MCS-51單片機指令系統(tǒng)講義[通用]

1、MCS-51單片機指令系統(tǒng)講義2.1:MCS-51指令系統(tǒng)的概述 MCS-51共有111條指令，指令的長度和執(zhí)行時間因不同的指令而各不相同。2.1.1 指令格式2.1.2 指令的三種表示形式2.1.3 指令的字節(jié)數(shù)2.1.4 指令的分類繼續(xù)2.1.1 指令格式：指令格式：既指令的結構形式。OPDATA 或 ADDRESS操作碼操作數(shù)或操作數(shù)地址由操作碼和操作數(shù)（或操作數(shù)地址）構成指令的結構。舉例：MOV A,#0FFH ADD A,R0返回指令的表示形式是識別指令的標志。1，二進制的表示形式：（以“累加器的內容+08H”為例） 00100100B 操作碼 OP （加法） 00001000B 操

2、作數(shù)DATA（08H）特點： 能被CPU直接識別、運行的形式。也稱機器碼、匯編語 言的目標代碼。缺點：不便于閱讀、記憶和調試修改。2.1.2 指令的三種表示形式：2，十六進制表示方式： 它是對二進制形式的一種簡化。 00100100B 24H 00001000B 08H 在實驗室等少數(shù)環(huán)境下，可以將這種形式作為輸入程序的一種輔助手段。但是，這種形式的指令格式必須由對應的監(jiān)控程序把它們翻譯成二進制的“機器碼”后存入程序存儲器并運行。二進制表示的形式 十六進制表示的形式3，指令的“助記符”方式（也稱“匯編格式”）： 00100100B 24H 00001000B 08H ADD A，#08H 1，

3、這是一種由英文單詞或字母、數(shù)字來表征指令功能的 形式。是一種便于閱讀、書寫和交流的表示形式。 2，這種 “匯編”格式的指令必須把它“翻譯”為二進制形式 “機器碼”后才能為CPU所識別和執(zhí)行。 3，三種不同的表示方法適用于不同的場合。 本章內容都以匯編的形式介紹指令系統(tǒng)。二進制表示形式 十六進制表示 匯編格式返回2.1.3 指令的字節(jié)數(shù) 在MCS-51單片機的指令系統(tǒng)中，因指令操作碼和操作數(shù)的不同，指令（在存儲器中）長度也各不相同。 分為單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)。單字節(jié)指令（49條）：分無操作數(shù)、有操作數(shù)兩種。 無操作數(shù)：如 INC DPTR 10100011B INC A 00000100B 【

4、特點】：操作數(shù)隱含在操作碼中。 含有操作數(shù)寄存器名稱的單字節(jié)指令： 如：MOV A，R0 11101000B MOV A，R1 11101001B 【特點】：寄存器名以三位數(shù)代碼的形式在指令的后三位。雙字節(jié)指令（46條）： 指令的操作碼和操作數(shù)各占一個字節(jié)。 如： MOV A,#data 01110100B data 很明顯：8位的操作數(shù)本身占據(jù)一個字節(jié)。程序存儲器01110100datann+1mov a,#data雙字節(jié)指令在程序存儲器的存放示意圖三字節(jié)指令（16條）： 指令中的操作數(shù)為雙字節(jié)。如： MOV DPTR,#data16 1001000B,data15-8,data7-0 或者

5、：指令中分別包含1個字節(jié)的操作數(shù)和1個字節(jié)的操作數(shù)地址。如： MOV direct,#data 舉例：MOV 20H,#0FFH 10010000data15-8data8-0MOV dptr,#data16OP (75H)direct (20H)data (FFH)MOV direct,#data三字節(jié)指令在存儲器中存放的方式示意圖指令的字節(jié)數(shù)與指令的運行時間指令的字節(jié)多是否意味著指令周期就長？指 令字節(jié)數(shù)周期數(shù)指令說明 MOV A，R011R0內容送累加器AMOV A，#0FFH21立即數(shù)FFH送AMOV 20H，#30H32立即數(shù)30H送內存20h單元MUL AB14乘法指令INC DP

6、TR1116位寄存器DPTR加一從表中可見，指令的字節(jié)數(shù)與指令周期不是對等的關系返回2.1.4 指令的分類 MCS-51單片機的指令如果按功能劃分可以分為五類：1,數(shù)據(jù)傳送類指令：完成數(shù)據(jù)在單片機內部之間的傳送。 分為8位數(shù)和16位兩種。除了奇偶位外，指令的執(zhí)行對 PSW無影響。2,算術運算指令：用于操作數(shù)之間的加、減、乘除運算。 【特點】：多數(shù)情況下：操作數(shù)之一在累加器A中，結果也保留在A中，運算結果要影響PSW（進位標志、奇偶和溢出標志等）。3,邏輯操作和循環(huán)移位指令：操作數(shù)之間的邏輯加、邏輯與、取反和異或等操作。多數(shù)情況下一個操作數(shù)在A中，結果也存于A。移位指令分為左移、右移和帶進位和不

7、帶進位幾種情況。與算術類指令相比邏輯類指令基本不影響PSW的內容。4,控制轉移類指令：條件轉移、無條件轉移，調用和返回。 【 特點】：通過修改程序指針PC的內容，使CPU轉到另一處執(zhí)行，從而改變程序的流向。5，位操作指令：位傳送、位置位、位運算和位控制轉移等操作。 【 特點】：按位操作而不是按字節(jié)的操作。位控轉移的判斷不是檢測某一個字節(jié)而是對某一個位進行檢測并決定是否進行程序轉移。 這類指令基本不影響PSW的內容。返回2.2 尋址方式在指令的操作數(shù)位置上，用于表征、尋找操作數(shù)的方式定義為“尋址方式”。正確的理解、掌握尋址方式，是學習、使用指令的關鍵。在MCS-51單片機中，共使用了七種尋址方式

