第二章 80C51單片機(jī)基礎(chǔ)知識

第二章80C51單片機(jī)的基礎(chǔ)知識§2.280C51單片機(jī)的微處理器§2.380C51單片機(jī)的存儲器配置§2.180C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能

§2.480C51單片機(jī)的尋址方式§2.5

80C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)思考與練習(xí)§2.180C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1．80C51構(gòu)成8位CPU、128字節(jié)RAM存儲器、21個專用寄存器（亦稱特殊功能寄存器SFR）、4K字節(jié)ROM存儲器、4個8位并行口、1個全雙工的串行口、2個16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、一個處理能力較強(qiáng)的中斷系統(tǒng)。80C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下：一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)首頁一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)★片內(nèi)RAM的低端開辟了一個工作寄存器區(qū)，共有4組，每組有8個8位的工作寄存器，還有21個專用寄存器，使CPU控制靈活、編程方便。一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)★把程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器在空間上嚴(yán)格分開：采用不同的尋址方式；使用不同的控制信號；使用兩個不同的地址指針，用PC指向程序存儲器，用DPTR指向數(shù)據(jù)存儲器。一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)★片內(nèi)I/O口多，有4個8位多功能且可按位控制的并行口和一個全雙工的串行口，串行口有多種工作方式，可實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊，易構(gòu)成集中分布式的控制系統(tǒng)。首頁一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)★擴(kuò)展能力強(qiáng)，當(dāng)片內(nèi)的存儲器或I/O口不夠用時(shí)，可以很方便地通過片內(nèi)并行口（這時(shí)作為總線口）進(jìn)行擴(kuò)展，最大可擴(kuò)展至64K字節(jié)程序存儲器和64K數(shù)據(jù)存儲器。首頁一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)★芯片采用條狀結(jié)構(gòu)，制造商很容易按照用戶的要求，設(shè)計(jì)出多種指令系統(tǒng)和引腳都完全兼容的專用的單片機(jī)。如80C52就是在80C51上加了128字節(jié)RAM、4K字節(jié)ROM和一個16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，并增加相應(yīng)的SFR。首頁一、80C51單片機(jī)的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)★80C51單片機(jī)內(nèi)含有一個布爾處理器，它實(shí)際上是一個完整的1位微處理器，這個1位機(jī)有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。所以80C51單片機(jī)把8位機(jī)和1位機(jī)復(fù)合在一起，發(fā)揮各自的長處，這是它的一大優(yōu)點(diǎn)。首頁二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能80C51系列單片機(jī)有40個引腳，用CHMOS工藝制造，芯片采用雙列直插式封裝。首頁80C51單片機(jī)芯片引腳圖二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能1．主電源引腳VCC：接＋5V電源正端VSS：接＋5V電源地端一般VCC和VSS之間應(yīng)接高頻和低頻濾波電容。

首頁二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能2．外接晶體引腳XTAL1：芯片內(nèi)部振蕩電路（單級反相放大器）輸入端XTAL2：芯片內(nèi)部振蕩電路（單級反相放大器）輸出端首頁二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能2．外接晶體引腳80C51單片機(jī)的振蕩器有內(nèi)部和外部兩種方式。首頁內(nèi)部方式振蕩電路二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能2．外接晶體引腳80C51單片機(jī)的振蕩器有內(nèi)部和外部兩種方式。外部方式振蕩電路二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能3．控制信號線復(fù)位信號：時(shí)鐘電路工作后，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)24個振蕩周期（即兩個機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)就可完成復(fù)位操作。RST/VPD：復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部RAM的備用電源輸入端首頁復(fù)位二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能首頁復(fù)位電路：上電復(fù)位電路上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位組合電路3．控制信號線RST/VPD：復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部RAM的備用電源輸入端復(fù)位上電復(fù)位電路首頁(80C51)上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位組合電路首頁(80C51)(80C51)二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能3．控制信號線復(fù)位首頁RST/VPD：復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部RAM的備用電源輸入端復(fù)位狀態(tài):80C51復(fù)位后內(nèi)部寄存器狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)ACC00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPL00HTL100HDPH00HSCON00HP0～P30FFHSBUF不定IPXXX00000BPCON0XXX0000BIE0XX00000BTMOD00HPC0000H二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能3．控制信號線首頁RST/VPD：復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部RAM的備用電源輸入端掉電時(shí)內(nèi)RAM備用電源輸入。二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能3．控制信號線ALE/PROG：地址鎖存允許/編程脈沖輸入。①用ALE鎖存從P0口輸出的低8位地址②在對片內(nèi)EPROM編程時(shí)，編程脈沖由此輸入。首頁二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能3．控制信號線PSEN：外部程序存儲器讀選通信號。首頁二、80C51單片機(jī)的引腳及其功能3．控制信號線EA/VDD：訪外允許/編程電壓輸入①80C31中EA必須接地。②80C51/87C51中

EA＝1，單片機(jī)使用片內(nèi)ROM/EPROM；EA＝0，單片機(jī)片內(nèi)程序存儲器失效，而使用片外程序存儲器。③對片內(nèi)EPROM編程時(shí)，此腳接編程電壓。首頁§2.280C51單片機(jī)的微處理器一、運(yùn)算器微處理器又稱CPU，由運(yùn)算器和控制器兩大部分組成。

