《单片机原理与C51基础 教学课件 ppt 作者 赵丽清 第3章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理与C51基础 教学课件 ppt 作者 赵丽清 第3章（173页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 80C51单片机的寻址方式和指令系统,第3章 目录,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号 3.2 80C51的寻址方式 3.3 数据传送类指令 3.4 算术运算类指令 3.5 逻辑运算及移位类指令 3.6 控制转移类指令 3.7 位操作类指令,80C51单片机的寻址方式和指令系统,机器指令: 是指单片机能直接识别和执行的指令是二进制编码(书写时常采用十六进制的形式)指令，称为机器指令，也称为机器语言。机器语言难编写、难读懂、难查错和难交流。 符号指令: 为了编写程序的方便，人们采用便于记忆的符号（助记符）来表示机器指令，从而形成了所谓的符号指令，它是机器指令的符号表示，所以它与机器指令
2、一一对应。符号指令必须转换成机器指令后，单片机才能识别和执行，汇编语言就是典型的符号指令。,80C51单片机的寻址方式和指令系统,单片机常用的编程语言及其关系: 单片机主要是采用汇编语言和C语言，其各自有自己的指令体系。 汇编语言程序编译后代码效率高，但不同机型之间程序不能互相移植。 早期C语言编制的程序编译成二进制代码后，编译效率低，占用ROM空间过大，在业界应用较少。 随着高效率C语言编译器的成功开发，目前用C语言编制的程序其编译后的代码效率只比直接使用汇编语言低20%左右。而其高级语言所具有的可读性好、可移植性强的优势受到了开发人员的认可。,80C51单片机的寻址方式和指令系统,80C5
3、1系列单片机汇编语言指令系统共有111条指令 按功能划分，可分为五大类： (1)数据传送类指令(29条)； (2)算术运算类指令(24条)； (3)逻辑运算及移位类指令(24条)； (4)控制转移誉指令(17条)； (5)位操作类指令(17条)。,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号 3.1.1 汇编语言指令格式 3.1.2 机器码的三种格式 3.1.3 指令中常用符号说明,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.1 汇编语言指令格式 一条完整的80C51系列单片机汇编语言指令通常由标号、操作码、操作数(一般包括目的操作数和源操作数)及指令的注释几个
4、字段构成。 指令格式如下： 标号: 操作数 ，操作数；注释 （注：在一条指令中，方括号中的内容可有可无，尖括号中的内容必须有。由指令格式可见，操作码是指令的核心，不可缺少。),3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.1 汇编语言指令格式 标号表示与标号同一行指令的起始地址，是一种符号地址。标号可以由18个字符组成，第一个字符必须是字母，其余字符可以是字母、数字或其他特定符号，标号后跟分隔符“：”。 操作码指令的助记符，规定了指令所能完成的操作功能。 操作数指出了指令的操作对象，操作数可以是一个具体的数据，也可以是存放数据的单元地址，还可以是符号常量或符号地址等。 操作码与操作数之间必须用
5、空格分隔。 在一条指令中可能有多个操作数，操作数与操作数之间用逗号“，”分隔。 注释为了方便阅读而添加的解释说明性的文字，用分号“；”开头。,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.2 机器码的三种格式： 汇编语言需要编译成用机器语言表达的机器码才能在ROM中存放。在80C51系列单片机汇编语言指令系统中，指令的字长有单字节、双字节、三字节三种，其编译后的机器码在程序存储器中分别占用13个单元。 按所占字节分，分三种： （1）单字节指令49条； （2）双字节指令45条； （3）三字节指令17条。 按执行时间来分，分三种： （1）1个机器周期（12个时钟振荡周期）的指令64条； （2）2个