8、。 它們分別是： 1,寄存器尋址 5,變址尋址； 2,直接尋址 6,相對尋址； 3,立即數(shù)尋址 7,位尋址。 4,寄存器間接尋址 繼續(xù)2.2.1寄存器尋址當所需要的操作數(shù)在內部某一個寄存器Rn中時，將此寄存器名Rn直接寫在指令的操作數(shù)的位置上。如： MOV A,R7 ；將寄存器R7中的內容送累加器A中。 MOV 20H,R0 ；將寄存器R0中的數(shù)據(jù)送內存20H單元 INC R1 ；將寄存器R1中的內容加一 ADD A,R3 ；A的內容與寄存器R3的內容相加送A 寄存器尋址方式的指令大多是單字節(jié)指令。指令本身并不帶有操數(shù)，而是含有存放操作數(shù)的寄存器的3位代碼。以MOV A,Rn為例，使用R7寄存

9、器，所以rrr=111,既指令的機器碼為：0EFH1 1 1 0 1 r r r操作碼寄存器代碼返回E8HEFHMOV A,Rn2.2.2 直接尋址指令本身含有操作數(shù)的8位或16位地址。既指令直接給出了操作數(shù)的地址。如： MOV A,30H ;將RAM30H單元內容送累加器 這里30H是操作數(shù)在RAM中的地址。很明顯，直接尋址的指令長度是兩個或三個字節(jié)。程序ROMOP30H數(shù)據(jù)RAM操作數(shù)xnn+130H累加器A直接尋址示意圖使用直接尋址應注意的三個問題：1,指令助記符中direct是用16進制數(shù)表示的操作數(shù)地址。 當?shù)刂非『迷赟FR區(qū)域時,指令也可以用寄存器名來表示。 如： MOV A,80

10、H 可以寫成 MOV A,P0 后者用SFR中寄存器的名字取代它的物理地址80H。很明顯，后者更容易閱讀和交流，所以我們提倡使用SFR中寄存器名稱來代替直接地址。 如：MOV A,SBUF ；串口數(shù)據(jù)緩沖器數(shù)據(jù)送A MOV IE,#00H ；初始化中斷允許寄存器 MOV TH1,#0FEH ；為定時器1賦初值 盡管使用SFR的寄存器名稱來取代直接地址，可以帶來程序的可讀性，但是在匯編時，仍要將寄存器名字轉換為直接地址。2,當直接地址時在工作寄存器區(qū)中時，可以使用兩種尋址方式來訪問。 如： MOV A,00H ；將RAM中00H單元數(shù)據(jù)送累加器A MOV A,R0 ；將工作寄存器R0的內容送累加

11、器A 這里使用了不同的尋址方式，其指令的結構也不相同。 前者是：11100101(0E5H)、00000000（00H） 雙字節(jié)。 后者的機器碼是：11101000(0E8H) 單字節(jié); 在物理結構上，R0與RAM的00H單元恰好是同一單元，所以不同的指令而執(zhí)行結果是一樣的。 類似的還有累加器A： INC A 寄存器尋址方式（單字節(jié)）； INC ACC 直接尋址方式（雙字節(jié)）； INC 0E0H 直接尋址方式（雙字節(jié)）。 3,在指令系統(tǒng)中：字節(jié)地址與位地址是完全不同的概念。 前者用direct表示，而后者用bit 表示，但在指令中都是用16進制表示的數(shù)。 如： MOV A,20H ；將RAM的

12、20H單元內容送A MOV C,20H ；將位尋址區(qū)中的位地址為20H位內容送 PSW 中的Cy中。片內 RAM（20H-2FH）中的位尋址區(qū)結構圖7F7E7D7C7B7A797877767574737271706F6E6D6C6B6A696867666564636261605F5E5D5C5B5A595857565554535251504F4E4D4C4B4A494847464544434241403F3E3D3C3B3A393837262524232221202F2E2D2C2B2A292827262524232221201F1E1D1C1B1A191817161514131211100F

13、0E0D0C0B0A090807060504030201002FH20H字節(jié)地址返回24H位地址返回前一次2.2.3立即尋址指令本身直接含有所需要的8位或16位的操作數(shù)。 將此數(shù)稱為“立即數(shù)”（使用#標明）。如： MOV A,#30H ；將（8位）立即數(shù)送累加器A MOV DPTR,#2000H ；16位立即數(shù)送DPTR積存器 【注意】：MOV A,#30H MOV A,30H 兩者的區(qū)別。立即數(shù)尋址的指令長度為2或3個字節(jié)。74H30Hnn+1ROM累加器AMOV A,#30H 指令執(zhí)行流程90H20H00HROMDPTRMOV DPTR,#2000H指令的存儲和執(zhí)行返回2.2.4 寄存器間

14、接尋址指令中含有保存操作數(shù)地址的寄存器Ri。 MOV A,Ri ( i=0、1) CPU首先根據(jù)指令中寄存器名Ri找到操作數(shù)地址，然后再從該地址中找到操作數(shù) x。 如：MOV R0,#30H ；立即數(shù)送R0寄存器 MOV A,R0 ；從RAM的H單元取數(shù)送累加器A【注意】MOV A,R0 和 MOV A,R0 指令的區(qū)別。ROM11100110RAMx30H30HR000H累加器A123使用寄存器間址指令時應注意的三個問題：1,間址寄存器Ri只能使用R0、R1寄存器（i=0、1）。2,間址方式不僅用于片內RAM，同樣也適用于片外RAM。 對于片內RAM使用Ri寄存器，尋址范圍為00HFFH。

15、對于片外RAM，可以使用Ri，也可以使用DPTR做間址寄存器。兩者區(qū)別在于后者尋址范圍為0000HFFFFH，兩者都可以RAM和ROM。3，間址方式的指令不能訪問SFR中的單元。如下面的程序是錯誤的： MOV R1,#80H MOV A,R1 （因為80H為SFR的物理地址）MCS-51 片內 、片外 數(shù)據(jù)存儲器示意圖 特殊功能寄存器SFR通用數(shù)據(jù)存儲器80H7FH00HFFH片內數(shù)據(jù)存儲器 片外數(shù)據(jù)存儲器256B個字節(jié) 64KB個字節(jié)片外數(shù)據(jù)存儲器64KB0000HFFFFH注意：1,訪問片內RAM20H存儲單元；MOV A,20H2,訪問片外RAM存儲單元； MOV R0,#20HMOVX

