【大學(xué)課件】MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

1、第2章 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)的尋址方式、指令系統(tǒng)、基本程序結(jié)構(gòu)及匯編語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)和調(diào)試。 重點(diǎn)在于尋址方式、各種指令的應(yīng)用、程序設(shè)計(jì)的規(guī)范、程序設(shè)計(jì)的思想及典型程序的理解和掌握。難點(diǎn)在于控制轉(zhuǎn)移、位操作指令的理解及各種指令的靈活應(yīng)用，以及程序設(shè)計(jì)的基本方法和針對(duì)具體的硬件設(shè)計(jì)出最合理的軟件。 指令系統(tǒng)： 一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能識(shí)別、執(zhí)行的指令的集合就是它的指令系統(tǒng)。 機(jī)器語(yǔ)言： 指令系統(tǒng)是一套控制計(jì)算機(jī)執(zhí)行操作的二進(jìn)制編碼，稱為機(jī)器語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言指令是計(jì)算機(jī)惟一能識(shí)別和執(zhí)行的指令。 匯編語(yǔ)言： 指令系統(tǒng)是利用指令助記符來(lái)描述的，稱為匯編語(yǔ)言。

2、 計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)一般都是利用匯編語(yǔ)言描述的，是由計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)所決定的。指令系統(tǒng)沒(méi)有通用性。 單片機(jī)一般是空機(jī)，未含任何系統(tǒng)軟件。因此在第一次使用前，必須對(duì)其進(jìn)行編程， 2.1 概述 2.1.1 匯編語(yǔ)言指令格式與偽指令 1常用單位與術(shù)語(yǔ) 位（bit）：位是計(jì)算機(jī)所能表示的最小的、最基本的數(shù)據(jù)單位，位通常是指一個(gè)二進(jìn)制位。 字節(jié)（Byte）：一個(gè)連續(xù)的8位二進(jìn)制數(shù)碼稱為一個(gè)字節(jié)，即1Byte=8bit。 字（Word）：通常由16位二進(jìn)制數(shù)碼組成，即1Word=2Byte。 字長(zhǎng)：字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)一次處理二進(jìn)制數(shù)碼位的多少。MCS-51型單片機(jī)是8位機(jī)，所以說(shuō)它的字長(zhǎng)為8位。 MCS-51系列

3、單片機(jī)都是以Intel公司最早的典型產(chǎn)品8051為核心，增加了一定的功能部件后構(gòu)成的。本章以8051為主介紹MCS-51系列單片機(jī) 。2匯編語(yǔ)言指令格式 指令格式：指令的表示方式稱為指令格式，它規(guī)定了指令的長(zhǎng)度和內(nèi)部信息的安排。完整的指令格式如下：標(biāo)號(hào): 操作碼 操作數(shù) ,操作數(shù) ;注釋其中： 項(xiàng)是可選項(xiàng)。標(biāo)號(hào)：指本條指令起始地址的符號(hào)，也稱為指令的符號(hào)地址。代表該條指令在程序編譯時(shí)的具體地址。操作碼：又稱助記符，它是由對(duì)應(yīng)的英文縮寫構(gòu)成的，是指令語(yǔ)句的關(guān)鍵。它規(guī)定了指令具體的操作功能，描述指令的操作性質(zhì)，是一條指令中不可缺少的內(nèi)容。操作數(shù)：它既可以是一個(gè)具體的數(shù)據(jù)，也可以是存放數(shù)據(jù)的地址。注

4、釋：注釋也是指令語(yǔ)句的可選項(xiàng)，它是為增加程序的可讀性而設(shè)置的，是針對(duì)某指令而添加的說(shuō)明性文字，不產(chǎn)生可執(zhí)行的目標(biāo)代碼。 偽指令（也稱為匯編程序的控制命令）是程序員發(fā)給匯編程序的命令，用來(lái)設(shè)置符號(hào)值、保留和初始化存儲(chǔ)空間、控制用戶程序代碼的位置。 偽指令只出現(xiàn)在匯編前的源程序中，僅提供匯編用的某些控制信息，不產(chǎn)生可執(zhí)行的目標(biāo)代碼，是CPU不能執(zhí)行的指令。 （1）定位偽指令ORG 格式：ORG n 其中：n通常為絕對(duì)地址，可以是十六進(jìn)制數(shù)、標(biāo)號(hào)或表達(dá)式。 功能：規(guī)定編譯后的機(jī)器代碼存放的起始位置。在一個(gè)匯編語(yǔ)言源程序中允許存在多條定位偽指令，但每一個(gè)n值都應(yīng)和前面生成的機(jī)器指令存放地址不重疊。 例

5、如程序： ORG1000H START： MOVA，#20H MOVB，#30H 3偽指令 （2）結(jié)束匯編偽指令END 格式：標(biāo)號(hào): END 表達(dá)式 功能：放在匯編語(yǔ)言源程序的末尾，表明源程序的匯編到此結(jié)束，其后的任何內(nèi)容不予理睬。（3）賦值偽指令EQU 格式：字符名稱x EQU 賦值項(xiàng)n 功能：將賦值項(xiàng)n的值賦予字符名稱x。程序中凡出現(xiàn)該字符名稱x就等同于該賦值項(xiàng)n，其值在整個(gè)程序中有效。賦值項(xiàng)n可以是常數(shù)、地址、標(biāo)號(hào)或表達(dá)式。在使用時(shí)，必須先賦值后使用。 “字符名稱”與“標(biāo)號(hào)”的區(qū)別是“字符名稱”后無(wú)冒號(hào)，而“標(biāo)號(hào)”后面有冒號(hào)。（4）定義字節(jié)偽指令DB 格式：標(biāo)號(hào): DB x1, x2,

