第2講：指令系統(tǒng)及開發(fā)語言培訓講學

第二講指令系統(tǒng)及開發(fā)語言主要內(nèi)容： 一、概述 二、指令系統(tǒng) 三、匯編語言程序設計舉例 四、C51程序設計舉例一、指令系統(tǒng)概述1、指令分類 MCS-51系列單片機共有111條指令

按功能可分成5類指令:

數(shù)據(jù)傳送指令（29條） 算術(shù)運算指令（24條）

邏輯運算指令（24條） 控制轉(zhuǎn)移指令（17條）

位操作類指令（17條）

1）指令執(zhí)行時間快

單周期指令 65條(1us,12MHz晶振) 雙周期指令 44條(2us,12MHz晶振) 四周期指令 2條(4us,12MHz晶振)

2）指令短

單字節(jié)指令 49條 雙字節(jié)指令 46條 三字節(jié)指令 16條

3）單指令實現(xiàn)字節(jié)相乘或相除運算

4）具有豐富的位操作類指令

2、指令特點二、51單片機指令系統(tǒng)介紹1、指令中常用符號說明2、數(shù)據(jù)傳送指令3、算術(shù)運算指令4、邏輯運算指令5、控制轉(zhuǎn)移指令6、位操作類指令1、指令中常用符號說明

Rn 當前寄存器區(qū)的Ro～R7(其中n＝0～7）

Ri 當前寄存器區(qū)中的R0和R1(其中i＝0，1)

direct 8位直接字節(jié)地址(片內(nèi)RAM和SFR空間)

#data 8位立即數(shù)。

#data16 16位立即數(shù)。

addr16 16位地址值。

Addr11 11位地址值。

rel 8位帶符號地址偏移量(－128～＋127)bit 片內(nèi)RAM和SFR中的可直接尋址位@ 間接尋址寄存器或基址寄存器的前綴() 表示括號中的內(nèi)容

(())表示間址尋址的內(nèi)容2、數(shù)據(jù)傳送指令(1)MOV A,RnMOV A,directMOV A,@RiMOV A,#dataMOV Rn,AMOV Rn,directMOV Rn,#data2、數(shù)據(jù)傳送指令(2)MOV direct,AMOV direct,RnMOV direct,directMOV direct,@RiMOV direct,#dataMOV @Ri,AMOV @Ri,directMOV DPTR,#data16MOVC A,@A+DPTRMOVC A,@A+PCMOVX A,@RiMOVX A,@DPTRMOVX @Ri,AMOVX @DPTR,A2、數(shù)據(jù)傳送指令(3)PUSH directPOP directXCH A,RnXCH A,directXCH A,@RiXCHD A,@RiSWAP A2、數(shù)據(jù)傳送指令(4)3、算術(shù)運算指令ADD A,RnADD A,directADD A,@RiADD A,#dataADDC A,RnADDC A,directADDC A,@RiADDC A,#dataSUBB A,RnSUBB A,directSUBB A,@RiSUBB A,#dataINC AINC RnINC @RiDEC ADEC RnDEC directDEC @RiINC DPTRMUL ABDIV ABDA A4、邏輯運算指令ANL A,RnANL A,directANL A,@RiANL A,#dataANL direct,AANL direct,#dataORL A,RnORL A,directORL A,@RiORL A,#dataORL direct,AORL direct,#dataXRL A,RnXRL A,@RiXRL A,#dataXRL direct,AXRL direct,#dataCLR ACPL ARL ARLC ARR ARRC A5、控制轉(zhuǎn)移指令ACALL addr11LCALL addr16RETRETIAJMP addr11LJMP addr16SJMP relJMP @A+DPTRJZ relJNZ relCJNE A,direct,relCJNE A,#data,relCJNE @Ri,#data,relDJNZ Rn,relDJNZ direct,relNOP6、位操作類指令CLR CCLR bitSETB CSETB bitCPL CCPL bitANL C,bitANL C,/bitORL C,bitORL C,/bitMOV C,bitMOV bit,CJC relJNC relJB bit,relJNB bit,relJBC bit,rel三、匯編語言程序設計舉例舉例1：

設計一個報警程序，要求當報警按鍵按下后，蜂鳴器發(fā)出報警聲。

設P1.0口驅(qū)動蜂鳴器P1.1口作為報警按鍵輸入 P1.2口驅(qū)動發(fā)光報警

接口電路設計見右圖

R1330P1.2+5VD1LED4.7KP1.0R2+5VQ18550B1BELL+5VP1.1R310KSW1

ORG 0000H LJMP START

ORG 0100HSTART: MOV SP,#60HLOOP1: JB P1.1,$ JNB P1.1,$ LCALL SOUND SJMP LOOP1SOUND:MOV R7,#5SOUND1: CLR P1.0 MOV R0,#20 LCALL DELAY SETB P1.0 MOV R0,#10 LCALL DELAY DJNZ R7,SOUND1 RETDELAY: MOV R1,#100 ;100msDELAY1: MOV R2,#200 ;1msDELAY2: NOP NOP NOP DJNZ R2,DELAY2 DJNZ R1,DELAY1 DJNZ R0,DELAY RET四、C51程序設計舉例1、C51是專用于51單片機硬件開發(fā)的C語言。2、C51與標準C的區(qū)別，大致可分為8類：

a)8051存儲類型及存儲區(qū)域； b)存儲模式； c)存儲器類型聲明； d)變量類型聲明； e)位變量與位尋址; f)特殊功能寄存器； g)C51指針； h)函數(shù)屬性。a)存儲類型及存儲區(qū)域 code: 程序存儲區(qū)