首頁二、控制器一、運(yùn)算器

以算術(shù)邏輯單元ALU為核心，含累加器ACC、暫存器、程序狀態(tài)字PSW、B寄存器等許多部件。首頁如右圖所示:一、運(yùn)算器

1、算術(shù)邏輯單元能完成帶進(jìn)位位加法、不帶進(jìn)位位加法、帶借位位減法、加1、減1、邏輯與、邏輯或、邏輯異或、循環(huán)移位以及數(shù)據(jù)傳送、程序轉(zhuǎn)移等操作。首頁一、運(yùn)算器

2、累加器ACC和寄存器B累加器ACC是最常用的專用寄存器。進(jìn)入ALU作算術(shù)操作和邏輯操作的操作數(shù)很多來自ACC，操作的結(jié)果也常送回ACC。首頁寄存器B在乘、除指令中作為一個操作數(shù)寄存器，其它情況下，可作為一個通用寄存器用。

一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字PSW是一個8位寄存器，它包含了許多程序狀態(tài)信息，其各位的含義如圖所示：首頁Cy

AC

FORS1RS0

OV

P一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字Cy

AC

FORS1RS0

OV

P①進(jìn)位標(biāo)志Cy：加法（減法）時(shí)最高位D7有進(jìn)（借）位，則Cy=1，否則Cy=0；位處理時(shí)，它起著“位累加器”的作用。

首頁一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字Cy

AC

FORS1RS0

OV

P②輔助進(jìn)位標(biāo)志AC：加（減）法運(yùn)算時(shí)，如果低半字節(jié)的最高位D3有進(jìn)（借）位，則AC=1，否則AC=0；AC在作BCD碼運(yùn)算而進(jìn)行二～十進(jìn)制調(diào)整時(shí)有用。首頁一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字Cy

AC

FORS1RS0

OV

P③用戶標(biāo)志FO：是用戶定義的一個狀態(tài)標(biāo)志?？赏ㄟ^軟件對它置位、清零；在編程時(shí)，也常測試其狀態(tài)進(jìn)行程序分支。首頁一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字Cy

AC

FORS1RS0

OV

P④工作寄存器區(qū)選擇位RS1、RS0:可借軟件置位或清零，以選定4個工作寄存器區(qū)中的一個區(qū)投入工作。首頁一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字Cy

AC

FORS1RS0

OV

PRS1RS0寄存器區(qū)000區(qū)011區(qū)102區(qū)113區(qū)首頁一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字Cy

AC

FORS1RS0

OV

P⑤溢出標(biāo)志OV：作有符號數(shù)加法、減法時(shí)由硬件置位或清除，以指示運(yùn)算結(jié)果是否溢出。首頁一、運(yùn)算器

3、程序狀態(tài)字Cy

AC

FORS1RS0

OV

P⑥奇偶標(biāo)志P:每執(zhí)行一條指令，單片機(jī)都能根據(jù)A中1的個數(shù)的奇偶自動令P置位或清零：奇為1，偶為0。此標(biāo)志對串行通信的數(shù)據(jù)傳輸非常有用，通過奇偶校驗(yàn)可檢驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_與否。首頁二、控制器

1．控制器的結(jié)構(gòu)控制器是CPU的大腦中樞，它以定時(shí)控制邏輯為中心，還包括指令寄存器、譯碼器、數(shù)據(jù)指示器DPTR、程序計(jì)數(shù)器PC、堆棧指針SP、以及RAM地址寄存器、16位地址緩沖器等。首頁二、控制器

1．控制器的結(jié)構(gòu)首頁P(yáng)C：16位的地址指針，專門用來控制程序運(yùn)行的順序，其中的內(nèi)容總是下一條要執(zhí)行的指令的地址。復(fù)位時(shí)，PC=0000H，使程序從0單元開始執(zhí)行。通常單片機(jī)每取一個字節(jié)機(jī)器碼，PC就自動加1，從而保證了指令的順序執(zhí)行。轉(zhuǎn)移指令可強(qiáng)行改變PC的內(nèi)容。

二、控制器

1．控制器的結(jié)構(gòu)首頁DPTR：它是由DPH、DPL兩個8位專用寄存器組成的16位的地址指針，用于訪問單片機(jī)外部數(shù)據(jù)存儲器或擴(kuò)展的I/O口。二、控制器

1．控制器的結(jié)構(gòu)首頁SP：80C51單片機(jī)的堆棧建在內(nèi)RAM區(qū)中，8位地址指針SP總是指向棧頂?shù)奈恢?。?fù)位時(shí)，（SP）=07H，可以通過MOV指令對SP賦值。80C51單片機(jī)的堆棧是向上生成的：壓棧時(shí)，使SP的內(nèi)容增1后作壓入操作；出棧時(shí)，先把棧頂?shù)臄?shù)據(jù)彈出，然后使SP的內(nèi)容減1。二、控制器

2．CPU操作時(shí)序80C51單片機(jī)每個機(jī)器周期包含6個狀態(tài)周期，每個狀態(tài)周期包含兩個振蕩周期（2個節(jié)拍P1、P2），若采用6MHz的晶體振蕩器，則每個機(jī)器周期為2μs。首頁時(shí)序概念：二、控制器2．CPU操作時(shí)序一條指令執(zhí)行的時(shí)間稱為指令周期，80C51單片機(jī)的指令周期為1～4個機(jī)器周期。首頁時(shí)序概念：下面介紹幾種典型指令的取指/執(zhí)行時(shí)序二、控制器