6、xn 功能：將8位數(shù)據(jù)（或8位數(shù)據(jù)組）x1, x2, xn順序存放在從當(dāng)前程序存儲(chǔ)器地址開(kāi)始的存儲(chǔ)單元中。xi可以是8位數(shù)據(jù)、ASCII碼、表達(dá)式，也可以是括在單引號(hào)內(nèi)的字符串。兩個(gè)數(shù)據(jù)之間用逗號(hào)“,”分隔。 xi為數(shù)值常數(shù)時(shí)，取值范圍為00HFFH。xi為ASCII碼時(shí)，要使用單引號(hào)，以示區(qū)別。xi為字符串常數(shù)時(shí)，其長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)80個(gè)字符。 （5）定義雙字節(jié)偽指令DW 格式：標(biāo)號(hào): DW x1, x2, xn 功能：將雙字節(jié)數(shù)據(jù)或雙字節(jié)數(shù)據(jù)組順序存放在從標(biāo)號(hào)指定地址單元開(kāi)始的存儲(chǔ)單元中。其中，xi為16位數(shù)值常數(shù)，占兩個(gè)存儲(chǔ)單元，先存高8位（存入低位地址單元中），后存低8位（存入高位地址單元

7、中）。 （6）預(yù)留存儲(chǔ)空間偽指令DS 格式：標(biāo)號(hào): DS n 功能：從標(biāo)號(hào)指定地址單元開(kāi)始，預(yù)留n個(gè)存儲(chǔ)單元，匯編時(shí)不對(duì)這些存儲(chǔ)單元賦值。n可以是數(shù)據(jù)，也可以是表達(dá)式。P39例 （7）定義位地址符號(hào)偽指令BIT 格式：字符名稱x BIT 位地址n 功能：將位地址n的值賦予字符名稱x。程序中凡出現(xiàn)該字符名稱x就代表該位地址。位地址n可以是絕對(duì)地址，也可以是符號(hào)地址。 （8）數(shù)據(jù)地址賦值偽指令DATA 格式：字符名稱x DATA 表達(dá)式n 功能：把表達(dá)式n的值賦值給左邊的字符名稱x。n可以是數(shù)據(jù)或地址，也可以是包含所定義的“字符名稱x”在內(nèi)的表達(dá)式，但不能是匯編符號(hào)。 DATA與EQU的主要區(qū)別是

8、：EQU定義的“字符名稱”必須先定義后使用，而DATA定義的“字符名稱”沒(méi)有這種限制。所以，DATA偽指令通常用在源程序的開(kāi)頭或末尾。 2.1.2 指令的分類 MCS-51指令系統(tǒng)有111條指令，可按下列幾種方式分類：按指令字節(jié)數(shù)分類 單字節(jié)指令（49條）、雙字節(jié)指令（46條）和三字節(jié)指令（16條）。2. 按指令執(zhí)行時(shí)間分類 單機(jī)器周期指令（65條）、雙機(jī)器周期指令（44條）和四機(jī)器周期指令（2條）。3. 按功能分類 數(shù)據(jù)傳送指令（29條）、算術(shù)操作指令（24條）、邏輯操作指令（24條）、控制轉(zhuǎn)移指令（17條）和位操作指令（17條）。 2.1.3 指令中的常用符號(hào) Rn（n=07）：表示當(dāng)前工

9、作寄存器R0R7中的任一個(gè)寄存器。 Ri（i=0或1）：表示通用寄存器組中用于間接尋址的兩個(gè)寄存器R0, R1。 #data：表示8位直接參與操作的立即數(shù)。 #data16：表示16位直接參與操作的立即數(shù)。 direct：表示片內(nèi)RAM的8位單元地址。 addr11：表示11位目的地址，主要用于ACALL和AJMP指令中。 addr16：表示16位目的地址，主要用于LCALL和LJMP指令中。 rel：用補(bǔ)碼形式表示的8位二進(jìn)制地址偏移量，取值范圍為128+127，主要用于相對(duì)轉(zhuǎn)移指令，以形成轉(zhuǎn)移的目的地址。 DPTR：數(shù)據(jù)指針，用于寄存器間接尋址方式和變址尋址方式。2.1.3 指令中的常用符

10、號(hào) bit：表示片內(nèi)RAM的位尋址區(qū)，或者是可以位尋址的SFR的位地址。 A（或ACC）、 B ：表示累加器、 B寄存器。 C：表示PSW中的進(jìn)位標(biāo)志位Cy。 ：在間接尋址方式中，表示間接尋址寄存器指針的前綴標(biāo)志。 $：表示當(dāng)前的指令地址。 /：在位操作指令中，表示對(duì)該位先求反后再參與操作。 （X）：表示由X所指定的某寄存器或某單元中的內(nèi)容。 (X)：表示由X間接尋址單元中的內(nèi)容。 ：表示指令的操作結(jié)果是將箭頭右邊的內(nèi)容傳送到左邊。 ：表示指令的操作結(jié)果是將箭頭左邊的內(nèi)容傳送到右邊。 、 、 ：表示邏輯或、與、異或。 尋址方式：在計(jì)算機(jī)中，說(shuō)明操作數(shù)所在地址的方法稱為指令的尋址方式。 計(jì)算機(jī)執(zhí)

