第3章 80C51系列单片机指令系统

1、u 80C51 80C51指令系统的指令系统的寻址方式寻址方式 数据传送类指令数据传送类指令 u 算术运算类指令算术运算类指令 u 逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令 u 位操作类指令位操作类指令 u 控制转移类指令控制转移类指令 2 3-1 3-1 指令系统基本概念指令系统基本概念 标号：操作码标号：操作码 操作数；注释操作数；注释 一、一、指令基本格式指令基本格式 START： MOV SP，#30H ;寄存器寄存器SP=30H 3 二、二、指令分类指令分类 80C5180C51共有共有111111条指令。条指令。 按指令长度分类按指令长度分类: 可分为可分为1 1字节字节、2 2字节字

2、节和和3 3字字节节指令。指令。 4 1. 单字节指令单字节指令 单字节指令格式由单字节指令格式由1个字节个字节表示表示, 例如例如: CLR AE4H 2. 双字节指令双字节指令 双字节指令格式由双字节指令格式由两个字节两个字节组成组成, 操作码和操作数操作码和操作数, 例如例如: MOV A, 10H74H 10H 3. 三字节指令三字节指令 三字节三字节指令格式中指令格式中, 第一个字节为操作码第一个字节为操作码, 后两个字节为后两个字节为 操作数操作数, 例如例如: MOV 40H, 30H75H 40H 30H 5 按指令执行时间分类按指令执行时间分类: 完成一条指令所需要的时间，完

3、成一条指令所需要的时间， 可分为可分为1 1机周机周、2 2机周机周和和4 4机机周周指令。指令。 单单字节字节单单周期周期 如如 INC A 机器码机器码 04 双双字节字节单单周期周期 ADD A #30 24 30 单单字节字节双双周期周期 INC DPTR A3 单单字节字节四四周期周期 MUL AB A4 6 按指令功能分类按指令功能分类: 可分为可分为数据传送类数据传送类(28)、算术运算类算术运算类(24)、 逻辑运算类逻辑运算类(25)、位操作类、位操作类(12)和和 控制转移类控制转移类 (22) 等等5 5大大类类指令。指令。 7 三、三、寻址方式寻址方式 【例】【例】 寻

4、址就是寻找操作数的地址。寻址就是寻找操作数的地址。 立即寻址立即寻址 立即寻址是立即寻址是直接给出操作数直接给出操作数，操作数，操作数 前有立即数符前有立即数符“ # ”。 MOV A,#30H MOV A,#30H ; ;将立即数将立即数30H30H传送至传送至A A中中 MOV DPTR,#5678H MOV DPTR,#5678H ; ;将立即数将立即数5678H5678H传送至传送至DPTRDPTR 8 直接寻址直接寻址 MOV A,3AHMOV A,3AH ；将内将内RAM 3AHRAM 3AH单元中的数据传送至单元中的数据传送至A A中中 MOV A,P0MOV A,P0 ；将特殊

5、功能寄存器将特殊功能寄存器P0P0口中的数据传送至口中的数据传送至A A中中 说明：说明：3AH3AH和和P0P0是以是以directdirect形式出现的直接地址形式出现的直接地址 直接寻址是直接寻址是给出操作数的直接地址给出操作数的直接地址。 直接寻址范围为直接寻址范围为内内RAM 128BRAM 128B和和特殊功能寄特殊功能寄 存器存器。 【例】【例】 9 寄存器寻址寄存器寻址 MOV A,R0 MOV A,R0 ; ;将将R0R0中的数据传送至中的数据传送至A A中中 寄存器寻址的操作数在寄存器寻址的操作数在规定的寄存器规定的寄存器中。中。 规定的寄存器规定的寄存器有有： 工作寄存器