3．布爾處理機(jī)布爾處理機(jī)是單片機(jī)CPU中運(yùn)算器的一個重要組成部分。它有相應(yīng)的指令系統(tǒng)，可提供17條位操作指令，硬件有自己的“累加器”（進(jìn)位位C）和自己的位尋址RAM和I/O空間，所以是一個獨(dú)立的位處理機(jī)。首頁三、80C51單片機(jī)的低功耗工作方式80C51有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。它們比正常運(yùn)行方式的功耗大大降低，下表列出80C31單片機(jī)三種工作方式下的功耗。三、80C51單片機(jī)的低功耗工作方式低功耗單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示：80C51低功耗方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)三、80C51單片機(jī)的低功耗工作方式低功耗方式是由電源控制寄存器PCON控制的。PCON格式如下：SMODGF1GF0PDIDL1，波特率加倍1，進(jìn)入待機(jī)方式1，進(jìn)入掉電方式通用標(biāo)志位0通用標(biāo)志位1三、80C51單片機(jī)的低功耗工作方式1、待機(jī)方式

待機(jī)方式的進(jìn)入：用指令使PCON中的IDL位置1，80C51便進(jìn)入待機(jī)方式，CPU停止工作，振蕩器仍運(yùn)行，并向中斷系統(tǒng)、串行口、定時(shí)器提供時(shí)鐘。三、8051單片機(jī)的低功耗工作方式1、待機(jī)方式

待機(jī)方式的退出：退出待機(jī)方式有中斷和硬件復(fù)位兩種方法。任何已開放的中斷提出中斷請求，都會引起硬件對IDL位清“0”，從而結(jié)束待機(jī)方式。硬件復(fù)位也將結(jié)束待機(jī)方式。三、8051單片機(jī)的低功耗工作方式2、掉電方式：

掉電方式的進(jìn)入：PCON中的PD位置“1”，單片機(jī)進(jìn)入掉電方式，此時(shí)單片機(jī)的一切工作停止，只有內(nèi)部RAM的內(nèi)容被保存。掉電方式的退出：唯一的方法是復(fù)位。三、8051單片機(jī)的低功耗工作方式待機(jī)和掉電方式下引腳的狀態(tài)如下表所示：§2.380C51單片機(jī)的存儲器配置四、外部數(shù)據(jù)存儲器首頁一、80C51單片機(jī)存貯器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、程序存貯器三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器一、80C51單片機(jī)存貯器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)程序存貯器和數(shù)據(jù)存貯器的地址空間嚴(yán)格分開，用不同的地址指針、尋址方式和控制信號將這兩種存儲空間分開。

存在4個物理上相互獨(dú)立的存貯器空間：片內(nèi)、外程序存貯器片內(nèi)、外數(shù)據(jù)存貯器

首頁一、80C51單片機(jī)存貯器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從邏輯上看，存在三個獨(dú)立的空間：片內(nèi)片外的程序存貯器，地址從0000H～FFFFH，共有64K字節(jié)；片內(nèi)數(shù)據(jù)存貯器，地址為00H～FFH，共128/256字節(jié)；片外數(shù)據(jù)存貯器(含擴(kuò)展I/O),地址為0000H～FFFFH，共64K。

首頁●●●存儲器的配置圖(a)80C51/87C51(b)80C52/87C5280C51二、程序存貯器程序存貯器用來存放程序，其地址指針PC是16位的寄存器，所以可尋址的空間有64K字節(jié)，但片內(nèi)的容量比較有限，對于51系列的80C51/87C51/89C51片內(nèi)只有4K字節(jié)ROM/EPROM/FLASH，80C31內(nèi)部無程序存儲器。

首頁二、程序存貯器如果要讓單片機(jī)執(zhí)行片內(nèi)ROM/EPROM/FLASH中的程序（地址在0000～0FFFH之間），必須將單片機(jī)的EA引腳接高電平，否則當(dāng)PC<1000H時(shí)，單片機(jī)只會到片外程序存儲器中取指。首頁二、程序存貯器單片機(jī)到片外程序存儲器中取指時(shí)，以PC的內(nèi)容作為地址，以PSEN作為控制信號，讀取相應(yīng)單元的指令碼，經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送到指令寄存器。

首頁三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器

80C51單片機(jī)內(nèi)部有128/256字節(jié)RAM存儲器，地址從00～7FH/FFH，可供CPU隨機(jī)按字節(jié)或位（部分）進(jìn)行讀寫操作，內(nèi)部RAM可作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、堆棧區(qū)使用。1.內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM首頁RAM空間分配示意圖三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器1.內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器工作寄存器區(qū)：00～1FH共32個單元還作為工作寄存器區(qū)，劃分為四個小區(qū)，每個小區(qū)有8個工作寄存器R0～R7，某一時(shí)刻用戶使用其中的一個小區(qū)，可以通過設(shè)置程序狀態(tài)字PSW中的RS0和RS1

的狀態(tài)確定使用哪一個小區(qū)。1.內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM首頁三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器

位地址區(qū)：字節(jié)地址20～2FH共16個單元，CPU可按字節(jié)訪問，也可按位尋址，其位地址為00～7FH。1.內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM首頁

內(nèi)部RAM位地址空間三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器1.內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM位地址區(qū)：三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器

80C51單片機(jī)有21/26個SFR，用來管理內(nèi)部各個功能部件。它們離散地分布在80H～FFH地址范圍內(nèi)。它們有些反映有關(guān)邏輯部件的工作狀態(tài)，有些則是有關(guān)功能單元的控制命令字，均可由單片機(jī)按字節(jié)地址訪問，而其中一部分（凡是字節(jié)地址能被8整除）還可按位尋址，如下圖所示。2.特殊功能寄存器SFR首頁首頁三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器2.特殊功能寄存器SFR特殊功能寄存器位地址§2.4