11、行程序?qū)嶋H上是在不斷尋找操作數(shù)并進(jìn)行操作的過(guò)程。 每種計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)已決定了它具有哪些尋址方式，尋址方式越多，計(jì)算機(jī)的靈活性越強(qiáng)，指令系統(tǒng)也就越復(fù)雜。 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)提供了7種尋址方式，分別為立即尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對(duì)尋址和位尋址。一條指令可能含多種尋址方式。2.2 MCS-51單片機(jī)的尋址方式 2.2.1 立即尋址 定義：將立即參與操作的數(shù)據(jù)直接寫在指令中，這種尋址方式稱為立即尋址。 特點(diǎn)：指令中直接含有所需的操作數(shù)。該操作數(shù)可以是8位的，也可以是16位的，常常處在指令的第二字節(jié)和第三字節(jié)的位置上。立即數(shù)通常使用#data或#data16表示

12、，在立即數(shù)前面加“#”標(biāo)志，用以和直接尋址中的直接地址（direc或bit）相區(qū)別。 P41例 2.2.2 直接尋址 定義：將操作數(shù)的地址直接存放在指令中，這種尋址方式稱為直接尋址。特點(diǎn)：指令中含有操作數(shù)的地址。該地址指出了參與操作的數(shù)據(jù)所在的字節(jié)單元地址或位地址。計(jì)算機(jī)執(zhí)行它們時(shí)便可根據(jù)直接地址找到所需要的操作數(shù)。尋址范圍：ROM、片內(nèi)RAM區(qū)、SFR和位地址空間。P42 2.2.3 寄存器尋址定義：操作數(shù)存放在MCS-51內(nèi)部的某個(gè)工作寄存器Rn（R0R7）或部分專用寄存器中，這種尋址方式稱為寄存器尋址。特點(diǎn)：由指令指出某一個(gè)寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)。存放操作數(shù)的寄存器在指令代碼中不占據(jù)單獨(dú)

13、的一個(gè)字節(jié)，而是嵌入（隱含）到操作碼字節(jié)中。尋址范圍：四組通用寄存器Rn（R0R7）、部分專用寄存器（ A, B, DPTR, Cy ）。 2.2.4 寄存器間接尋址 定義：指令給出的寄存器中存放的是操作數(shù)據(jù)的單元地址。這種尋址方式稱為寄存器間接尋址，簡(jiǎn)稱為寄存器間址。 特點(diǎn)：指令給出的寄存器中存放的是操作數(shù)地址。寄存器間接尋址是一種二次尋找操作數(shù)地址的尋址方式，寄存器前邊必須加前綴符號(hào)“”。不能用于尋址特殊功能寄存器SFR。 尋址范圍：內(nèi)部RAM低128B（只能使用R0或R1作間址寄存器）、外部RAM（只能使用DPTR作間址寄存器）。對(duì)于外部低256單元RAM的訪問(wèn)，除可以使用DPTR外，還

14、可以使用R0或R1作間址寄存器。 2.2.5 變址尋址 定義：操作數(shù)存放在變址寄存器（累加器A）和基址寄存器（DPTR或PC）相加形成的16位地址單元中。這種尋址方式稱為基址加變址寄存器間接尋址，簡(jiǎn)稱為變址尋址。 特點(diǎn)：指令操作碼中隱含作為基址寄存器用的DPTR（或PC ）和作為變址用的累加器A。在執(zhí)行變址尋址指令時(shí)，MCS-51單片機(jī)先把基地址（ DPTR或PC 的內(nèi)容）和地址偏移量（A的內(nèi)容）相加，以形成操作數(shù)地址，再由操作數(shù)地址找到操作數(shù)，并完成相應(yīng)的操作。變址尋址方式是單字節(jié)指令。 尋址范圍：只能對(duì)程序存儲(chǔ)器ROM進(jìn)行尋址，主要用于查表性質(zhì)的訪問(wèn)。;（PC）（A）+（DPTR） 注意：

15、累加器A中存放的操作數(shù)地址相對(duì)基地址的偏移量的范圍為00HFFH（無(wú)符號(hào)數(shù)）。MCS-51單片機(jī)共有以下三條變址尋址指令： MOVC A, A+PC ;（A）（A）+（PC）+1 MOVC A, A+DPTR ;（A）（A）+（DPTR） JMP A+DPTR ;（PC）（A）+（DPTR） 2.2.6 相對(duì)尋址定義：將程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前值（取出本條指令后的PC值）與指令第二個(gè)字節(jié)給出的偏移量（rel）相加，形成新的轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址。稱為相對(duì)尋址方式。特點(diǎn)：相對(duì)尋址方式是為實(shí)現(xiàn)程序的相對(duì)轉(zhuǎn)移而設(shè)計(jì)的，為相對(duì)轉(zhuǎn)移指令所使用，其指令碼中含有相對(duì)地址偏移量，能生成浮動(dòng)代碼。如： SJMP rel ;