內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)： data:直接尋址區(qū)，內(nèi)部RAM低128位（00H~7FH） idata:間接尋址區(qū)，整個內(nèi)部RAM（00H~FFH) bdata:可位尋址區(qū)（20H~2FH）

外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)： xdata:可指定64K外部RAM（0000H~0FFFFH) pdata:能訪問1頁（256Byte）的外部RAM

特殊功能寄存器： sfr:字節(jié)尋址比如sfrP0=0x80;為PO口地址為80H sfr16:字尋址，如sfr16T2=0xcc;指定Timer2口地址 T2L=0xccT2H=0xCD; sbit:位尋址，如sbitEA=0xAF

b)存儲模式

存儲模式?jīng)Q定了沒有明確指定存儲類型的變量，函數(shù)參數(shù)等的缺省存儲區(qū)域，共三種（在C51編譯器選項中選擇）：

Small模式

所有缺省變量參數(shù)均裝入內(nèi)部RAM，優(yōu)點是訪問速度快，缺點是空間有限，只適用于小程序。Compact模式

所有缺省變量均位于外部RAM區(qū)的一頁(256Bytes)，具體哪一頁可由P2口指定，在STARTUP.A51文件中說明，也可用pdata指定，優(yōu)點是空間較Small寬裕，速度較Small慢，較large要快，是一種中間狀態(tài)。Large模式

所有缺省變量可放在多達64KB的外部RAM區(qū)，優(yōu)點是空間大，可存變量多，缺點是速度較慢。

C）存儲器類型聲明 變量或參數(shù)的存儲類型可由存儲模式指定缺省類型，也可由關(guān)鍵字直接聲明指定。各類型分別用：code,data,idata,xdata,pdata說明例：

datauar1； charcodearray[]＝“hello!”;

unsignedcharxdataarr[10][4]；d)變量類型聲明C51提供以下幾種擴展數(shù)據(jù)類型：

bit：位變量值為0或1

sbit：從字節(jié)中定義的位變量0或1

sfr：sfr字節(jié)地址0～255

sfr16：sfr字地址0～65535

其余數(shù)據(jù)類型如：char,enum,short,int,long,float等與ANSIC（標準C）相同。e)位變量與位尋址●位變量定義用bit，存儲于內(nèi)部RAM的20H~2FH●可位尋址區(qū)說明：

可作如下定義：

intbdatai；

unsignedcharbdataarr[3]，

然后：

sbitbit0＝i^0；sbitbit15=i^15；

sbitarr07=arr[0]^7；sbitarr17=arr[1]^7；

f)特殊功能寄存器g)C51指針 ●一般指針的聲明與標準C的相同，不過同時還可以說明指針的類型，如：

char*xdataptr；ptr為一個指向char數(shù)據(jù)的指針，而ptr本身放于外部RAM區(qū)，以上的long,char等指針指向的數(shù)據(jù)可存放于任何存儲器中。

●存儲器指針 基于存儲器的指針說明時即指定了存貯類型，如：

chardata*str;str指向data區(qū)中char型數(shù)據(jù)

intxdata*pow;pow指向外部RAM的int型整數(shù)。

h)函數(shù)屬性C51中函數(shù)的聲明：●普通函數(shù)的聲明：uintRecOder(uchara)

uint:函數(shù)返回的值類型為uint RecOder:函數(shù)名 （uchara):括號中為對傳遞變量的聲明●中斷函數(shù)的聲明： voidSerialISR()interrupt4using1

SerialISR:中斷函數(shù)名 interrupt4:中斷類型號,4為串口中斷 using1:指定存儲工作區(qū)，可缺省，由編譯器指定3、KeilC51開發(fā)軟件介紹

KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，是眾多單片機應用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編，PLM語言和C語言的程序設計，界面友好，易學易用。 與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，KeilC51生成的目標代碼效率相當高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 KEIL軟件開發(fā)基本步驟： a)新建工程； b)選擇單片機型號； c)新建工程文件，即代碼，并將其添加到工程中； d)編譯修改編譯……編譯通過； e)軟件調(diào)試； f)硬件調(diào)試。4、Keil中C語言的書寫風格

好的程序應該是簡潔、易懂的，除了從程序的邏輯性出發(fā)，還應該形成良好的書寫風格。主要有以下幾個方面：

1）縮進格式； 2）大符號的位置，如{}； 3）變量的命名； 4）函數(shù)的命名； 5）程序的分塊，盡量使函數(shù)功能單一； 6）添加注釋。5、C51程序示例舉例一：include<reg51.h>sbitLed=P1^2; //P要大寫，否則和頭文件sbitBell=P1^0; //中的定義不相符，編譯sbitSw1=P1^1; //出錯voidmain(){ …… if(Sw1==0) //如果有按鍵 { Led=0; //亮Led Bell=0; //蜂鳴器響 } else { Led=1; //滅Led Bell=1; //蜂鳴器關(guān) } ……}R1330P1.2+5VD1LED4.7KP1.0R2+5VQ18550B1BELL+5VP1.1R310KSW1舉例二：

將示例一中查詢按鍵的程序放入定時中斷中，每隔一定的時間都會對按鍵進行查詢。

voidSysIni() { …… TMOD=0x02; //定時器0，工作方式2 TCON=0x00; T