10、）,3.2.1 内部数据传送指令,（3）以直接寻址的单元为目的操作数的指令 MOV direct,A ；（A） （direct） MOV direct,Rn ；（Rn） （direct） MOV direct1,direct2 ；（direct2） （direct1） MOV direct,Ri ；（Ri） （direct） MOV direct,#data ；data （direct） 这组指令的功能是把源操作数的内容送入由直接地址指出的内部RAM 存储单元。举例如下。,3.2.1 内部数据传送指令,（3）以直接寻址的单元为目的操作数的指令（续） 例如： MOV P1,A ；（A） （P1）
11、 MOV 40H,R2 ；（R2） （40H） MOV 0E0H,78H ；（78H） （A） ；（注：0E0H是A的SFR地址） MOV 50H,R1 ；（R1） （50H） MOV 20H,#55H ；55H （20H）,3.2.1 内部数据传送指令,（4）以寄存器间接寻址的单元为目的操作数的指令 MOV Ri,A ；（A） （Ri） MOV Ri,direct ；（direct） （Ri） MOV Ri,#data ；data （Ri） 这组指令的功能是把源操作数的内容送入R0或R1指出的内部RAM存储 单元中，例如： MOV R0,A ；（A） （R0） MOV R1,7FH ；（7F
12、H） （R1） MOV R0,#80H ；80H （R0）,3.2.1 内部数据传送指令,（4）以寄存器间接寻址的单元为目的操作数的指令（续） 又如，设（70H）=60H，（60H）=20H，P1口为输入口，当前P1口的 输入状态为0B7H，执行下面的程序： MOV R0,#70H ；70H （R0） MOV A,R0 ；60H （A）（70H单元的内容为60H） MOV R1,A ；60H （R1） MOV B,R1 ；20H （B） （60H单元的内容为20H） MOV R0,P1 ；0B7H （70H）（P1口内容送到R0所指单元） 结果为：（70H）=B7H，（B）=20H，（R1）=
13、60H，（R0）=70H,3.2.1 内部数据传送指令,（5）16位数据传送指令 MOV DPTR,#data16 ；data16 （DPTR） 这条指令的功能是将16位常数送入DPTR。 （6）栈操作指令 PUSH direct ；（SP）+1 （SP） ；（direct） （SP） POP direct ；（SP） （direct） ；（SP）-1 （SP） 进栈指令PUSH首先将SP加1，然后把直接地址指出的内容送到SP寻址的单元中；出栈指令POP首先将SP寻址的单元中的内容送到直接地址中，然后把SP减1。,3.2.1 内部数据传送指令,（6）栈操作指令（续） 例如，设（SP）=60H，
14、（A）=30H，（B）=70H。执行下述指令： PUSH A ；（SP）+1 （SP）,（A） （SP） PUSH B ；（SP）+1 （SP）, （B） （SP） 结果为：（61H）=30H，（62H）=70H，（SP）=62H。 又如，设（SP）=62H，（62H）=70H，（61H）=30H， 执行下述指令： POP DPH；（SP） （DPH）, （SP）-1 （SP） POP DPL；（SP） （DPL）, （SP）-1 （SP） 结果为：（DPTR）=7030H，（SP）=60H。,3.2.1 内部数据传送指令,（7）字节交换指令 XCH A,Rn XCH A,direct XCH
15、 A,Ri 这组指令的功能是将累加器A的内容和另外一个源操作数的内容相互 交换，例如：设（A）=55H，（R7）=0AAH。执行指令： XCH A, R7 结果为：（A）=0AAH，（R7）=55H。,3.2.1 内部数据传送指令,（8）半字节交换指令 XCHD A,Ri 这条指令的功能是将A的低4位和Ri指出的RAM单元低4位交换，各自 的高4位不变，例如：设（A）=15H，（R0）=30H，（30H）=34H。执 行指令： XCHD A,R0 结果为：（A）=14H，（30H）=35H。,3.2.2 外部数据传送指令,MOVX A,DPTR ；（DPTR） （A） MOVX A,Ri ；（Ri） （A） MOVX DPTR,A ；（A） （DPTR） MOVX Ri,A ；（A） （Ri） 上述指令的实现在累加器A和外部扩展的RAM/IO口之间的数据传送。执行前2条指令时，#RD引脚上有信号输出，执行后2条指令时，#WR引脚上有信号输出。执行第2条指令时，P0口是地址数据复用口，Ri输出的8位地址将出现在P0口上。这可以用于只需要8位地址总线的系统。如果需要更多的地址总线，可以在执行MOVX指令之前，安排其它口线事先输出高位地址。,3.2.3 查表指令