16、（PC）（PC） + 2 + rel相對(duì)轉(zhuǎn)移指令的目的地址指令地址指令字節(jié)數(shù)偏移量尋址范圍：只能對(duì)程序存儲(chǔ)器ROM進(jìn)行尋址。相對(duì)地址偏移量（rel）是一個(gè)帶符號(hào)的8位二進(jìn)制補(bǔ)碼，其取值范圍為128127（以PC為中間的256個(gè)字節(jié)范圍）。 2.2.7 位尋址定義：指令中給出的操作數(shù)是一個(gè)可單獨(dú)尋址的位地址，這種尋址方式稱為位尋址方式。特點(diǎn)：位尋址是直接尋址方式的一種，其特點(diǎn)是對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)中的某一位的地址進(jìn)行操作。尋址范圍：片內(nèi)RAM低128B中位尋址區(qū)、部分SFR（其中有83位可以位尋址）。可位尋址的位地址的表示形式如下：（1）直接使用位地址形式。如： MOV 00H, C ;（00H）（C

17、y） 其中：00H是片內(nèi)RAM中20H地址單元的第0位。（2）字節(jié)地址加位序號(hào)的形式。如： MOV 20H.0, C ; （20H.0）（Cy） 其中：20H.0是片內(nèi)RAM中20H地址單元的第0位。（3）位的符號(hào)地址（位名稱）的形式。對(duì)于部分特殊功能寄存器，其各位均有一個(gè)特定的名字，所以可以用它們的位名稱來(lái)訪問(wèn)該位。如： ANL C, P ; （C） （C）（P） 其中：P是PSW的第0位，C是PSW的第7位。 （4）字節(jié)符號(hào)地址（字節(jié)名稱）加位序號(hào)的形式。對(duì)于部分特殊功能寄存器（如狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW），還可以用其字節(jié)名稱加位序號(hào)形式來(lái)訪問(wèn)某一位。如： CPL PSW.6 ; （AC） （

18、 AC） 其中： PSW.6表示該位是PSW的第6位。例題1 指出下列指令的尋址方式 MOV A，R1 ;（A）（R1） 寄存器尋址 ADD A，#05H ; （A）（A）+立即數(shù) 05H 立即尋址 MOV A，R1 ; （A） (R1) 寄存器間接尋址 MOV 30H，4AH ;（ 30H ）（4AH） 直接尋址 MOVC A，A+DPTR ;（A）(A)+(DPTR) 變址尋址 SJMP LP ; （PC）（PC）+ 2 + 偏移量 相對(duì)尋址 MOV 65H, C ;（65H）（Cy） 位尋址2.3 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng) MCS-51指令系統(tǒng)使用44種助記符，它們代表著33種功能，

19、可以實(shí)現(xiàn)51種操作。指令助記符與操作數(shù)的各種可能的尋址方式的結(jié)合一共可構(gòu)造出111條指令。 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)按其功能可分為數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)運(yùn)算類指令、邏輯運(yùn)算和移位類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令和位操作類指令五大類。學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意：（1）指令的格式、功能 。（2）操作碼的含義，操作數(shù)的表示方法。（3）尋址方式，源、目的操作數(shù)的范圍。（4）對(duì)標(biāo)志位的影響。（5）指令的適用范圍。（6）正確估算指令的字節(jié)數(shù)。 一般地，操作碼占1字節(jié)；操作數(shù)中，直接地址derict占1字節(jié)，#data占1字節(jié)，#data16占兩字節(jié)；操作數(shù)中的A、B、R0R7、 Ri、DPTR、 A+ DPTR、 A+

20、 PC等均隱含在操作碼中。2.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令 CPU在進(jìn)行算術(shù)和邏輯操作時(shí)，絕大多數(shù)指令都有操作數(shù)，所以數(shù)據(jù)傳送是一種最基本、最主要的操作。 數(shù)據(jù)傳送指令共29條，可分為內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送、外部RAM數(shù)據(jù)傳送、程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)交換和堆棧操作等五類。 尋址范圍：累加器A、片內(nèi)RAM、SFR、片外RAM。 功能：（目的地址）（源地址）。 可表示為: ; 源地址單元的內(nèi)容不變。 對(duì)標(biāo)志位的影響：除以累加器A為目的操作數(shù)的數(shù)據(jù)傳送指令對(duì)P標(biāo)志位有影響外，其余均不影響標(biāo)志位。 1內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送指令（16條） 格式： MOV , 其中： 表示目的操作數(shù)， 表示源操作數(shù)。范圍：源、目的操作

21、數(shù)均在片內(nèi)RAM、SFR中。指令形式：按目的操作數(shù)可將內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令分為以下幾類。（1）以累加器A為目的操作數(shù)（4條） MOV A , 其中： 包括Rn、Ri、direct、#data。（各個(gè)符號(hào)的意義見(jiàn)2.1.3節(jié)指令中的常用符號(hào) ，以下同） 只影響PSW中的P標(biāo)志位，不影響其他標(biāo)志位。 （2）以工作寄存器Rn為目的操作數(shù)（3條） MOV Rn , 其中： 包括A、direct、#data 。（3）以直接地址單元為目的操作數(shù)（5條） MOV direct , 其中： 包括A、Rn、Ri、direct 、#data 。（4）以間址寄存器Ri為目的操作數(shù)（3條） MOV Ri , 其中： 包括