6、工作寄存器R0R0R7R7 累加器累加器A A 双字节双字节ABAB 数据指针数据指针DPTRDPTR 位累加器位累加器CyCy 这些被寻址寄存器中的内容就是操作数这些被寻址寄存器中的内容就是操作数 【例】【例】 10 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 MOV A,R0 MOV A,R0 ; ;将以将以R0R0中内容为地址的存储中内容为地址的存储 单元中的数据传送至单元中的数据传送至A A中中 MOVX A,DPTRMOVX A,DPTR; ;将外将外RAM DPTRRAM DPTR所指存储单元所指存储单元 中的数据传送至中的数据传送至A A中中 间接寻址是根据间接寻址是根据操作数地址的地址操作数

7、地址的地址寻找操作数。寻找操作数。 R0、R1和和DPTR 间接寻址用间址符间接寻址用间址符“ ”作为前缀。作为前缀。 【例】【例】 11 1、R0、R1间址访问间址访问片内片内RAM的的低低128B或片外或片外RAM的的 低低256B空间空间 如：设（如：设（R0）=65H，（，（65H）=47H MOV A，R0 ；(65H) A,A中的值是中的值是47H MOV R0，#3AH ；3AH (65H) MOVX A，R0 ；外；外RAM的（的（65H） A 2、DPTR间址访问间址访问片外片外RAM的的64KB空间空间 如：设（如：设（DPTR）=2000H MOVX DPTR，A ；A

8、外外RAM的的2000H单元单元 MOVX A，DPTR ；外外RAM的的2000H单元单元 A 12 算术运算类指令算术运算类指令 逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令 位操作类指令位操作类指令 控制转移类指令控制转移类指令 13 一、数据传送类指令一、数据传送类指令 内内RAM数据传送指令数据传送指令 (15条条) 1616位数据传送指令位数据传送指令 (2条条) 外外RAM传送指令传送指令. (4条条) 读读ROMROM指令指令 (2(2条条) 堆栈操作指令堆栈操作指令 (2条条) 交换指令交换指令 （5 5条）条） 14 MOV A,Rn MOV A,Rn ;RnA ,n=0;RnA

9、,n=07 7 MOV A, MOV A,RiRi ;(Ri)A,;(Ri)A,i=0i=0、1 1 MOV A,direct MOV A,direct ;(direct)A;(direct)A MOV A,#data MOV A,#data ;dataA;dataA 一、一、数据传送类指令数据传送类指令 内内RAMRAM数据传送指令数据传送指令 以以累加器累加器A A为目的字节的传送指令为目的字节的传送指令(4 4条条) 15 MOV Rn,A MOV Rn,A ;ARn,n=0;ARn,n=07 7 MOV Rn,direct MOV Rn,direct;(direct)Rn,n=0;(d

10、irect)Rn,n=07 7 MOV Rn,#data MOV Rn,#data ;dataRn,n=0;dataRn,n=07 7 以以工作寄存器工作寄存器RnRn为目的字节为目的字节 的传送指令的传送指令(3 3条条) 16 以以直接地址直接地址为目的字节的传送指令为目的字节的传送指令(5 5条条) MOV direct,A MOV direct,A ;A;A（directdirect） MOV direct,Rn MOV direct,Rn ;Rn;Rn（directdirect）,n=0,n=07 7 MOV direct,Ri MOV direct,Ri ;(Ri);(Ri)（di

11、rectdirect）,i=0,i=0、1 1 MOV direct1,direct2 MOV direct1,direct2;(direct2);(direct2)（direct1direct1） MOV direct,#data MOV direct,#data;data;data（directdirect） 17 以以寄存器间址寄存器间址为目的字节的传送指令为目的字节的传送指令(3 3条条) MOV Ri,A MOV Ri,A ;A(Ri),i=0;A(Ri),i=0、1 1 MOV Ri,direct MOV Ri,direct;(direct)(Ri),i=0;(direct)(Ri