80C51單片機(jī)的尋址方式尋址方式即尋找操作數(shù)、產(chǎn)生操作數(shù)的地址的方式。中心任務(wù)是如何在尋址范圍內(nèi)靈活方便地找到所需的操作數(shù)或操作數(shù)的地址。自然，尋址方式越多，計(jì)算機(jī)的功能越強(qiáng)，靈活性越大。80C51單片機(jī)有七種尋址方式。首頁七種尋址方式首頁寄存器尋址方式直接尋址方式寄存器間接尋址方式立即尋址方式基址加變址的間接尋址方式相對尋址方式位尋址方式一、寄存器尋址

操作數(shù)存放在某一寄存器中，指令中給出相應(yīng)的寄存器。寄存器尋址主要是對工作寄存器R0-R7進(jìn)行操作，用指令操作碼的低3位指明所使用的寄存器。

首頁一、寄存器尋址例如：MOVA，R6

；(A)←(R6)

INC

R3

；(R3)←(R3)+1

首頁一、寄存器尋址首頁一、寄存器尋址

這種尋址方式除了可以對R0～R7進(jìn)行操作外，還可以對A、B、C(位)、AB、DPTR進(jìn)行操作。首頁二、直接尋址

存放操作數(shù)的單元地址直接出現(xiàn)在指令中，即指令中直接給出操作數(shù)的地址。

首頁二、直接尋址例如：ANL

70H，#48H；(70H)←(70H)∧48HMOV

A，70H；(A)←(70H)

首頁二、直接尋址首頁二、直接尋址內(nèi)部RAM的低128字節(jié)；

例如：MOVA，78H；(A)←(78H)

ORLA，77H；

(A)←(A)∨(77H)首頁這種尋址方式使用的變量是direct，可訪問的存儲空間有：

二、直接尋址2.專用寄存器；

例如：

MOV

TCON，A；(TCON)←(A)首頁這種尋址方式使用的變量是direct，可訪問的存儲空間有：

二、直接尋址3.位地址空間；

例如：

MOV

C，7EH；(Cy)←(7EH)

SETB

EA

；(EA)←1首頁這種尋址方式使用的變量是direct，可訪問的存儲空間有：

三、寄存器間接尋址

寄存器中的內(nèi)容不是操作數(shù)本身，而是操作數(shù)的地址。即操作數(shù)的地址是以寄存器中的內(nèi)容間接給出的。

首頁三、寄存器間接尋址例如：ANL

A,

@R0

；(A)←(A)∧((R0))MOV

A，@R0；(A)←((R0))

首頁三、寄存器間接尋址首頁三、寄存器間接尋址適用的存儲空間有：

1.內(nèi)部RAM，使用的變量為@R0、@R1、@SP；例如：MOV

@R0,76H;

((R0))←(76H)

PUSH

PSW;

(SP)←(SP)+1，((SP))←(PSW)首頁三、寄存器間接尋址適用的存儲空間有：

２.內(nèi)部RAM的低半字節(jié)，使用的變量是@R0

、@R1。

例如：

XCHD

A，@R1；首頁三、寄存器間接尋址適用的存儲空間有：

3.外部RAM（或I/O口），使用的變量是@R0、@R1、@DPTR。例如：

MOVX@R0，A

；((R0))←(A)

MOVXA,@DPTR

；(A)←((DPTR))首頁四、立即尋址操作數(shù)直接出現(xiàn)在指令碼中，即指令的操作碼后面的一個字節(jié)就是實(shí)際的操作數(shù)（立即數(shù)）。

首頁四、立即尋址例如：MOVDPTR,#3456H；(DPH)←34H,(DPL)←56H

MOV

A，#20H

；(A)←20H首頁四、立即尋址首頁四、立即尋址立即尋址方式只能適用于程序存儲器。

首頁五、基址加變址的間接尋址以程序計(jì)數(shù)器PC或數(shù)據(jù)指示器DPTR中的內(nèi)容為基地址，加上累加器A（變址寄存器）中的內(nèi)容作為操作數(shù)的地址。

首頁五、基址加變址的間接尋址例如：MOVC

A，@A+DPTR

;(A)←((A)+(DPTR))MOVC

A，@A+PC

;(A)←((A)+(PC))首頁五、基址加變址的間接尋址首頁五、基址加變址的間接尋址首頁這種尋址方式僅適用于程序存儲器空間六、相對尋址以PC的內(nèi)容作為基地址，加上指令中提供的偏移量作為轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。

注意：該偏移量rel是一字節(jié)帶符號數(shù)。

首頁六、相對尋址例如：JC

80H

;

C=0，順序執(zhí)行

，即(PC)←(PC)+2

;

C=1，轉(zhuǎn)移,(PC)(PC)+2,(PC)(PC)+80H首頁六、相對尋址首頁六、相對尋址相對尋址方式只能適用于程序存儲器空間。

首頁七、位尋址操作對象是位，指令中直接給出位地址。這種尋址方式也可以歸并于直接尋址方式，但它提供的是直接的位地址。

首頁七、位尋址例如：SETB

20H；(20H)1

CLREA；(EA)0

首頁位尋址方式只能適用于位地址空間。

首頁80C51中的尋址方式與尋址空間§2.5

80C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)111條指令按功能分為五大類：首頁位操作類指令17條數(shù)據(jù)傳送類指令28條算術(shù)運(yùn)算類指令24條邏輯運(yùn)算類指令25條控制轉(zhuǎn)移類指令17條§2.5