16、 A,R03,盡管片內與片外的RAM單元 的00H-FFH地址相重疊但由于指令的不同不會發(fā)生地址混亂。返回2.2.5 變址尋址指令使用DPTR或PC中的內容作為基地址，再與累加器A的內容相加，其和作為操作數(shù)地址。如： MOVX A,A+PC ；PC內容與A的內容相加得操作數(shù)地址 并將此操作數(shù)送A MOVX A,A+DPTR；DPTR內容與A的內容相加得操作數(shù) 地址并將此操作數(shù)送A使用變址指令時，要事先分別為A、DPTR賦值，以便獲得操作數(shù)得地址。變址指令只適用于對ROM存儲器得訪問，如查表等?！九e例】：已知ROM中0302H 單元有一個數(shù)x，現(xiàn)要把它送到累加器A中，試編程。 MOV DPTR,

17、#0300H ；立即數(shù)送DPTR MOV A,#02H ；立即數(shù)送累加器A MOVC A,A+DPTR ；從ROM的00302單元取數(shù)送A變址尋址示意圖02H0300HROM XALU0302H累加器ADPTR0300H+ 02H0302HMOVC A,A+DPTR返回2.2.6 相對尋址轉移指令中使用的一種尋址方式。MCS-51單片機的指令系統(tǒng)中，有兩類轉移指令：相對轉移（ 2個或3個字節(jié)） 絕對轉移（3個字節(jié)）。 在絕對轉移指令中，指令直接給出轉移的目標地址（2字節(jié)地址），執(zhí)行時將目標地址直接送給PC，從而控制程序轉移； 而相對轉移指令在執(zhí)行中是將PC值與指令中的8位偏移量進行相加，形成指

18、令要轉移的目標地址。 SJMP rel由指令中有一個8位偏移量 rel 為帶符號位的補碼，所以控制程序轉移的范圍為+127-128。54H2002H程序存儲器ROM80H54H ALU2056H累加器APC2002H+ 54H2056H操作碼偏移量例如：SJMP 54H ；(80H、54H）2000H2002H(LOOP1)相對尋址使用中應注意的問題 與絕對尋址相比，相對尋址具有很好的“浮動性”，因此是編程人員普遍使用的一種尋址方式。 使用時，要注意3點：1,CPU進行地址計算時，PC取值是執(zhí)行本指令后的地址值。以上面的例子說明： 指令本身的首地址是2000H,執(zhí)行完后變?yōu)?002H(既下一條

19、指令的首地址）。 如果使用三字節(jié)的相對轉移指令，則PC=PC+3。返回上一頁2,偏移量的計算： rel=目標地址-源地址-2 (2字節(jié)指令） 或： rel=目標地址-源地址-3 (3字節(jié)指令） 結果用補碼的形式書寫。 為了減少計算偏移量的計算，匯編程序允許使用“符號地址”的方式代替偏移量。如： SJMP loop1 匯編程序在翻譯時，自動計算并將結果替換符號地址。3, 如果轉移地址的范圍超過相對尋址的范圍（如：-127+128）時，就要采用別的方式法，否則在編譯時，提示出錯。返回2.2.7 位尋址在位尋址指令（位操作指令）中使用的位地址。 在一般的情況下，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都是按字節(jié)（8位）來存放、處

20、理。 單片機在控制、檢測的應用中，系統(tǒng)的輸入、輸出數(shù)據(jù)有很多屬于開關量信號。這些開關量信號以 bit - “位”的形式進行各種運算、處理和存儲的。MCS-51單片機控制、檢測系統(tǒng)驅動器電動機外設1外設2狀態(tài)信號狀態(tài)信號控制信號在MCS-51單片機的硬件設計上充分考慮了這種“布爾”變量的處理，不僅在指令系統(tǒng)中設計了“位操作”指令，而且在片內RAM區(qū)中還專門開辟了一個 “位尋址區(qū)”。這樣，布爾變量可以向字節(jié)數(shù)據(jù)一樣進行存儲、尋址。除了位尋址區(qū)外，RAM中的大多SFR都可以按位尋址，換句話，SFR除了有自己的字節(jié)地址外，在寄存器內的每一位還有其位地址。 【舉例】：SETB 20H ;將位地址為20H

21、的位置一 SETB 90H ;將P1口的d0位置一同字節(jié)尋址中的直接尋址一樣，為了增加程序的可讀性，凡在SFR中的位地址都可以使用符號地址來替代。如第二例中，完全可以使用下面的指令格式： MOV P1.0 ;將P0口的d0位置一 類似還有：MOV C,ACC.7 ;將累加器中的d7位送PSW的cy 這種指令在匯編程序進行翻譯時，還是要先將符號地址轉換為真正的位地址。返回2.3 數(shù)據(jù)傳送指令2.3.0 傳送指令的特點2.3.1 內部數(shù)據(jù)傳送類指令2.3.2 外部數(shù)據(jù)傳送類指令2.3.3 堆棧操作指令2.3.4 數(shù)據(jù)交換指令繼續(xù)數(shù)據(jù)傳送是編程中使用最多、最主要的操作。它的功能是將數(shù)據(jù)在累加器、片內