12、),i=0、1 1 MOV Ri,#data MOV Ri,#data ;data(Ri),i=0;data(Ri),i=0、1 1 18 1616位数据传送指令位数据传送指令 MOV DPTR,#data16 MOV DPTR,#data16 ;data16DPTR;data16DPTR 【例】【例】 MOV DPTR,#1234H MOV DPTR,#1234H ;DPTR=1234H;DPTR=1234H 该指令也可以用两条该指令也可以用两条8 8位数据传送指令实现：位数据传送指令实现： MOV DPH,#12H MOV DPH,#12H ;DPH=12H;DPH=12H MOV DPL

13、,#34H MOV DPL,#34H ;DPL=34H,DPTR=1234H;DPL=34H,DPTR=1234H 19 20 【例】【例】 （70H）60 (60H)=20H P1=0B7H MOV R0,#70H MOV A, R0 MOV R1,A MOV A,R1 MOV R0,P1 结果结果： （70H）= A= R1= R0= 21 MOV MOVX X A,Ri A,Ri ;(Ri)A,i=0;(Ri)A,i=0、1 1 MOV MOVX X A,DPTR A,DPTR ;(DPTR)A;(DPTR)A MOV MOVX X Ri,A Ri,A ;A(Ri),i=0;A(Ri),

14、i=0、1 1 MOV MOVX X DATR,A DATR,A ;A(DATR);A(DATR) 外外RAMRAM传送指令传送指令(4 4条条) 22 23 一、数据传送类指令一、数据传送类指令 内RAM数据传送指令 (15条) 16位数据传送指令 (2条) 外RAM传送指令. (4条) 堆栈操作指令 (2条) 交换指令 （5条） 24 读读ROMROM指令指令(2(2条条) MOV MOVC C A,A+DPTR A,A+DPTR ;(A+DPTR)A;(A+DPTR)A MOV MOVC C A,A+PC A,A+PC ;PC+1PC,(A+PC)A;PC+1PC,(A+PC)A 25

15、E0 A 程序存储区 2040H 93 20E0H 47 2041H DPH 20 DPL 00 ALU 如：MOVC A，A+DPTR 设DPTR=2000H，A=E0H 20E0H 47 指令代码 26 27 7010H：02H 7011H：04H 7012H：06H 7013H：08H 28 ( (包括特殊功能寄存器包括特殊功能寄存器): ): 用用指令传送；指令传送； : : 用用指令传送；指令传送； : : 用用指令传送。指令传送。 29 一、数据传送类指令一、数据传送类指令 内RAM数据传送指令 (15条) 16位数据传送指令 (2条) 外RAM传送指令. (4条) 读ROM指令

16、(2条) 交换指令 （5条） 30 PUSH direct PUSH direct ;SP+1SP;SP+1SP，(direct)(SP)(direct)(SP) POP direct POP direct ;(SP)(direct);(SP)(direct)，SP-1SPSP-1SP 堆栈操作指令堆栈操作指令(2(2条条) ) 31 PUSH PUSH为入栈指令为入栈指令 例例；（；（30H30H）=2BH=2BH，具体操作是：具体操作是： 先将堆栈指针先将堆栈指针SPSP（0FH0FH）加加1 1，指向堆栈顶的一个空单，指向堆栈顶的一个空单 元，此时元，此时SP=10HSP=10H； 然后

17、将指令指定的直接寻址单元然后将指令指定的直接寻址单元30H30H中的数据（中的数据（2BH2BH） 送到该空单元中。送到该空单元中。 32 POPPOP为出栈指令为出栈指令 例例 POP 40H POP 40H ；(40H)=4CH(40H)=4CH，具体操作是：，具体操作是： 先将先将SPSP所指单元所指单元0FH0FH（栈顶地址）中的数据（栈顶地址）中的数据（4CH4CH） 弹出弹出，送到指定的内，送到指定的内RAMRAM单元单元40H40H，（，（40H40H）=4CH=4CH； 然后然后SP-1SPSP-1SP，SP=0EHSP=0EH，SPSP仍指向栈顶地址。仍指向栈顶地址。 33