80C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)

111條指令中單字節(jié)49條單周期64條雙字節(jié)45條雙周期45條三字節(jié)17條四周期2條首頁常用符號說明Rn：8個工作寄存器R0～R7@Ri：間接尋址寄存器R0或R1#data：8位二進(jìn)制立即數(shù)#data16：16位二進(jìn)制立即數(shù)direct ：直接地址rel：相對地址偏移量，一字節(jié)帶符號數(shù)首頁常用符號說明首頁addr11：11位二進(jìn)制數(shù)的目的地址addr16：16位二進(jìn)制數(shù)的目的地址Bit：位地址(x)：表示x地址單元中的內(nèi)容((x))：表示以x地址單元中的內(nèi)容為地址的單元中的內(nèi)容：數(shù)據(jù)傳送方向一、數(shù)據(jù)傳送指令1.內(nèi)RAM低128字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送2.內(nèi)RAM高128字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送3.專用寄存器的數(shù)據(jù)傳送4.外部數(shù)據(jù)存儲器（包括擴(kuò)展I/O口）的數(shù)據(jù)傳送5.從程序存儲器中取數(shù)6.不同存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳送首頁1.內(nèi)RAM低128字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送⑴可用寄存器尋址MOVA，Rn；(A)←(Rn)MOVRn，A；(Rn)←(A)MOVRn，#data；(Rn)←dataMOVdirect，Rn；(direct)←(Rn)

首頁1.內(nèi)RAM低128字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送⑵可用直接尋址

MOVA,direct；(A)←(direct)MOVRn,direct；(Rn)←(direct)MOV@Ri,direct；((Ri))←(direct)MOVdirect1,direct2；(direct1)←(direct2)機(jī)器碼85,direct2,direct1首頁1.內(nèi)RAM低128字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送

MOVA，@Ri；(A)←((Ri))MOVdirect,@Ri；(direct)←((Ri))

⑶可用寄存器間接尋址首頁1.內(nèi)RAM低128字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送堆棧操作指令也屬于寄存器間接尋址方式，所用的指針是SP。

PUSHdirect;(SP)←(SP)+1,((SP))←(direct)POPdirect;(direct)←((SP)),(SP)←(SP)-1⑶可用寄存器間接尋址2.內(nèi)RAM高128字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送只能用寄存器間接尋址方式，可用的地址指針有：@R0、@R1、@SPMOVR0,#85HMOVA,@R0

首頁3.專用寄存器的數(shù)據(jù)傳送只能用直接尋址方式（注：其中的A、B、DPTR亦可用寄存器尋址）MOVA，P1；(A)←(P1)MOVTMOD，#data；(TMOD)←data

其中，P1和TMOD都是專用寄存器，通常編程時(shí)用符號表示，匯編成機(jī)器碼時(shí)用直接地址代之。

首頁4.外部數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)傳送只能用寄存器間接尋址，地址指針可以是@R0、@R1，@DPTR，共有6條指令：MOVXA，@R0

;(A)←((R0))MOVX@R0，A;((R0))←(A)MOVXA，@R1

;(A)←((R1))MOVX@R1，A;((R1))←(A)MOVXA，@DPTR;(A)←((DPTR))MOVX@DPTR，A;((DPTR))←(A)

首頁5.從程序存儲器中取數(shù)⑴立即尋址數(shù)據(jù)傳送指令MOVA，#data;(A)←dataMOVRn，#data;(Rn)←dataMOV@Ri，#data;((Ri))←dataMOVdirect，#data;(direct)←dataMOVDPTR，#data16

;(DPTR)←data16

5.從程序存儲器中取數(shù)⑵程序存儲器中的數(shù)據(jù)往往是按表格形式存放著，因此，程序存儲器中的這類數(shù)據(jù)是用查表指令提取。

首頁5.從程序存儲器中取數(shù)MOVCA，@A+DPTR；(A)←((A)+(DPTR))MOVCA，@A+PC；(A)←((A)+(PC))(A)是一字節(jié)無符號數(shù)，PC是指當(dāng)前的PC，指令執(zhí)行后PC、DPTR的內(nèi)容不變。以PC為基址時(shí)需加上一個附加的偏移量。首頁兩條查表指令：5.從程序存儲器中取數(shù)

例如：在LED顯示器接口中，需將字符代碼轉(zhuǎn)換成字形碼，可通過查表法實(shí)現(xiàn)軟件譯碼。對于共陰級7段LED顯示器，如果要顯示字符“0”，則須向顯示器提供段碼3FH；如果要顯示字符“1”，則須向顯示器提供段碼06H；…………首頁兩條查表指令：5.從程序存儲器中取數(shù)MOVA,#XXHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR……TAB:3FH06H……5.從程序存儲器中取數(shù)MOVA,#XXHADDA,#01HMOVCA,@A+PCRETTAB:3FH06H……6.不同存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳送⑴有的允許直接傳送

MOVR5,#0FFH；(R5)←0FFHMOV@R0,#3AH；((R0))←3AHMOVDPTR,#03FFH；(DPTR)←03FFHMOV@R1,P1；((R1))←(P1)MOVP3,30H；(P3)←(30H)首頁6.不同存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳送⑵有的不能直接傳送，可通過累加器A實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)。80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)中有四組與A交換數(shù)據(jù)的指令：

首頁①XCH：源操作數(shù)與A的字節(jié)交換

如:XCHA，Rn；(A)(Rn)

XCHA,direct；(A)(direct)