22、A、direct 、#data 。（5）16位數(shù)據(jù)傳送指令（1條） MOV DPTR , #data16注：（2）、（3）、（4）、（5）均不影響標(biāo)志位。 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令的傳送關(guān)系如右圖所示。2外部RAM數(shù)據(jù)傳送指令（4條） CPU與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，必須使用外部傳送指令，只能通過(guò)累加器A，采用寄存器間接尋址（用R0, R1和DPTR三個(gè)間接尋址的寄存器）方式完成。 指令格式： MOVX A , MOVX , A 其中： 、 包括DPTR、Ri。Ri（R0, R1）只能訪問(wèn)片外RAM的低256個(gè)單元；DPTR可以訪問(wèn)片外RAM的全部64KB的空間。 對(duì)標(biāo)志位的影響： MOVX

23、 A , 指令只影響PSW中的P標(biāo)志位，不影響其他標(biāo)志位； MOVX , A指令不影響標(biāo)志位。3程序存儲(chǔ)器（ROM）數(shù)據(jù)傳送指令（查表指令）（2條）P52 程序存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳送是單向的，并且只能讀到累加器A中。這類指令專門用于查表，又稱為查表指令。 指令格式：MOVC A , A+DPTR ;（A）（A）+（DPTR） MOVC A , A+PC ;（PC）（PC）+1 （A）（A）+（PC） 兩條指令的異同：其功能完全相同，但使用中存在著差異。 （1）查表的位置要求不同 采用DPTR作為基地址寄存器，表可以放在64KB程序存儲(chǔ)器空間的任何地址，使用方便，故稱為遠(yuǎn)程查表。 采用PC作為基地址寄

24、存器，具體的表在程序存儲(chǔ)器中只能在查表指令后的256B的地址空間中，使用有限制，故稱為近程查表。 （2）偏移量的計(jì)算方法不同 采用DPTR作為基地址寄存器，查表地址為 （A）+（DPTR）。 采用PC作為基地址寄存器，查表地址為 （A）+（PC）+1。 因此偏移量的計(jì)算方法不同。 采用DPTR作為基地址寄存器，A為欲查數(shù)值距離表首地址的值；采用PC作為基地址寄存器， A的值必須預(yù)先設(shè)置為： A的值=表首地址當(dāng)前指令的PC值14數(shù)據(jù)交換指令（5條） （1）半字節(jié)數(shù)據(jù)交換指令（2條） 指令格式： SWAP A ;（A）30（A）74 XCHD A , Ri ;（A）30（(Ri)）30 （2）字節(jié)

25、交換指令（3條） 指令格式：XCH A , ; 包括Rn、Ri、direct 。5堆棧操作指令（2條） 堆棧：按照“先進(jìn)后出”原則，進(jìn)、出數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)域。棧頂：剛?cè)霔５臄?shù)據(jù)構(gòu)成棧頂，數(shù)據(jù)的進(jìn)出在棧頂進(jìn)行。指令格式： PUSH direct ; SP（SP）+1 , (SP)（direct） POP direct ;（direct）(SP) , SP（SP）1特點(diǎn)：堆棧操作指令是一種特殊的數(shù)據(jù)傳送指令，是根據(jù)棧指針SP中的棧頂?shù)刂愤M(jìn)行數(shù)據(jù)操作。堆棧操作指令的實(shí)質(zhì)是以棧指針SP為間址寄存器的間址尋址方式。堆棧區(qū)應(yīng)避開(kāi)使用的工作寄存器區(qū)和其他需要使用的數(shù)據(jù)區(qū)，系統(tǒng)復(fù)位后，SP的初始值為07H。為了避

26、免重疊，一般初始化時(shí)要重新設(shè)置SP。 功能：實(shí)現(xiàn)RAM單元數(shù)據(jù)送入棧頂或由棧頂取出數(shù)據(jù)送至RAM單元。適用場(chǎng)合：用于執(zhí)行中斷、子程序調(diào)用、參數(shù)傳遞等程序的斷點(diǎn)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。書寫方式：堆棧操作指令是直接尋址指令，直接地址不能是寄存器名，因此應(yīng)注意指令的書寫格式。例如： PUSH ACC（不能寫成PUSH A） POP 00H （不能寫成POP R0）數(shù)據(jù)傳送指令小結(jié)3種MOV指令：片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)傳送 MOV片外RAM數(shù)據(jù)傳送 MOVX程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送 MOVC2種數(shù)據(jù)交換：半字節(jié)、字節(jié)堆棧操作：入棧、出棧2.3.2 算術(shù)運(yùn)算指令 算術(shù)運(yùn)算指令的兩個(gè)參與運(yùn)算的操作數(shù)，一個(gè)存放在累加器A中（此操