18、例：设例：设 A=02，B=56H，执行下列指令序列后，执行下列指令序列后， SP = ？A = ？ ，B = ? SBR：MOV SP，#30H PUSH A PUSH B MOV A，#0 MOV B，#01 POP B POP A RET ；设栈底；设栈底 ；保护现场；保护现场 ；恢复现场；恢复现场 SP 02 SP 56 02 56 SP 02 56 02 SP 片 内 R A M 3 4 H 3 3 H 3 2 H 3 1 H 3 0 H SP 堆栈操作示意：堆栈操作示意： 34 PUSH R0 PUSH R1 . CALL FUN_AB. . POP R1 POP R0 35 程序

19、指针程序指针 数据指针数据指针 MOVX MOVC 堆栈指针堆栈指针 PUSH POP 36 一、数据传送类指令一、数据传送类指令 内RAM数据传送指令 (15条) 16位数据传送指令 (2条) 外RAM传送指令. (4条) 读ROM指令 (2条) 堆栈操作指令 (2条) 37 XCH A,Rn XCH A,Rn ; ARn; ARn，n=0n=07 7 XCH A,Ri XCH A,Ri ; A(Ri); A(Ri)，i=0i=0、1 1 XCH A,direct XCH A,direct ; A(direct); A(direct) SWAP A SWAP A ; A; A7 74 4AA

20、3 30 0 字节交换指令字节交换指令 半字节交换指令半字节交换指令 XCHD A,Ri XCHD A,Ri ; A; A3 30 0(Ri)(Ri)3 30 0 高高4 4位不变。位不变。i=0i=0、1 1 累加器高低四位互换累加器高低四位互换 38 数据传送类指令数据传送类指令 . 逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令 位操作类指令位操作类指令 控制转移类指令控制转移类指令 39 ADD A,Rn ADD A,Rn ;A+RnA(n=0;A+RnA(n=07)7) 有进位有进位,Cy=1;,Cy=1;无进位无进位,Cy=0,Cy=0 ADD A,Ri ADD A,Ri ;A+(Ri)A(

21、i=0;A+(Ri)A(i=0、1)1) 有进位有进位,Cy=1;,Cy=1;无进位无进位,Cy=0,Cy=0 ADD A,direct ADD A,direct ;A+(direct)A;A+(direct)A 有进位有进位,Cy=1;,Cy=1;无进位无进位,Cy=0,Cy=0 ADD A,#data ADD A,#data ;A+dataA;A+dataA 有进位有进位,Cy=1;,Cy=1;无进位无进位,Cy=0,Cy=0 二、二、算术运算类指令算术运算类指令 （4 4条）条） 40 1 0 1 1 0 0 1 1 B3 0 1 0 1 0 1 1 0 56 0 0 0 0 1 0 0

22、 1 09 运算结果运算结果 A=09H CY=1 AC=0 P=0 + 41 0 1 1 0 1 0 1 0 6A 0 1 0 0 0 0 1 1 43 1 0 1 0 1 1 0 1 AD 运算结果运算结果 A=0ADH CY=0 AC=0 P=1 + 42 （4 4条）条） ADDC A,Rn ; ADDC A,Rn ;A+Rn+CyA(n=0A+Rn+CyA(n=07)7) 有进位有进位,Cy=1;,Cy=1;无进位无进位,Cy=0,Cy=0 ADDC A,Ri ; ADDC A,Ri ;A+(Ri)+CyA(i=0A+(Ri)+CyA(i=0、1)1) 有进位有进位,Cy=1;,Cy

23、=1;无进位无进位,Cy=0,Cy=0 ADDC A,direct ; ADDC A,direct ;A+(direct)+CyAA+(direct)+CyA 有进位有进位,Cy=1;,Cy=1;无进位无进位,Cy=0,Cy=0 ADDC A,#data ; ADDC A,#data ;A+data+CyAA+data+CyA 有进位有进位,Cy=1;,Cy=1;无进位无进位,Cy=0 ,Cy=0 43 设：1067H存在R1R0中， 30A0H存在R3R2中,计算 R1R0+R3R2，结果存在R5R4中。 MOV A,R0 ADD A,R2 ；R0+R2A和CY MOV R4,A MOV A