XCHA,@Ri；(A)((Ri))6.不同存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳送②XCHD：源操作數(shù)與A的低半字節(jié)交換

XCHDA，@Ri；

首頁⑵有的不能直接傳送，可通過累加器A實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)。80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)中有四組與A交換數(shù)據(jù)的指令：

6.不同存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳送③MOVX：用于A與外RAM間的數(shù)據(jù)傳送（雙向），共有六條指令。首頁⑵有的不能直接傳送，可通過累加器A實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)。80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)中有四組與A交換數(shù)據(jù)的指令：

6.不同存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳送④MOVC：將程序存儲器中的數(shù)向A傳送，有2條查表指令。首頁⑵有的不能直接傳送，可通過累加器A實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)。80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)中有四組與A交換數(shù)據(jù)的指令：

二、算術(shù)運(yùn)算指令1.加法指令

2.減法指令

3.乘法指令

4.除法指令首頁1.加法指令首頁1.加法指令首頁1.加法指令首頁1.加法指令十進(jìn)制數(shù)加法調(diào)整DAA：當(dāng)要進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)加法運(yùn)算時(shí)，該指令用在加法指令（ADD、ADDC）之后，會對相加結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，確保結(jié)果也是BCD碼。（P62)首頁2.減法指令首頁2.減法指令首頁3.乘法指令MULAB(A)、(B)中為兩個單字節(jié)無符號數(shù)，乘積為雙字節(jié)數(shù)，高字節(jié)在B中，低字節(jié)在A中。首頁當(dāng)乘積的高字節(jié)非“0”時(shí)，OV=1；任何情況下，Cy總是清“0”。4.除法指令DIVAB兩個單字節(jié)無符號數(shù)除法，被除數(shù)送A，除數(shù)送B，執(zhí)行后商在A中，余數(shù)在B中。首頁若除數(shù)為0，則指令執(zhí)行后A、B的內(nèi)容不定，且OV=1；任何情況下，Cy總是清“0”。三、邏輯運(yùn)算指令1.單操作數(shù)2.雙操作數(shù)首頁CPLA；(A)←(A)

CLRA；(A)←0

RLA

；

RLCA

；

RRA

；

RRCA；

SWAPA

；1.單操作數(shù)，指定在A中首頁CAACAAA2.雙操作數(shù)，可進(jìn)行與、或、異或操作首頁:2.雙操作數(shù)，可進(jìn)行與、或、異或操作首頁2.雙操作數(shù)，可進(jìn)行與、或、異或操作這組指令可直接對接口進(jìn)行操作：

ANLP1，#01111100B

ORLP1，#00110010B

XRLP1，#31H首頁四、控制轉(zhuǎn)移指令作用：通過改變PC的內(nèi)容以控制程序的走向。分類：

無條件轉(zhuǎn)移

條件轉(zhuǎn)移

中斷首頁四、控制轉(zhuǎn)移指令1.無條件轉(zhuǎn)移指令2.條件轉(zhuǎn)移指令1.無條件轉(zhuǎn)移指令(1)相對轉(zhuǎn)移SJMPSJMPrel；(PC)←(PC)+2,(PC)←(PC)+rel

機(jī)器碼：80rel例：

0100H

80rel

SJMPAAA

0102H

00

NOP

…

0123H

00

AAA：NOP首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(1)相對轉(zhuǎn)移SJMPrel是一字節(jié)的偏移量，編程時(shí)通常用目標(biāo)地址標(biāo)號代替，如本例中AAA，匯編時(shí)才計(jì)算出偏移量rel，計(jì)算方法是：

rel=目標(biāo)地址-（本指令地址+02H）

=0123H-（0100H+02H）

=21H首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(1)相對轉(zhuǎn)移SJMP又例：

00FFH

00

FIRST：NOP

0100H

80rel

SJMPFIRST

rel=目標(biāo)地址-（本指令地址+02H）

=00FFH-（0100H+02H）

=00FFH-0102H

=FFFDH=FDH首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(2)短跳轉(zhuǎn)AJMPAJMPaddr11；(PC)←(PC)+2,PC←

PC15～11a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0機(jī)器碼2字節(jié)格式：首頁a10a9a800001a7a6a5a4a3a2a1a01.無條件轉(zhuǎn)移指令(2)短跳轉(zhuǎn)AJMP例：

0138H

1100H

KEYB:ACALLDISUP

…

030AH

2138H

AJMPKEYB

…

首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(2)短跳轉(zhuǎn)AJMP執(zhí)行AJMP指令時(shí)，（PC）=030CH=0000001100001100B，

由機(jī)器碼2138H，知a10a9a8=001B，a7…a0=38H

所以（PC）=00000

001

00111000

B=0138H首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(3)長跳轉(zhuǎn)LJMPLJMPaddr16；(PC)←addr15～0

機(jī)器碼：02addr15～8addr7～0首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(4)散轉(zhuǎn)JMPJMP@A+DPTR；(PC)←(A)+(DPTR)(A)是無符號數(shù)，指令執(zhí)行后，不影響累加器和DPTR中的內(nèi)容，也不影響任何標(biāo)志。

本指令根據(jù)A中的內(nèi)容可實(shí)現(xiàn)多個分支，故稱散轉(zhuǎn)指令。

首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(4)散轉(zhuǎn)JMP例：在某鍵盤處理程序中，假定命令鍵的讀數(shù)（0AH、0BH、0CH、0DH中之一）在A中，利用散轉(zhuǎn)指令便可根據(jù)A中的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)正確的轉(zhuǎn)向，程序如下：首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(4)散轉(zhuǎn)JMPKEYB:MOVDPTR,#JMPTBL