27、作數(shù)也為目的操作數(shù)）；一個(gè)存放在R0R7或Ri（片內(nèi)RAM）中，或是#data（立即數(shù)）。 算術(shù)運(yùn)算指令可以分為加法指令、帶進(jìn)位的加法指令、帶借位的減法指令、十進(jìn)制調(diào)整指令、加1指令、減1指令、乘除指令。 1. 加法指令（4條） 指令格式： ADD A , ; （A）（A）+ 其中： 包括Rn、Ri、direct、#data。 對(duì)標(biāo)志位的影響：ADD對(duì)PSW中的所有標(biāo)志位均產(chǎn)生影響。 P54 例2.30分析執(zhí)行如下程序段后，A、CY、AC、P、OV的結(jié)果。 00110110MOV A，#36H +11101111ADD A，#0EFH 00100101A=25H CY=1，AC=1，P=1，O

28、V=0溢出：運(yùn)算結(jié)果超出了計(jì)算機(jī)所能表達(dá)數(shù)據(jù)的范圍。如，8位二進(jìn)制數(shù)表示有符號(hào)數(shù)的范圍是-128-127。雙高位判別溢出：將最高位產(chǎn)生的進(jìn)位記為CS,次高位產(chǎn)生的進(jìn)位記為CP,OV=CSCP 2. 帶進(jìn)位的加法指令（4條） 指令格式： ADDC A , ; （A）（A）+ + (Cy) 其中： 包括Rn、Ri、direct、#data。對(duì)標(biāo)志位的影響：ADDC對(duì)PSW中的所有標(biāo)志位均產(chǎn)生影響。 3. 帶借位的減法指令（4條） 指令格式： SUBB A , ; （A）（A） (Cy) 其中： 包括Rn、Ri、direct、#data。對(duì)標(biāo)志位的影響：SUBB對(duì)PSW中的所有標(biāo)志位均產(chǎn)生影響。 注

29、意：MCS-51指令系統(tǒng)中沒(méi)有不帶借位的減法指令，欲實(shí)現(xiàn)不帶借位的減法計(jì)算，應(yīng)預(yù)先置Cy=0（利用CLR C指令），然后利用帶借位的減法指令SUBB實(shí)現(xiàn)計(jì)算。 4. 十進(jìn)制調(diào)整指令（1條）BCD碼：4位二進(jìn)制編碼表示1位10進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制加法：25+8=33BCD碼: 00100101 +00001000 00101101不是（00110011）BCD原因:十進(jìn)制運(yùn)算，逢10進(jìn)位，4位二進(jìn)制運(yùn)算，逢16進(jìn)位。修正：結(jié)果00101101低4位超過(guò)9，低4位加6修正 + 0110 00110011修正原則：低4位超過(guò)9或向高4位有進(jìn)位（AC=1),在低4位加6修正；高4位超過(guò)9或向上有進(jìn)位（CY=

30、1),在高4位加6修正。 組合型BCD碼：一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。 如25：（0010 0101）BCD 47： （0100 0111）BCD 非組合型BCD碼：一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)，且用該字節(jié)的低4位表示，高4位任意。 如25：（0000 0010）BCD （0000 0101）BCD51單片機(jī)的指令只有對(duì)壓縮型BCD加法調(diào)整的指令。十進(jìn)制調(diào)整指令 調(diào)整指令功能：跟在加法指令A(yù)DD或ADDC后面，對(duì)運(yùn)算結(jié)果的十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行BCD碼修正，使它調(diào)整為壓縮的BCD碼數(shù)，以完成十進(jìn)制加法運(yùn)算功能。 特點(diǎn)：十進(jìn)制調(diào)整指令也稱為BCD碼修正指令，這是一條專用指令。兩個(gè)壓縮的BCD碼按二進(jìn)制數(shù)相加后必

31、須經(jīng)本指令調(diào)整才能得到壓縮的BCD碼的和。源操作數(shù)只能在累加器A中，結(jié)果存入A中。 指令格式：DA A 注意：十進(jìn)制調(diào)整指令不能對(duì)減法指令進(jìn)行修正。BCD碼減法必須采用BCD補(bǔ)碼運(yùn)算法則，變減法為補(bǔ)碼加法（被減數(shù)+減數(shù)的補(bǔ)碼，減數(shù)的補(bǔ)碼=9AH減數(shù)）。然后對(duì)其進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。 5. 加1指令（5條） 功能：加1指令又稱為增量指令，其功能是使操作數(shù)所指定的單元的內(nèi)容加1 。指令格式：INC ； + 1 其中： 即是源操作數(shù)又是目的操作數(shù)（即只有一個(gè)操作數(shù)），包括 A、Rn、direct、Ri、 DPTR 。對(duì)標(biāo)志位的影響：除對(duì)累加器A操作影響P標(biāo)志位外，其他操作均不影響PSW的各標(biāo)志位。

32、6. 減1指令（4條） 功能：減1指令又稱為減量指令，其功能是使操作數(shù)所指定的單元的內(nèi)容減1 。指令格式：DEC ； 1 其中： 即是源操作數(shù)又是目的操作數(shù)（即只有一個(gè)操作數(shù)），包括 A、Rn、direct、Ri。對(duì)標(biāo)志位的影響：同加1指令。7. 乘除指令（2條） 功能：實(shí)現(xiàn)乘法或除法操作。 特點(diǎn)：乘除指令在MCS-51指令系統(tǒng)中執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)，均為四周期指令。 指令格式： MUL AB ；（B）（A）（A）（B） DIV AB ； （A）（A）/（B）（B） 對(duì)標(biāo)志位的影響：乘除指令影響PSW中的Cy, OV, P標(biāo)志位。其中，Cy位總是被清0的，P是由累加器A中1的個(gè)數(shù)的奇偶性決定的。乘法運(yùn)