22、的RAM、SFR及片外ROM、RAM之間進行傳送。在傳送類指令中,必須指定被傳送數(shù)據(jù)的源地址和目標地址。在傳送過程中，源地址的內容不被改變。傳送類指令除了以累加器A為目標的傳送對PSW的P有影響外，其余的傳送類指令對PWS一概無影響。操作碼數(shù)據(jù)的目標地址數(shù)據(jù)的源地址【舉例】：MOV A,R0 ;將R0寄存器中的數(shù)據(jù)送 累加器A中（注意尋址方式）指令通式：MOV ,2.3.0 傳送指令的特點返回2.3.1 內部數(shù)據(jù)傳送類指令特點:指令的源操作數(shù)和目的操作數(shù)都在單片機內部。1，立即尋址型傳送指令2，直接尋址型傳送指令3，寄存器尋址型傳送指令4，寄存器間址型傳送指令5，內部數(shù)據(jù)傳送類指令的使用繼續(xù)1

23、，立即尋址型傳送指令【特點】：原操作數(shù)字節(jié)是立即數(shù)，處在指令的第二或第三字節(jié)，所以這類指令都是多字節(jié)指令。這類指令有如下4條。 MOV A,#data ; A data (雙字節(jié)指令） MOV Rn,#data ; Rn data (雙字節(jié)指令） MOV Ri,#data ; （Ri） data (雙字節(jié)指令） MOV direct,#data ; direct data (三字節(jié)指令） 這類指令多用于程序的初始化。如： MOV R0,#20H MOV A,#00H立即尋址指令舉例已知：R0=20H,試問單片機執(zhí)行如下指令后，累加器A、 R7、20H和21H單元中的內容是什么。 MOV A,#

24、18H ；立即數(shù)18H送累加器A MOV R7,#28H ；立即數(shù)28H送寄存器R7MOV R0,#38H ；立即數(shù)38H送內存20H單元MOV 21H,#48H ；立即數(shù)48H送內存21H單元返回2，直接尋址型傳送指令【特點】：指令中至少含有一個源操作數(shù)或目的操作數(shù)的地址。很明顯，這也是2個或3個字節(jié)的指令格式，其中直接地址在第2或第3個字節(jié)上。這類指令有如下5條： MOV A,directMOV direct,AMOV Rn,directMOV Ri,directMOV direct2,direct1 【注意】：direct為內部寄存器、RAM和SFR的地址，換句話說：direct適用于片

25、內所有的地址（寄存器、SFR和RAM)。直接尋址指令舉例 MOV A,30H ；內存RAM30h單元數(shù)據(jù)送AMOV 50H,A ；A中內容送RAM的50h單元MOV R6,31H ；RAM的30h 內容送R6寄存器MOV Ri,30H ；RAM30h內容送Ri指定的RAM單元MOV P1,32H ；RAM32h內容送P1口（p1:符號地址）MOV 90H,32H ；（同上，試比較兩種表示方法）返回3，寄存器尋址型傳送指令指令中含有存放操作數(shù)的寄存器名Rn 其中（n0，1,2,3,4,5,6,7)。 共有如下三條：MOV A,RnMOV Rn,AMOV direct,Rn返回4，寄存器間接尋址型

26、傳送指令指令特點：指令中Ri中存放的不是操作數(shù)本身，而是操作數(shù)在RAM中的地址（i=0、1）。 格式如下：MOV A,RiMOV Ri,AMOV direct,Ri 【注意】；Ri中存放操作數(shù)的地址是有所選擇的，只有非SFR的RAM單元才能使用這種尋址方式。寄存器間接尋址指令舉例已知(40h)=11h,(41h)=22h,R0=40h和R1=41h。試問，下面的指令執(zhí)行后，累加器A、40h、41h和42h單元中的內容是什么。 MOV A,R0 ；RAM40h單元內容11h送A MOV R1,A ；A中的11h送RAM的41h單元 MOV 42H,R1 ；RAM的41h單元內容11h送 RAM4

27、2h中返回5，內部數(shù)據(jù)傳送類指令的使用1，在使用傳送指令時,可以根據(jù)實際情況選用恰當尋址方式。上面給出的各種類型的傳送指令是INTEL公司在設計MCS-51的硬件時就已經確定下來。編程人員只能像查字典一樣去查找、使用。不能根據(jù)主觀意愿去“創(chuàng)造”指令。 例如：要將R0中的數(shù)據(jù)傳送到R1中。如何使用指令去完成上面的操作？ mov r1,r0 是否可以？回答是否定的！因為在MCS-51的指令系統(tǒng)中沒有此條指令！只能使用： 1，mov a,r0 或： 2, mov 01h,00h mov r1,a 因此，必須從MCS-51的指令表中選擇使用指令。MCS-51內部數(shù)據(jù)傳送類指令方式圖累加器Adirect

28、直接尋址Ri間址Rn寄存器Data立即數(shù)返回上一次2，以累加器A為目的寄存器的傳送指令會影響PSW中的 奇偶位P，而其余的指令對PSW均無影響。3，要會正確地估計指令的字節(jié)。凡是指令中包含有立即 數(shù)、直接地址的指令，都應當在原有的基礎上加1。 【舉例】： mov a,Ri ( )個字節(jié) mov a,direct ( )個字節(jié) mov direct,data ( )個字節(jié) mov direct2,direct1 ( )個字節(jié)4，對于同一問題可以有不同的編程方法。使用不同的方法雖然都可以實現(xiàn)題目的要求，但從指令長度、運行時間和可閱讀性上等綜合因素考慮，不同的方法就有合理和不合理、優(yōu)化和繁雜之分。所

29、以，在學習指令系統(tǒng)和編程時開始就要養(yǎng)成一個好的、合理的編程習慣。5，注意給程序進行正確的注釋，這對于閱讀、編寫和修改程序都是非常重要的。下面就是一些注釋的例子： MOV A,30H ；（30h) A MOV A,R0 ； R0 A MOV 40H,30H ；（30h) 40h MOV A,Ri ； （ Ri ) A內部傳送類指令舉例試編出把30h和40h單元內容進行交換。MOV A,30H ；(30h) AMOV 30H,40H ；(40h) 30h MOV 40H,A ； A 40h RAMXY累加器A30H40H返回2.3.2 外部數(shù)據(jù)傳送類指令1，16位數(shù)傳送指令2，外部ROM的字節(jié)傳送