6、机器周期指令45条； （3）4个机器周期乘、除指令。,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.2 机器码的三种格式： 1、单字节指令（49条）：两种编码格式 8位编码只表示一个操作码的编码，其格式为： 例如：INC A 该汇编指令的机器码为：0000 0100B 其十六进制数为04H，操作数（累加器A）隐含在操作码中。 注意：在汇编语言指令中，“A”代表累加器，而用“ACC”代表累加器的地址E0H。,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.2 机器码的三种格式： 1、单字节指令（49条）：两种编码格式 8位编码中包含操作码和寄存器编码，其格式为： 这类指令中高5位表示操作码，低3位
7、rrr为存放操作数的寄存器Rn(n=0,7)的编码。 例如：MOV A，R0。 该指令的编码为：1110 1000B 其十六进制表示为E8H，低三位000为R0的编码。,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.2 机器码的三种格式： 2、双字节指令（45条） 双字节指令为16位编码，其格式为： 第一个字节表示操作码，第二个字节为参与操作的操作数data或数据所在地址direct。 例如：MOV A，#30H。 该指令两个字节的编码为0111 0100B，0011 0000B 其十六进制表示为：74H，30H，其中74H存放在指令码的第一字节，data这个具体的数据存放在第二字节。,3.1
8、 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.2 机器码的三种格式： 3、三字节指令（17条）： 三字节指令为24位编码，其格式为： 第一个字节表示操作码，后两个字节为参与操作的操作数data或数据所在地址direct。 例如：MOV 20H，#50H。 该指令的3个字节编码为0111 0101B，0010 0000B，0101 0000B。其十六进制表示为75H，20H，50H。第一个字节存放75H这个操作码，第二个字节存放目的地址20H，第三个字节存放源操作数50H,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.3 指令中常用符号说明 在描述80C51系列单片机指令系统的功能时，经常使用的符号及
9、意义如下： Rn(n=O7) 当前选中的工作寄存器组中的寄存器Rn（nR0R7）之一； Ri(i=0、1) 当前选中的工作寄存器可作为地址指针的寄存器 R0、R1； #data 8位立即数； #datal6 16位立即数； direct 片内部RAM的低128个单元地址， 也可以是特殊功能寄存器SFR的单元地址或符号； addrll 11位目的地址，只限于在ACALL和AJMP指令中使用； addrl6 16位目的地址，只限于在LCALL和LJMP指令中使用；,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.3 指令中常用符号说明 在描述80C51系列单片机指令系统的功能时，经常使用的符号及意义
10、如下： rel 补码形式表示的8位地址偏移量，其值的范围： 128127； bit 片内RAM位寻址区或可位寻址的特殊功能寄存器的位地 址； 间接寻址或变址寻址的前缀标志； C 进位标志位，也称为位累加器； 加在位地址的前面，表示对该位先求反再参与操作， 但不影响该位的值； (X) 由X指定的寄存器或地址单元中的内容； (X) 由X寄存器的内容作为地址的存储单元的内容；,3.1 汇编语言指令格式及其常用符号,3.1.3 指令中常用符号说明 在描述80C51系列单片机指令系统的功能时，经常使用的符号及意义如下： $ ：本条指令的起始地址； 指令操作流程，将箭头右边的内容送到箭头左边的单元中； 数
11、据交换。,3.2 80C51的寻址方式,3.2 80C51的寻址方式 3.2.1立即寻址 3.2.2 直接寻址 3.2.3 寄存器寻址 3.2.4 寄存器间接寻址 3.2.5 变址寻址 3.2.6 相对寻址 3.2.7 位寻址,3.2 80C51的寻址方式,寻址：寻找操作数地址或指令转移的目标地址。 寻址方式：是指寻找操作数或指令目标地址的方式就是寻址方式。 寻址方式总体上分为两大类： 一是操作数的寻址 二是跳转、调用等指令所涉及的跳转目标地址和调用程序的首地址的寻址。,3.2 80C51的寻址方式,80C51单片机的寻址方式有七种: 立即数寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 基址变址