24、,R1 ADDC A,R3 ；R1+R3+CYA和CY MOV R5,A 44 减法指令减法指令（4 4条）条） SUBB A,Rn SUBB A,Rn ; A-Rn-CyA; A-Rn-CyA，(n=0(n=07),7), 有借位有借位,Cy=1;,Cy=1;无借位无借位,Cy=0,Cy=0 SUBB A,Ri SUBB A,Ri ; A-(Ri)-CyA; A-(Ri)-CyA，(n=0(n=01), 1), 有借位有借位,Cy=1;,Cy=1;无借位无借位,Cy=0,Cy=0 SUBB A,direct SUBB A,direct; A-direct-CyA, ; A-direct-Cy

25、A, 有借位有借位,Cy=1;,Cy=1;无借位无借位,Cy=0,Cy=0 SUBB A,#data SUBB A,#data ; A-data-CyA, ; A-data-CyA, 有借位有借位,Cy=1;,Cy=1;无借位无借位,Cy=0,Cy=0 45 已知初值（已知初值（60H）=23H，（，（61H）=61H， 运行程序后（运行程序后（62H）=_ CLR C MOV A，#9AH SUBB A，60H ADD A，61H MOV 62H，A 46 INC A INC A;A+1A;A+1A INC Rn INC Rn ;Rn+1Rn,n=0;Rn+1Rn,n=07 7 INC Ri

26、 INC Ri;(Ri)+1(Ri), i=0;(Ri)+1(Ri), i=0、1 1 INC direct INC direct;(direct)+1(direct);(direct)+1(direct) INC DPTR INC DPTR;DPTR+1DPTR;DPTR+1DPTR 加加1减减1指令指令 （5 5条）条） （4 4条）条） DEC A DEC A ;A-1A;A-1A DEC Rn DEC Rn ;Rn-1Rn, n=0;Rn-1Rn, n=07 7 DEC Ri DEC Ri ;(Ri)-1(Ri), i=0;(Ri)-1(Ri), i=0、1 1 DEC direct

27、DEC direct ;(direct)-1(direct);(direct)-1(direct) 。 47 DIV AB DIV AB ;(A;(AB)B)商商A,A,余数余数BB Cy=0Cy=0，OV=0OV=0 B=0 OV=1B=0 OV=1 乘法指令乘法指令（1 1条）条） MUL AB MUL AB ; A; ABBABBA 除法指令除法指令（1 1条）条） 如果乘积超过如果乘积超过0FFH, 则溢出标志则溢出标志OV置置“1”, 否则否则 清清“0”。 进位标志进位标志Cy总是被清总是被清“0”。 48 数据传送类指令数据传送类指令 算术运算类指令算术运算类指令 位操作类指令位

28、操作类指令 控制转移类指令控制转移类指令 49 三、三、逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令 ANL A,Rn ANL A,Rn ;ARnA;ARnA ANL A,Ri ANL A,Ri ;A(Ri)A;A(Ri)A ANL A,#data ANL A,#data ;AdataA;AdataA ANL A,direct ANL A,direct ;A(direct)A;A(direct)A ANL direct,A ANL direct,A ;(direct)Adirect;(direct)Adirect ANL direct,#data ANL direct,#data;(direct)da