30、3，外部RAM的字節(jié)傳送指令繼續(xù)1，16位數(shù)傳送指令MCS-51指令系統(tǒng)中唯一的一條16位數(shù)據(jù)傳送類指令。 MOV DPTR,#data16 DPTR是單片機內部SFR中的兩個寄存器DPH、DPL組合而成。其中DPH為高八位，DPL為低八位。 DPTR是一個專門用于訪問外部存儲器的間址寄存器。尋址能力為 64K (065535)。返回2，外部ROM的字節(jié)傳送指令這類指令有兩條，都屬于變址尋址指令。 MOVC A,A+DPTR ；A (A+DPTR) MOVC A,A+PC ；PC PC+1, A (A+PC) 該指令也稱為“查表”指令。在ROM中建立一個數(shù)據(jù)表，可以使用DPTR、PC作為數(shù)據(jù)表

31、格的基地址。 在第一條指令中：用DPTR作為基地址。使用前，先將數(shù)據(jù)表的首地址送入DPTR中，累加器A作為偏移量。由兩者數(shù)據(jù)相加得到待查的表中數(shù)據(jù)地址并取出。 第二條指令是以程序計數(shù)器PC為基地址。由于PC的內容與該指令在ROM中的位置有關，所以一旦該指令在程序中的位置確定，其PC的值也就確定。外部ROM的字節(jié)傳送指令舉例已知累加器A中存有09范圍內的數(shù)，試用查表指令編寫出查找出該數(shù)平方的程序。1，采用DPTR作基址寄存器： 設平方表的首地址為2000h，累加器A中的內容恰好是查表的偏移量。首先將表的起始地址2000h送入DPTR中。 MOV DPTR,#2000H ；指針賦值 MOVC A,

32、A+DPTR ；平方值送AROM01491625364964812000h2009h2008h2007h2006h2005h2004h2003h2002h2001h2，采用PC作基址寄存器：與DPTR不同，使用PC作為基地址時，必須對累加器A的數(shù)據(jù)進行修正，以保證a+pc恰好找到待查的平方值地址。 ORG 1FFBH1FFBH 74 data ADD A,#data ；data=02h1FFDH 83H MOVC A,A+PC ；PC=1FFE1FFEH 80FEH SJMP $2000H 00H DB 0 ；平房表首址2001H 01H DB 12002H 04H DB 42003H 09H

33、 DB 92004H 10H DB 162005H 19H DB 25 : : :2009H 51H DB 81 ENDdata為MOVC指令首地址與表頭地址之間的單元數(shù)。74hdata83h80hFEh01491625364964812000h2009h2008h2007h2006h2005h2004h2003h2002h2001h1FFFh1FFEh1FFDh1FFCh1FFBh返回3,外部RAM的字節(jié)傳送指令實現(xiàn)外部RAM和累加器A之間的數(shù)據(jù)傳送。只有寄存器間接尋址的指令。 MOVX A,Ri 使用Ri寄存器間址尋址范圍0255h MOVX Ri,A 在硬件電路中P0口輸出8位地址數(shù)據(jù)。

34、MOVX A,DPTR 使用DPTR間址，尋址范圍065535hMOVX DPTR,A 在硬件電路中，使用P0口輸出低8位， P2口輸出高8位外部RAM地址。外部RAM的字節(jié)傳送指令舉例已知外部RAM的88H單元有一個數(shù)x，試編程將x送外部RAM的1818H單元?！窘狻浚和獠縍AM中的數(shù)據(jù)是不能直接傳送的，因此必須使用兩次 MOVX 指令完成此操作。ORG 2000HMOV R0，#88H ；為8位指針賦值MOV DPTR，#1818H ；為16位指針賦值MOVX A，R0 ；取 x 到累加器AMOVX DPTR，A ；x 送RAM的1818h單元SJMP $ ；停機END返回2.3.3 堆棧

35、操作指令堆棧操作是一種特殊的數(shù)據(jù)傳送指令。堆棧：一個用來保存程序斷點、數(shù)據(jù)的特殊的存儲區(qū)域。在MCS-51單片機中，棧區(qū)是占用片內RAM的存儲空間，具體棧位置由指針SP來確定（系統(tǒng)上電時，SP=07h)。 1，進棧操作： push direct ；sp+1sp,(direct)(sp) 2，出棧操作： pop direct ；(sp)(direct),sp -1sp【注意】：尋址方式為直接尋址，所以 push a 是錯誤的，應當是push acc或push 0e0h，同理：push r0也是錯誤的。進棧是堆棧向上“生長”的過程，即sp+1；出棧則相反。系統(tǒng)上電時，sp=07h。SP的值可以根據(jù)

36、需要進行修改，以適應具體編程的需要。在確定棧區(qū)位置時要考慮對數(shù)據(jù)區(qū)的影響，以避免數(shù)據(jù)區(qū)與棧區(qū)沖突。堆棧操作指令舉例（一）下面是一個BCD碼轉換為二進制的子程序BCDB中有關堆棧操作的例子。在這里，進棧操作是為了保護主程序中相關寄存器中的數(shù)據(jù)，因為子程序要使用這些寄存器。org 0800hbcdb:push pswpush accpush b : :pop bpop accpop pswretRAMbaccpsw棧底SP堆棧操作指令舉例（二） 堆棧操作指令除了可以在子程序的設計中，對主程序的數(shù)據(jù)進行保護。還可以根據(jù)堆棧操作的特點完成一些特殊的操作?！九e例】：設片內RAM的30h單元存有x，40h

37、單元存有y。試將兩個單元內容互換。push 30hpush 40hpop 30hpop 40hRAMx y y xyx棧底SP=07h40h30h繼續(xù)2.3.4 數(shù)據(jù)交換指令為提供一種方便的累加器和寄存器或RAM之間的數(shù)據(jù)交換。避免了使用一般mov 傳送指令完成交換時的不便。格式：xch a,Rn ；a Rn xch a,direct ；a (direct) xch a,Ri ；a (Ri) xchd a,Ri ；a30(Ri)30舉例：已知，片外RAM20h單元、內部RAM20h單元分別有數(shù)x和y，試編程互將兩數(shù)相交換。mov R1,#20h ；指針賦初值movx a,R1 ；xaxch a