33、算中，若乘積大于FFH，則OV標(biāo)志位置1，否則清0。除法運(yùn)算中，若除數(shù)為0，則OV標(biāo)志位置1，否則清0。 算術(shù)運(yùn)算指令小結(jié)ADD,ADC,DA A 目的操作數(shù)只能是A,源操作數(shù)可以是Rn,片內(nèi)RAM（直接，間接），立即數(shù)SBB 目的操作數(shù)只能是A，源操作數(shù)同上。INC,DEC 注意操作數(shù)的尋址方式。MUL A,B放操作數(shù)，結(jié)果在BADIV A/B，商在A,余數(shù)在B閱讀程序段 將壓縮型BCD碼20H和片內(nèi)RAM 30H單元存放的壓縮型BCD碼相加，結(jié)果存片內(nèi)RAM 50H。 程序段 MOV A,#20H ADD A,30H DA A MOV 50H,A SJMP $2.3.3 邏輯運(yùn)算和移位指令

34、 對(duì)標(biāo)志位的影響：邏輯運(yùn)算和移位指令中除了兩條帶進(jìn)位的循環(huán)移位指令外，其余均不影響PSW中的各標(biāo)志位。但當(dāng)目的操作數(shù)是累加器A時(shí)，影響PSW中的奇偶校驗(yàn)位P。 常用的邏輯運(yùn)算和移位類指令有：邏輯與、邏輯或、邏輯異或、循環(huán)移位、清0、求反（非）等24條指令，它們的操作數(shù)都是8位的。邏輯運(yùn)算都是按位進(jìn)行的，除用于邏輯運(yùn)算外，還可用于模擬各種數(shù)字邏輯電路的功能，進(jìn)行邏輯電路的設(shè)計(jì)。 在程序設(shè)計(jì)中，常用邏輯運(yùn)算的運(yùn)算規(guī)則。如，a1=a a0=0 aa=a a+1=1 a+0=a a+a=aa1=a a0= a aa = 01邏輯與運(yùn)算指令（6條） 功能：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)操作數(shù)的邏輯與。指令格式：ANL A ,

35、 ; 包括Rn、Ri、direct、#data。 ANL direst , ; 包括A、#data。 適用場(chǎng)合：實(shí)現(xiàn)邏輯與，主要用于操作數(shù)的某些位不變（這些位與“1”），某些位置0（這些位與“0”）。2邏輯或運(yùn)算指令（6條）功能：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)操作數(shù)的邏輯或。指令格式： ORL A , ; 包括Rn、Ri、direct、#data。 ORL direst , ; 包括A、#data。適用場(chǎng)合：實(shí)現(xiàn)邏輯或，主要用于操作數(shù)的某些位不變（這些位或“0”），某些位置1（這些位或“1”）。3邏輯異或運(yùn)算指令（6條） 功能：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)操作數(shù)的邏輯異或。指令格式：XRL A , ; 包括Rn、Ri、direct、#

36、data。 XRL direst , ; 包括A、#data。適用場(chǎng)合：實(shí)現(xiàn)邏輯異或，主要用于操作數(shù)的某些位不變（這些位異或“0”），某些位取反（這些位異或“1”）。4循環(huán)移位指令（4條） MCS-51單片機(jī)的循環(huán)移位指令共有不帶進(jìn)位的循環(huán)左、右移位（操作碼為RL, RR）和帶進(jìn)位的循環(huán)左、右移位（操作碼為RLC, RRC）指令4條。特點(diǎn)：只能對(duì)累加器A進(jìn)行循環(huán)移位。指令格式： 操作碼 A功能：累加器A中的數(shù)據(jù)逐位左移一位相當(dāng)于原內(nèi)容乘2，而逐位右移一位相當(dāng)于原內(nèi)容除以2。循環(huán)移位指令示意圖如右圖所示。 5累加器清0與取反指令（2條） 指令格式：CLR A ；（A）00H CPL A ；（A）

37、（A）特點(diǎn)：可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，提高程序執(zhí)行效率。 對(duì)標(biāo)志位的影響：CLR A指令只影響PSW的P標(biāo)志位，CPL A指令不影響PSW各標(biāo)志位。 閱讀程序 將A中的壓縮型BCD碼轉(zhuǎn)換為ASCII碼，存片內(nèi)RAM20H,21H單元，其中20H單元存高4位（十位）的ASCII碼，21H單元存低4位（個(gè)位）的ASCII碼。 程序段1. MOV B,A ANL A,#0FH ORL A,#30H MOV 21H,A MOV A,B ANL A,#0F0H SWAP A ORL A,#30H MOV 20H,A閱讀程序 將片內(nèi)RAM 30H,31H單元中存放的兩個(gè)ASCII碼轉(zhuǎn)換為壓縮型BCD碼，存片內(nèi)RA