12、寻址 相对寻址 位寻址,3.2 80C51的寻址方式,3.2.1立即寻址 立即寻址就是操作数在指令中直接给出的寻址方式。 通常把出现在指令中的操作数称为立即数，为了与直接寻址 指令中的直接地址相区别，指令中需要在直接给出的具体数 据前面加“#”标志。 【例3-1】执行指令：MOV A，#30H 后累加器A的值是多少？ 解：执行指令如图3-1 所示，(A)=30H 。 汇编指令MOV A，#30H编译成机器码后为:74H，30H，其中30H就是立即数，该指令功能是将30H这个数本身送入累加器A中，执行完这条指令后累加器A中的值为30H，即(A)=30H。 立即寻址所对应的存储空间为ROM空间(立
13、即数在ROM中存放)。,3.2 80C51的寻址方式,3.2.1立即寻址,3.2 80C51的寻址方式,3.2.2立即寻址 在指令中直接给出操作数存放在内部RAM的地址，或直接给 出特殊功能寄存器的地址或符号，这就是直接寻址方式。此 时，指令的操作数部分就是操作数的地址。 【例3-2】已知内部RAM (30H)=58H，执行指令“MOV A，30H”后，（A）=？ 解：指令执行过程如图3-2所示，结果：（A）=58H 。 该指令在ROM中的机器码为：E5H、30H，其中30H表示直接地址，该指令功能是把内部RAM地址为30H单元中的操作数58H传送给累加器A，累加器原先的数值被覆盖。,3.2
14、80C51的寻址方式,3.2.2立即寻址,3.2 80C51的寻址方式,3.2.2立即寻址 直接寻址方式可访问以下存储空间： (1)内部RAM低128个字节单元，在指令中直接地址以单元地址的形式给出； (2)特殊功能寄存器。 对于特殊功能寄存器，其直接地址既可以写成特殊功能寄存器的直接地址形式，如指令：MOV A，90H中，90H是特殊功能寄存器P1的直接地址形式； 更常采用特殊功能寄存器的符号名称来表示，如指令： MOV A，P1中，P1是特殊功能寄存器的符号名称，也是符号地 址，在指令中符号“P1”与地址“90H”是等同的。,3.2 80C51的寻址方式,3.2.3 寄存器寻址 寄存器寻址
15、就是以寄存器的内容作为操作数。在指令的操作数 位置上指定了寄存器就能得到操作数。 【例3-3】如(RO)=60H，则执行MOV A，R0 指令后，(A)=? 解：指令执行过程如图3-3，结果：（A）= 60H 。 指令在ROM中的机器码为E8H，指令对应的机器码是：E8H=1110 1000B，二进制的后三位000就是隐含的R0寄存器的编码，如果是R7其编码为111。 由于寄存器在CPU内部，所以采用寄存器寻址可以获得较高的运算速度。,3.2 80C51的寻址方式,3.2.3 寄存器寻址,3.2 80C51的寻址方式,3.2.3 寄存器寻址 能实现这种寻址方式的寄存器有： （1）工作寄存器 R
16、0R7(4组工作寄存器均可)； （2）累加器 A（注：使用A为寄存器寻址，使用ACC为直接寻址）； （3）寄存器B (注：以AB寄存器对的形式出现时为寄存器寻址，单独出现时为直接寻址)； （4）数据指针 DPTR。,3.2 80C51的寻址方式,3.2.4 寄存器间接寻址 以寄存器中的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作 数，这种寻址方式称为寄存器间接寻址。 寄存器名称前加“”标志来表示寄存器间接寻址。 【例3-4】 (RO)=60H，(60H)=32H，则执行MOV A，R0 指令后，(A)=?，(RO)=? 解：指令执行过程如图3-4 结果：（A）= 32H，(RO)=60H 。,3.2 80C51的寻址方式,3.2.4 寄存器间接寻址 以寄存器中的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作 数，这种寻址方式称为寄存器间接寻址。 寄存器名称前加“”标志来表示寄存器间接寻址。 【例3-4】 (RO)=60H，(60H)=32H，则执行MO