38、,R1 ；交換 a(20h),ya movx R1,a ；y(20h)片外RAM數(shù)據(jù)交換指令舉例（一）舉例：已知，片外RAM20h單元、內部RAM20h單元分別有數(shù)x和y，試編程互將兩數(shù)相交換。mov R1,#20h ；指針賦初值movx a,R1 ；xaxch a,R1 ；交換 a(20h),ya movx R1,a ；y(20h)片外RAM片內RAMy (x)片外RAMx (y)(y) x20h20h累加器A123數(shù)據(jù)交換指令舉例（二）已知RAM50h單元有一個09的數(shù)，試編程將它變成相應的ASCII碼。 【解】：09的ASCII碼是30h39h，兩者相差30h。 方法一：對50h單元的數(shù)

39、據(jù)高四位組裝一個30h。mov r0,#50h ；指針賦值mov a,#30h ；30hAxchd a,r0 ； A30(r0)30,在A中組成ASCII碼mov r0,a ；A中的ASCII送回50h單元0000010150h00110101A=30h交換后A=35h12繼續(xù)2.4 算邏運算和移位指令功能：完成算術運算、邏輯運算和循環(huán)移位三大功能。特點：大多指令都要由累加器A來存放一個源操作數(shù)，并把操作結果放回累加器A中。2.4.1: 算術運算指令2.4.2: 邏輯運算指令2.4.3: 移位指令繼續(xù)2.4.1: 算術運算指令 不帶進位的加法指令 （ ADD ）1，加法指令： 帶進位的加法指令

40、 （ ADC ） 加1指令 （ INC ） （編程舉例）2，減法指令： 帶進位的減法指令 （ SUBB ） 減1指令 （ DEC ）3，十進制調整指令： （ DA A ）4，乘法和除法指令： （MUL DIV）加法指令（一）：不帶進位的加法指令格式： ADD A,Rn；A+RnAADD A,direct；A+(direct)AADD A,Ri；A+(Ri)AADD A,#data；A+dataA【注意】：1，參加運算的數(shù)據(jù)都應當是8位的，結果也是8位并影響PSW。2，根據(jù)編程者的需要，8位數(shù)據(jù)可以是無符號數(shù)（0255），也可以是有符號數(shù)（-127+128）。3，不論編程者使用的數(shù)據(jù)是有符號數(shù)還

41、是無符號數(shù)，CPU都將它們視為有符號數(shù)（補碼）進行運算并影響PSW。不帶進位的加法指令舉例(一)試分析執(zhí)行下列指令后累加器A和PSW中各標志的變化。MOV A,#19H Cy=0;ADD A,#66H AC=0 OV=CPCS=0 25 A= 0 0 0 1 1 0 0 1 B P=1 + 102 data= 0 1 1 0 0 1 1 0 B 127 0 0 1 1 1 1 1 1 1 B 1，若兩數(shù)都是無符號數(shù)，則因Cy=0無溢出，25+102=127。 2，若兩個數(shù)是有符號數(shù)，則因OV=0無溢出。cy0 0 0 CP CS AC 不帶進位的加法指令舉例(二)試分析執(zhí)行下列指令后累加器A和

42、PSW中各標志的變化。MOV A,#5AH Cy=0;ADD A,#6BH AC=0; OV=CPCS=1 90 A= 0 1 0 1 1 0 1 0 B P=0 + 107 data=0 1 1 0 1 0 1 1 B 197 0 1 1 0 0 0 1 0 1 B CP CS AC1，若兩數(shù)是無符號數(shù)，因Cy=0無溢出：90+107=1972，若兩數(shù)是有符號數(shù)，因OV=1，故有溢出，兩個正數(shù)相加后變?yōu)樨摂?shù)，很明顯結果是不正確的。加法指令（二）：帶進位的加法指令格式： ADDC A,Rn；A+Rn+CyA ADDC A,direct；A+(direct) +CyA ADDC A,Ri；A+(

43、Ri) +CyA ADDC A,#data；A+data+CyA【注意】：這里的Cy是指令執(zhí)行前的Cy； 對PSW的影響同ADD指令。加1指令格式：INC A ；累加器A加一INC Rn ；Rn+1RnINC direct ；內存單元數(shù)據(jù)加一INC Ri ；內存單元數(shù)據(jù)加一INC DPTR ；dptr+1dptr【注意】： 1，除了第一條對PSW的P有影響外,其余對PSW均無影響。 2，由于上面的原因，INC指令不能作為一般的數(shù)據(jù)算術運算 使用，INC主要用于修改數(shù)據(jù)指針等控制、循環(huán)語句中使用。返回本節(jié)目錄編程舉例已知M1、M2單元中存有兩個16位無符號數(shù)x1、x2（低位在前）。試寫出x1+x

44、2,并將結果放入M1、M1+1單元（低8位在M1單元）。設兩數(shù)之和不會超過16位（65535）。【解】：MOV R0，#M1 ；x1指針賦初值MOV R1，#M2 ；x2指針賦初值MOV A，R0 ；取x1低8位送AADD A，R1 ；x1與x2低8位相加MOV R0，a ;低8位和送m1單元INC R0INC R1 ；修改指針MOV A，R0 ；取x1的高8位送AADDC A，R1 ；x1與x2的高8位和Cy相加MOV R0，A ;結果送M1+1單元RAMX2 data815X2 data07X1data815X1data07M1M1+1M2M2+1返回本節(jié)目錄減法指令（帶進位的減法指令）在