38、M 40H單元中。其中30H中是該BCD碼十位數(shù)的ASCII碼，31H單元中是該BCD碼個(gè)位數(shù)的ASCII碼。程序段2.MOV A,31HANL A,#0FHMOV 20H,AMOV A,30HANL A,#0FHSWAP AORL A, 20HMOV 40H,A2.3.4 控制轉(zhuǎn)移指令 功能：改變PC中的內(nèi)容，控制程序執(zhí)行的流向，實(shí)現(xiàn)程序分支轉(zhuǎn)向。 為了控制程序的執(zhí)行方向，MCS-51單片機(jī)提供了17條控制轉(zhuǎn)移指令。 對(duì)標(biāo)志位的影響：除了CJNE影響PSW的進(jìn)位標(biāo)志位Cy外，其余均不影響PSW的各標(biāo)志位。 1無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令（4條） 定義：不規(guī)定條件的程序轉(zhuǎn)移稱為無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令。 指令格式：

39、長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令： LJMP addr16 ; （PC）addr150 絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令：AJMP addr11 ; （PC）（PC）+2， PC 100addr11 相對(duì)（短）轉(zhuǎn)移指令：SJMP rel ;（PC）（PC）+2+rel 間接（散）轉(zhuǎn)移指令：JMP A+DPTR ;（PC） （DPTR）+（A）注意：（1）使用轉(zhuǎn)移指令時(shí)，指令中的地址或偏移量均可采用標(biāo)號(hào)，只有在執(zhí)行前才被匯編成實(shí)際的二進(jìn)制地址。（2）指令的轉(zhuǎn)移范圍： 在執(zhí)行當(dāng)前轉(zhuǎn)移指令后的PC值的基礎(chǔ)上: 長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令LJMP： 64KB 絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMP ：2KB 相對(duì)（短）轉(zhuǎn)移指令SJMP ： 128+127（用補(bǔ)碼表示） 間接（

40、散）轉(zhuǎn)移指令JMP： 64KB（3）相對(duì)（短）轉(zhuǎn)移指令SJMP rel 中地址偏移量的計(jì)算： rel = 轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址轉(zhuǎn)移指令地址(當(dāng)前PC值) 2（4）原地踏步（暫停當(dāng)前的程序，并不是真的停機(jī)）的實(shí)現(xiàn) SJMP $ 或 HERE: SJMP HERE （5）間接（散）轉(zhuǎn)移指令：JMP A+DPTR 常用于實(shí)現(xiàn)程序的分支轉(zhuǎn)移（散轉(zhuǎn)）。 DPTR為轉(zhuǎn)移目的的起始地址，A為轉(zhuǎn)移目的的偏移量。（6）在編程中，經(jīng)常使用短轉(zhuǎn)移指令SJMP和相對(duì)轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMP，以便生成浮動(dòng)代碼，并不經(jīng)常使用長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令LJMP。 2條件轉(zhuǎn)移指令（2條） 功能：在規(guī)定的條件滿足時(shí)進(jìn)行程序轉(zhuǎn)移，否則程序往下順序執(zhí)行。MCS-

41、51單片機(jī)中，條件轉(zhuǎn)移指令實(shí)質(zhì)上是累加器A判零指令。指令格式： JZ rel ; 若(A)=0，則轉(zhuǎn)移 (PC) (PC)+2+rel 若(A)0，則順序執(zhí)行(PC) (PC) +2 JNZ rel ; 若(A)0 ，則轉(zhuǎn)移 (PC) (PC)+2+rel 若(A) =0 ，則順序執(zhí)行(PC) (PC) +2 指令的轉(zhuǎn)移范圍： rel的取值范圍是在執(zhí)行當(dāng)前轉(zhuǎn)移指令后的PC值基礎(chǔ)上的128+127（用補(bǔ)碼表示）。 可以采用符號(hào)地址表示。偏移量rel的計(jì)算方法： rel = 轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址轉(zhuǎn)移指令地址(當(dāng)前PC值) 23比較轉(zhuǎn)移指令（4條） P3指令格式： CJNE 目的操作數(shù)，源操作數(shù)，rel 當(dāng)

42、目的操作數(shù)為A時(shí)，源操作數(shù)為#data、direct。 當(dāng)目的操作數(shù)為Rn、Ri時(shí)，源操作數(shù)為#data； 即：CJNE A, direct, rel CJNE A, #data, rel CJNE Rn, #data, rel CJNE Ri, #data, rel功能：把兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行比較，以比較的結(jié)果作為條件來(lái)控制程序的轉(zhuǎn)移 。若（目的操作數(shù)）=（源操作數(shù)），則程序繼續(xù)執(zhí)行，(PC)(PC) +3 若（目的操作數(shù)）（源操作數(shù)），則程序轉(zhuǎn)移，(PC)(PC) + rel +3，Cy0 若（目的操作數(shù)）（源操作數(shù)），則程序轉(zhuǎn)移，(PC)(PC) + rel +3，Cy1功能：比較兩個(gè)操作數(shù)的大小。 對(duì)標(biāo)志位影響：影響Cy標(biāo)志位，不影響其他標(biāo)志位。指令的轉(zhuǎn)移范圍：rel的取值范圍是在執(zhí)行當(dāng)前轉(zhuǎn)移指令后的PC值基礎(chǔ)上的128+127（用補(bǔ)碼表示）。 可以采用符號(hào)地址表示。注意：比較轉(zhuǎn)移指令的比較是通過(guò)兩操作數(shù)的減法實(shí)現(xiàn)的，影響Cy標(biāo)志位，不保存最后