CLRC

SUBBA,#0AH

RLA

JMP@A+DPTR

JMPTBL:AJMPAAA；AJMPBBB

AJMPCCC

AJMPDDD首頁兩字節(jié)指令，執(zhí)行后轉(zhuǎn)相應(yīng)命令處理程序1.無條件轉(zhuǎn)移指令(5)子程序調(diào)用與返回（ACALL、LCALL、RET）1.ACALLaddr11；；(PC)←(PC)+2,

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC7～0)

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC15～8)

；PC←PC15～11a10a9…a0機(jī)器碼2字節(jié)格式：

a10a9a810001a7a6a5a4a3a2a1a01.無條件轉(zhuǎn)移指令(5)子程序調(diào)用與返回（ACALL、LCALL、RET）2.LCALLaddr16；；(PC)←(PC)+3,

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC7～0)

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC15～8)；(PC)←addr16

機(jī)器碼：12addr15～8addr7～0首頁1.無條件轉(zhuǎn)移指令(5)子程序調(diào)用與返回（ACALL、LCALL、RET）3.RET；

；(PC15～8)←((SP)),(SP)←(SP)-1

；(PC7～0)←((SP)),(SP)←(SP)-1

機(jī)器碼：22H首頁2.條件轉(zhuǎn)移指令首頁條件轉(zhuǎn)移指令是指當(dāng)滿足某種條件時(shí)程序才轉(zhuǎn)移，而條件不滿足時(shí)程序繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。條件主要指PSW中的標(biāo)志。80C51單片機(jī)指令對標(biāo)志的影響如下表:指令標(biāo)志指令標(biāo)志COVACCOVACADD×××CLRC0ADDC×××CPLC×SUBB×××ANLC,bit×MUL0×ANLC,/bit×DIV0×ORLC,bit×DA×ORLC,/bit×RRC×MOVC,bit×RLC×CJNE×SETBC12.條件轉(zhuǎn)移指令首頁注：①對PSW的按位操作也將影響相應(yīng)的標(biāo)志位。②任何一條改變累加器A的內(nèi)容的指令都將影響P標(biāo)志。③80C51單片機(jī)隱含一個零標(biāo)志位(Z),當(dāng)(A)=0時(shí)Z置“1”，MOV指令可能影響Z標(biāo)志。2.條件轉(zhuǎn)移指令(1)根據(jù)8位數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的結(jié)果確定是否轉(zhuǎn)移①根據(jù)進(jìn)位標(biāo)志：

JCrel

;當(dāng)C=1時(shí)轉(zhuǎn)移，(PC)←(PC)+2，(PC)←(PC)+relJNCrel;當(dāng)C=0時(shí)轉(zhuǎn)移，(PC)←(PC)+2，(PC)←(PC)+rel首頁2.條件轉(zhuǎn)移指令(1)根據(jù)8位數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的結(jié)果確定是否轉(zhuǎn)移②根據(jù)零標(biāo)志：JZrel

;當(dāng)(A)=0時(shí)轉(zhuǎn)移，(PC)←(PC)+2，(PC)←(PC)+relJNZrel

;當(dāng)(A)≠0時(shí)轉(zhuǎn)移，(PC)←(PC)+2，(PC)←(PC)+rel首頁2.條件轉(zhuǎn)移指令(1)根據(jù)8位數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的結(jié)果確定是否轉(zhuǎn)移③比較不相等，則轉(zhuǎn)移：CJNEA,#data,rel；

CJNEA,direct,rel；

CJNE@Ri,#data,rel；

CJNERn,#data,rel；首頁3字節(jié)指令，當(dāng)?shù)谝徊僮鲾?shù)＝第二操作數(shù)時(shí)不轉(zhuǎn)，(PC)←(PC)+3，否則轉(zhuǎn)移，(PC)←(PC)+3+rel，本指令還影響Cy，當(dāng)?shù)谝徊僮鲾?shù)≥第二操作數(shù)時(shí)，Cy=0,因此可實(shí)現(xiàn)程序的三分支。2.條件轉(zhuǎn)移指令(1)根據(jù)8位數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的結(jié)果確定是否轉(zhuǎn)移首頁③比較不相等，則轉(zhuǎn)移：例如：CJNEA，30H，NOTEQ；(A)≠(30H)，轉(zhuǎn)EQ：；(A)＝(30H)NOTEQ:JCLITTER；(A)<(30H)，轉(zhuǎn)LITTER：┋┋┋2.條件轉(zhuǎn)移指令(1)根據(jù)8位數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的結(jié)果確定是否轉(zhuǎn)移④減1不為0則轉(zhuǎn)移:

DJNZRn,rel

；(PC)←(PC)+2，(Rn)←(Rn)-1

當(dāng)(Rn)=0時(shí)，不轉(zhuǎn)移，

當(dāng)(Rn)≠0時(shí)轉(zhuǎn)移，(PC)←(PC)+rel

首頁DJNZdirect,rel；(PC)←(PC)+3，(direct)←(direct)-1

當(dāng)(direct)=0時(shí)，不轉(zhuǎn)移，

當(dāng)(direct)≠0時(shí)轉(zhuǎn)移，(PC)←(PC)+rel2.條件轉(zhuǎn)移指令(2)根據(jù)對某一位測試確定是否轉(zhuǎn)移（均為3字節(jié)指令）JBbit,rel；(bit)=1轉(zhuǎn)移；即(PC)←(PC)+3，(PC)←(PC)+relJNBbit,rel；(bit)=0轉(zhuǎn)移