45、MCS-51單片機的指令系統(tǒng)中，只有： 帶進位的減法 SUBB 減一 DEC 兩種指令。1減法指令：格式：SUBB A,Rn ；A Rn Cy A SUBB A,direct ；A (direct) Cy A SUBB A,Ri ；A (Ri) Cy A SUBB A,#data ；A data Cy A使用減法指令要注意的幾個問題1，在單片機內部，減法指令實際上是采用補碼的加法實現(xiàn)的。但要判定減法結果編程者可以按二進制減法法則驗證。2,無論相減兩數(shù)是無符號數(shù)還是有符號數(shù)，減法操作總是按有符號數(shù)來處理、影響PSW中相關的標志（詳見舉例）。3，在MCS-51的指令系統(tǒng)中沒有不帶Cy的減法，所以在

46、使用SUBB指令前必須使用一條清除Cy的指令：CLR C。減法指令應用舉例試分析執(zhí)行下列指令后累加器A和PSW中各標志的變化。CLR CMOV A,#52H 01010010B = 82SUBB A,#0B4H 10110100B = - 76 82 a= 0 1 0 1 0 0 1 0 -76 data= 1 0 1 1 0 1 0 0 158 1 1 0 0 1 1 1 1 0 =-62H= -98 手工計算 CP CS AC 1 0 1 【分析】：CPU的計算得-98，很明顯答案是錯誤的。原因是OV=1，既產生了溢出。所以，對于符號數(shù)的減法在運算后一定要檢測OV=1？返回本節(jié)目錄減一指令

47、格式：DEC A ；累加器A減一DEC Rn ；Rn-1RnDEC direct ；內存單元數(shù)據(jù)減一DEC Ri ；內存單元數(shù)據(jù)減一【注意】： 1，除了第一條對PSW的P有影響外，其余對PSW均無影響。 2，由于上面的原因，DEC指令一般不作為數(shù)據(jù)算術運算使用（因為不能對PSW的OV等位產生影響，它主要用于修改數(shù)據(jù)指針在控制、循環(huán)語句中使用）。返回本節(jié)目錄十進制調整指令在CPU進行BCD碼運算時，必須在運算后進行十進制調整，這是因為，CPU在運算時，并不知道數(shù)據(jù)是二進制還是BCD碼。格式：DA A ;若AC=1或A30 9,則A+06hA ;若Cy =1或A74 9,則A+60hA【注意】：1

48、，DA A指令必須緊跟在加法指令之后；2，DA A指令只適用于加法指令的調整。十進制調整指令應用舉例（一）1，BCD加法運算：試寫出完成85+59的BCD碼的加法程序。MOV A,#85HADD A,#59HDA ASJMP $ 85 a= 1 0 0 0 0 1 0 1B+ 59 dtat= 0 1 0 1 1 0 0 1B 144 1 1 0 1 1 1 1 0B 低4位9，所以加06h + 0 0 0 0 0 1 1 0B 1 1 1 0 0 1 0 0B 高4位9，所以加60h 0 1 1 0 0 0 0 0B 1 0 1 0 0 0 1 0 0B 結果為144h（1包含在Cy）【注意

49、】： 144H是用16進制數(shù)來表示十進制，既BCD碼。十進制調整指令應用舉例（二）2，BCD減法運算：由于DA A 指令只能對BCD碼的加法進行調整，所以遇到BCD碼的加法時就要將其減法變?yōu)榧臃ㄟ\算，然后再使用DA A指令進行調整。減法變加法就是使用BCD碼的補碼運算法則： 將被減數(shù)-減數(shù)變?yōu)楸粶p數(shù)+減數(shù)的補碼。 減數(shù)的補碼 = BCD碼的模-減數(shù) 其中BCD碼的模為100H = 99H+01H = 9AH已知：在M1、M2中分別存有被減數(shù)91和減數(shù)36。 試編程求19-36并將結果存入M3單元。【解】：1，算法：91-36=91+（100-36）=91+（9A-36) 2，編程： CLR C

50、 ; 清除CyMOV A,#9AH ；BCD碼的模100送ASUBB A,M2 ；計算減數(shù)的補碼 （結果在A中） ADD A,M1 ；被減數(shù)+減數(shù)的補碼（結果在A中）DA A ；十進制調整MOV M3,A ；結果送M3單元CLR C ；清除進位位（不要Cy)（請同學自己驗證一下）返回本節(jié)目錄乘法和除法指令這是MCS-51單片機唯一的一類單字節(jié)4周期指令，它相當于4條加法指令的運行時間。 格式：MUL A B ;ab=b a (b存高8位，a存低8位） DIV A B ;ab=ab (a存商，b存余數(shù)）【注意】：指令對標志的影響： 1，在乘法指令中對PSW的影響有Cy、OV、和P。 具體如下:C

51、y0；P取決于A中“1”的個數(shù)；OV表明積的大小。當積超過255（B0)時，OV=1。 2，在除法指令中，Cy、P與乘法相同。在執(zhí)行除法指令時，若B=0時OV=1，表示除數(shù)=0除法無意義，其余情況下OV被復位。返回本節(jié)目錄2.4.2: 邏輯運算指令功能:對2個8位二進制數(shù)進行邏輯與、或、非和異或操作；特點:除了以累加器A為目標寄存器的指令影響PSW的P位外，其余指令對PSW均無影響。1，邏輯與運算指令 (ANL)2，邏輯或運算指令 (ORL)3，邏輯異或指令 (XRL)4，累加器清零和取反指令 (CLR & CPL)繼續(xù)邏輯與運算指令格式：ANL A,Rn；A R n A ANL A,dire

52、ct ； A (direct) A ANL A,Ri； A （ Ri） A ANL A,#data； A data A ANL direct,A； (direct) A direct ANL direct,# data； (direct) data direct上面的指令也可以分為兩類： 1，以累加器A為目標寄存器的邏輯運算指令； 2，以內存單元為目標的邏輯運算指令。應用舉例(一)已知R0=30H和（30H）=0AAH,試問執(zhí)行下列指令后累加器A和30H單元中的內容是什么？ 1, MOV A,#0FFH 2,MOV A,#0FHANL A,R0 ANL A,30H（A=30H,（30H）=0A