29、tadirect;(direct)datadirect 逻辑逻辑“与与”运算指令运算指令（6 6条）条） 50 51 综合举例：综合举例： ANL AANL A，#0FH#0FH ；屏蔽；屏蔽A A的高的高4 4位位 SWAP ASWAP A ANL P1ANL P1，#0FH#0FH ；清；清P1P1口高口高4 4位位 ORL P1ORL P1，A A ；P1P1口高口高4 4位输出位输出A A的低的低4 4位；位； 把累加器把累加器A A中的低中的低4 4位状态，通过位状态，通过P1P1口的高口的高4 4位输位输 出，出， P1P1口的低口的低4 4位状态不变。位状态不变。 52 逻辑逻辑

30、“或或”运算指令运算指令（6 6条）条） ORL A,Rn ORL A,Rn ;A;ARnARnA ORL A,Ri ORL A,Ri ;A;A(Ri)A(Ri)A ORL A,#data ORL A,#data ;A;AdataAdataA ORL A,direct ORL A,direct ;A;A(direct)A(direct)A ORL direct,A ORL direct,A ;(direct);(direct)AdirectAdirect ORL direct,#data ORL direct,#data;(direct);(direct)datadirectdatadirec

31、t 53 54 逻辑逻辑“异或异或”运算指令运算指令（6 6条）条） XRL A,Rn XRL A,Rn ;A;A RnARnA XRL A,Ri XRL A,Ri ;A;A (Ri)A(Ri)A XRL A,#data XRL A,#data ;A;A dataAdataA XRL A,direct XRL A,direct ;A;A (direct)A(direct)A XRL direct,A XRL direct,A ;(direct);(direct) AdirectAdirect XRL direct,#data XRL direct,#data;(direct);(direct)

32、 datadirectdatadirect 55 56 CLR A CLR A;0A;0A CPL A CPL A;AA;AA 清零和取反指令清零和取反指令 循环移位指令循环移位指令（4 4条）条） 循环左移循环左移：RL ARL A 带带CyCy循环左移循环左移：RLC ARLC A 循环右移循环右移：RR ARR A 带带CyCy循环右移循环右移：RRC ARRC A 57 例： 若若A=5CHA=5CH，CY=1CY=1，执行，执行RLC ARLC A后，后， v 对对RLCRLC、RRCRRC指令，在指令，在CY=0CY=0时时 RLCRLC相当于相当于乘乘以以2 2 RRCRRC相当

33、于相当于除除以以2 2 结果：结果：A=B9HA=B9H，CY=0CY=0，P=1P=1 0101 11000101 11001 11011 10011011 10010 0 58 数据传送类指令数据传送类指令 算术运算类指令算术运算类指令 逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令 控制转移类指令控制转移类指令 59 MOV C,bit MOV C,bit ;(bit)Cy;(bit)Cy MOV bit,C MOV bit,C ;Cybit;Cybit 例：例： MOV MOV C C，ACC.7ACC.7 MOV P3.3 MOV P3.3，C C 四、四、位操作类指令位操作类指令 位传送指令

34、位传送指令（2 2条）条） 60 : CPL CCPL C;CC;CC CPL bit CPL bit;(bit)bit;(bit)bit 位修正指令位修正指令（6 6条）条） : : CLR C CLR C;0C;0C CLR bit CLR bit;0bit;0bit : SETB CSETB C;1C;1C SETB bit SETB bit;1bit;1bit : SETB 16H ; 22H.6=1SETB 16H ; 22H.6=1 CPL ACC.4 CPL ACC.4 61 数据传送类指令数据传送类指令 算术运算类指令算术运算类指令 逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令 位操作类指令位操作类指令 62 五、五、控制转移类指令控制转移类指令 无条件转移指令无条件转移指令（4 4条）条） LJMP addr16 LJMP addr16 ; addr; addr15150 0PCPC， :SETB P1.4 ;黄灯亮黄灯亮 CLR P1.2 ;红灯灭红灯灭 CLR P1.3 ;绿灯灭绿灯灭 LJMP SL0 ;转循环转循环 63 C=0 C=0转移指令：转移指令： JNC relJNC rel ; PC+2PC,; PC+2PC, 若若Cy=0Cy=0，则，则PC+rel