JBCbit,rel；(bit)=1轉(zhuǎn)移，且(bit)←0首頁3.中斷返回指令RETI；(PC)←(PC)+1；(PC15～8)←((SP)),(SP)←(SP)-1

首頁；(PC7～0)←((SP)),(SP)←(SP)-1

4.空操作指令NOP；(PC)←(PC)+1這是一條單字節(jié)、單周期指令，它不作任何操作，只將(PC)+1，常用于延時(shí)或給程序留空。首頁五、位操作指令80C51單片機(jī)中有一個位處理器，以進(jìn)位位Cy作為位累加器，可完成以下操作：1.位數(shù)據(jù)傳送2.位狀態(tài)控制3.位邏輯操作首頁1.位數(shù)據(jù)傳送指令位數(shù)據(jù)傳送必須經(jīng)過位累加器Cy,而不能在可尋址位之間傳送。MOVC,bit；(Cy)←(bit)

MOVbit,C；(bit)←(Cy)首頁1.位數(shù)據(jù)傳送指令例：內(nèi)部RAM20H的內(nèi)容為11001100B，25H的內(nèi)容為00100101B，執(zhí)行下列程序后，20H、25H、Cy的內(nèi)容各是什么？MOVC,00H；(Cy)←(20H.0),即(Cy)←0

MOV28H,C；(25H.0)←(Cy),即(25H.0)←0

MOVC,07H；(Cy)←(20H.7),即(Cy)←1

MOV2FH,C；(25H.7)←(Cy)結(jié)果：(Cy)=1，(20H)不變，(25H)=10100100B=A4H首頁2.位狀態(tài)控制指令位狀態(tài)控制有置1和清零兩種，每種有兩條指令，如下：SETBC；(Cy)←1

SETBbit；(bit)←1

CLRC；(Cy)←0

CLRbit；(bit)←0首頁3.位邏輯操作指令位邏輯操作有與、或、取反三種。與、或操作時(shí)以位累加器Cy作為第一操作數(shù)，第二操作數(shù)為位地址，操作結(jié)果在Cy中。取反可以對每個位地址內(nèi)容直接進(jìn)行。3.位邏輯操作指令A(yù)NLC,bit；(Cy)←(Cy)∧(bit)

ANLC,/bit；(Cy)←(Cy)∧(bit)

ORLC,bit；(Cy)←(Cy)∨(bit)

ORLC,/bit；(Cy)←(Cy)∨(bit)

CPLC；(Cy)←(Cy)

CPLbit；(bit)←(bit)思考與練習(xí)1.80C51單片機(jī)片內(nèi)包含哪些主要邏輯功能部件？2.80C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)上有哪些主要特點(diǎn)？3.80C51單片機(jī)EA引腳的作用是什么？在下列情況下，EA引腳應(yīng)接何種電平？（1）只有片內(nèi)ROM（2）只有片外ROM（3）有片內(nèi)ROM，也有片外ROM（4）有片內(nèi)ROM/EPROM，但不用或不能用了4.說明80C51單片機(jī)復(fù)位條件、復(fù)位狀態(tài)，畫出常用的復(fù)位電路。思考與練習(xí)5.詳細(xì)描繪80C51單片機(jī)的存儲器配置圖。6.80C51單片機(jī)是通過哪些方法將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器嚴(yán)格分開的？7.什么是單片機(jī)的特殊功能寄存器？80C51/80C52各有幾個特殊功能寄存器？這些特殊功能寄存器占有的地址范圍？8.80C51單片機(jī)有哪些可直接尋址的位？9.簡述80C51單片機(jī)的并行口P0～P3的基本結(jié)構(gòu)和功能。10.畫出80C51和80C31單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)邏輯電路圖。思考與練習(xí)11、80C51指令系統(tǒng)有哪幾種尋址方式？如果要對特殊功能寄存器進(jìn)行操作將使用哪種尋址方式？12、80C51程序段中，怎樣識別位地址和字節(jié)地址？13、怎樣區(qū)分內(nèi)部RAM高128個字節(jié)地址以及特殊功能寄存器的地址？14、80C51指令系統(tǒng)按其操作功能分幾大類？15、分別用兩條查表指令編寫一段子程序，功能為：根據(jù)累加器A中的數(shù)（0～9之間）查找平方表，求出相應(yīng)的平方數(shù)，放在內(nèi)部RAM的30h單元中。思考與練習(xí)16、如圖所示的顯示器接口電路，請編寫一顯示子程序，它能將代碼存于RAM20H中的字符顯示在共陰極七段LED顯示器上。80C51思考與練習(xí)17.在下表中填上各種存貯空間所適用的尋址方式及其使用的變量思考與練習(xí)18、若要完成以下的數(shù)據(jù)傳送，應(yīng)如何用80C51指令來實(shí)現(xiàn)？R7內(nèi)容傳送到R4外部RAM2000H單元內(nèi)容送R0ROM2000H單元內(nèi)容送R2外部RAM0456H的內(nèi)容送外部RAM0078H單元。思考與練習(xí)19、已知（A）=7AH，（R0）=30H，（30H）=A5H，（PSW）=80H，問執(zhí)行下列各指令的結(jié)果（每條指令相互獨(dú)立）。⑴XCHA,R0 ；（A）= ；（R0）=⑵XCHA,30H；（A）= ；（30H）=⑶XCHA,@R