53、AH） （A=0AH,（30H）=0AAH）3,MOV A,#0F0H 4,MOV A,#80HANL A,R0 ANL 30H,A（A=0A0H,（30H）=0AAH）（A=80H,（30H）=80H）很明顯：ANL操作可以從某個存儲單元中取出某幾位，而把其它的為屏蔽掉（清零）。應用舉例(二)已知：M1單元有一個9的ASCII碼39H，試編程將其變?yōu)锽CDM碼。解：1，使用 ANL direct,#data的指令： ANL M1,#0FH解：2，使用 ANL A,#data指令。 MOV A,M1 ANL A,#0FH MOV M1,A返回本節(jié)目錄邏輯或運算指令格式：ORL A,Rn ；A

54、R n A ORL A,direct ； A (direct) A OR A,Ri ； A ( R I ) A ORL A,#data ； A data A ORL direct,A ； (direct) A direct ORL direct,# data ； (direct) data direct同與運算一樣，上面的指令也可以分為兩類： 1，以累加器A為目標寄存器的邏輯運算指令； 2，以內存單元為目標的邏輯運算指令。應用舉例設累加器A=0AAH,P1口=0FFH。試編程將累加器A中的第四位送P1口的低四位，而P1口的高四位不變。 解：MOV R0,A；累加器A中的數(shù)據(jù)暫存ANL A,#0

55、FH；屏蔽A的高4位ANL P1,#0F0H；屏蔽P1口的低4位ORL P1,A；在P1口組裝MOV A,R0；恢復累加器A的數(shù)據(jù)【小結】：與運算可以 “屏蔽” 某些位;或運算可以 “置位” 某些位。返回本節(jié)目錄邏輯異或運算指令格式：XRL A,Rn； A R n A XRL A,direct ； A (direct) A XR A,Ri； A ( R I ) A XRL A,#data； A data A XRL direct,A； (direct) A direct XRL direct,# data； (direct) data direct特點：按位運算，相同時為0，不同時為1。使用異

56、或可以實現(xiàn)將某個字節(jié)的數(shù)據(jù)或將數(shù)據(jù)的某幾位變反。舉例已知：外部RAM的30H單元中有一個數(shù)AAH，現(xiàn)要將其高4位不變，低4位取反，試編程。解1，利用MOVX A,Ri指令：MOV R0，#30H 1 0 1 0 1 0 1 0MOVX A，R0 0 0 0 0 1 1 1 1XRL A，#0FH 1 0 1 0 0 1 0 1MOVX R0，A解2，利用MOVX A,DPTRMOV DPTR，#0030HMOVX A，DPTRXRL A，#0FHMOVX DPTR，A返回本節(jié)目錄累加器清零和取反指令用傳送指令可以實現(xiàn)對累加器A的清零和取反操作，但是它們都是雙字節(jié)指令。在MCS-51的指令系統(tǒng)中

57、專門設計了單字節(jié)、單周期對累加器清零和取反的指令。格式：CLR A ；累加器清零CPL A ；累加器取反 取反指令可以方便的實現(xiàn)求補操作。舉例：已知30H單元中有一個數(shù)x，寫出對它求補的程序。MOV A,30HCPL AINC AMOV 30H,A邏輯運算指令應用舉例設X、Y和Z分別存在X、Y和Z單元。試編出能實現(xiàn)此電路功能的程序，并將結果送入F單元。解： MOV A,XANL A,Y ；XYAMOV R1,A ；送R1暫存MOV A,YXRL A,Z ；YZACPL A ；A取反ORL A,R1；(XY) (YZ)AMOV F,A ；AF+XYZF返回本節(jié)目錄2.4.3: 移位指令雖然MCS

58、-51只有5條移位指令，但它可以處理所有移位問題。格式：RL ARR ARLC ARRC ASWAP A【注意】：只能對累加器A進行移位。A7 A0A7 A0A7 A0CyCyA7 A4 A3 A0 A7 A0舉例（一）已知：在M1和M1+1單元有一個16位數(shù)（M1存低8位），試編程將其擴大2倍（設結果小于65535）。解：擴大2倍可以用左移一位來實現(xiàn)。dataL=11001111 10011110dataH=00101100 01011001M1M1+11001110101011010程序清單 CLR C；清除Cy位MOV R1,#M1；指針賦值MOV A,R1；取低8位數(shù)據(jù)RLC A；循環(huán)

59、左移，Cy進低位，高位進CyMOV R1,A；移位后數(shù)據(jù)回送INC R1；指針加一MOV A,R1；取高8位數(shù)據(jù)RLC A；循環(huán)左移Cy進低位MOV R1,A；數(shù)據(jù)回送舉例（二）已知：M1、M2單元中有2個BCD碼，試編程將其緊縮為一個字節(jié)并存入M1單元。解：MOV R1,#M1MOV A,R1SWAP AINC R1ORL A,R1MOV M1,A0000BCD10000BCD2M1M1+1BCD1 0000BCD1 BCD20000 BCD1返回本章目錄累加器A2.5 控制轉移和位操作指令 2.5.1 控制轉移指令 1，無條件轉移指令 2，條件轉移指令 3，子程序調用和返回 4，空操作指令

60、2.5.2，位操作指令 1，位傳送指令： 2，位置位和位清零指令： 3，位運算指令： 4，位控制轉移指令：返回本章目錄1，無條件轉移指令： 格式： LJMP addr16 長轉移指令，尋址范圍65535； AJMP addr11 絕對轉移，尋址范圍2K； SJMP rel 短轉移，轉移范圍（+127-128）； JMP A+DPTR 變址轉移，尋址范圍65535。02Haddr158addr70a108 00001a7 a080Hr e l73HLJMP指令（三字節(jié)）AJMP指令（雙字節(jié)）SJMP指令（雙字節(jié)）JMP指令（單字節(jié)）長轉移指令：(三字節(jié)雙周期指令) 指令執(zhí)行時，將指令碼中的add