单片微型计算机C第6讲(机械)

1、第6-7讲教学目的和要求【教学目标】通过讲述单片机的寻址方式和指令系统功能，以及位寻址功能。掌握各种寻址方式、常用指令的功能和使用方法及汇编语言程序设计方法。【教学重点】MCS51单片机的寻址方式； MCS51单片机的指令系统；【教学难点】寻址方式及指令系统。第四章 MCS-51单片机指令系统4.1MCS51指令格式及常用符号 单片机的功能往往由执行存储在ROM中程序来体现的。 程序是指令的有序集合。其功能体现在有序指令所表达的逻辑上。程序功能指令1指令2指令3指令n执行机器指令 计算机能直接识别和执行仅0和1序列所构成指令，即机器指令。 如指令00000100B(04H)表示给累计器A加1并

2、存回A的功能。 机器指令难以记忆，采用助记符表示的汇编指令更方便，一般用24个字母表示指令功能。如上例机器指令可为：INC A ，即Increase之意 4.1.1指令格式与分类一条指令应包含两层含义。 指令完成什么功能？ 要操作的数据是什么？操作码OP操作数A根据指令功能的不同，以及所操作数据的个数不同，MCS51单片机的操作数可分为单字节指令、双字节指令和三字节指令。单字节指令 指令只有一个字节，操作码和操作数在同一个字节中。 单字节指令共有49条。 累加器单独运算、累加器与寄存器之间运算属单字节指令。8位编码仅为操作码8位编码含操作码与寄存器编码 INC A：04H。 DEC A：14H

3、。 CLR C：C3H 指令MOV A,R? 机器码 E8EFH1 1 1 0 1 * * *双字节指令 指令具有两个字节，操作码和操作数各占一个字节。 双字节指令共有45条。 指令中带数据、或者需要访问存储单元时，一般为该类型。位号7 6 5 4 3 2 1 0字节opcodedata或Address如：MOV A，#50H 编码为：0 1 1 1 0 1 0 00 1 0 1 0 0 0 0机器码：74H 50H指令格式三字节指令 指令具有三个字节，操作码占一个字节，操作数占两个字节。 三字节指令共有17条。 RAM单元间数据传送时，一般为该类型。位号7 6 5 4 3 2 1 0字节op

4、codedata或Addressdata或Address如：MOV 20H，#50H 编码为：机器码：75H 20H 50H指令格式0 1 1 1 0 1 0 10 1 0 0 0 0 0 00 1 0 1 0 0 0 04.1.2符号指令的书写格式 书写格式注意：操作助记符不能缺少；操作数个数可为：1、2、3个；2个操作数的指令，目的操作数在左边；一般格式操作助记符 目的操作数，源操作数；注释指令的描述符号Rn(n=07)：当前工作寄存器组中的寄存器R0R7之一Ri(i=0,1)：当前工作寄存器组中的寄存器R0或R1 ：间址寄存器前缀#data ：8位立即数#data16：16位立即数Dir

5、ect：片内低128个RAM单元地址及SFR地址Addr11：11位目的地址Addr16：16位目的地址指令的描述符号Rel：8位地址偏移量，范围：128127Bit：片内RAM位地址、SFR的位地址C或CY：进位标志位或位处理机中的累加器(X)：表示 X 地址单元或寄存器中的内容(X)：由X寻址的单元中的内容 ：箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。/ ：位操作数的取反操作前缀4.2MCS51的寻址方式程序运行时所需的数据，可以存在于： 寄存器中 RAM存储器中 ROM的表格中 指令中直接给出 p 寻址方式：寻找（源）操作数或指令转移地址的方式。p 8051有7种寻址方式寄存器寻址n 操作数

6、在寄存器中；n 寻址空间：R0R7、A、B、DPTR【例】若(R0)=30H，执行MOV A, R0后，A中内容为多少？E8HROMMOV A,R030HRAM00H?HSFRACCR030H30Hp 特点：传送和执行速度快。操作数在R0寄存器寻址 4组通用工作寄存器区共32个寄存器均能使用寄存器寻址，但只能寻址当前工作寄存器区的8个工作寄存器，因此指令中寄存器的名称只能是R0R7； 部分SFR寄存器，如累加器A、寄存器B，以及数据指针寄存器DPTR均可采用寄存器寻址。 源操作数和目的操作数均可采用寄存器寻址方式。但不允许工作寄存器同时作为源操作数和目的操作数， 如MOV R1，R0则是不允许

7、的。直接寻址n 操作码后字节存放的是操作数的地址；n 寻址空间：片内RAM低128字节，以及特殊功能寄存器。【例】若(50H)=3AH，执行MOV A, 50H后，A中内容为多少？E5HROMMOV A,50H3AHRAM50H?HSFRACC3AH3AH50H操作数在50H单元直接寻址n 直接寻址方式的操作数地址为8位，故寻址范围仅在00HFFH。n 若想访问片外数据存储器的64KB的空间，必须采用16位的地址，需使用数据指针寄存器DPTR指明操作数在外部RAM的地址。n 对片外RAM和片内RAM的低位地址，可以用R0和R1来存放间址地址。寄存器间接寻址n 寄存器中的内容为操作数的地址，需据

8、此访问存储器，获取操作数本身；n 寻址空间：片内RAM(Ri，SP)和片外RAM(Ri，DPTR)【例】若(R0)=30H，(30H)=3AH，执行MOV A, R0。E6HROMMOV A,R03AHRAM30H?HSFRACC3AH3AH30HR0中内容为操作数地址00HR0书写传送指令时，片内用MOV，片外用MOVX寄存器间接寻址p 访问内部RAM低128个单元，其通用形式为R0或R1p 对片外RAM的64K单元，只能使用DPTR作间接寻址寄存器，且必须使用MOVX形式。如MOVX A，DPTRp 对片外RAM的低256个单元，可以采用DPTR、R0和R1作间接寻址寄存器。如MOVX A

9、，R1p 堆栈操作的PUSH和POP指令，需要使用堆栈指针SP做间址寄存器，但指令中不出现。立即寻址n 操作数在指令中，操作数前加#以和直接寻址相区别；n 寻址空间：ROM【例】执行指令MOV A, #50H后，A中内容为多少？74HROMMOV A,#50H?HSFRACC50H50H操作数紧跟在操作后50H新的问题p 以上指令中，可对单个单元进行赋值或读取等操作。若程序中涉及到对表格的读取，如何使得程序使用更方便，可读性更强。11HROM22H33H44HTable寄存器寄存器2每次读取后修改此寄存器内容依次读取存储单元内容，类似数组的操作基址寄存器+变址寄存器内容构成操作数地址。变址寻址

10、n 操作数地址：基地址+偏移量；n 寻址空间：ROM【例】 (A)0FH,(DPTR)=2400H ,执行MOVC A, A+DPTR93HROMMOVC A,A+DPTR0FHSFRACC88H240FH24H00HDPLDPH2400H0FH+88H88H变址寻址 变址寻址只能对程序存储器ROM进行寻址，寻址范围可达64KB。 本寻址方式的指令只有3条，且均为单字节指令：MOVC A,A+DPTRMOVC A,A+PCJMP A,A+DPTR相对寻址n 相对寻址用于条件转移指令和短距离无条件转移，实现程序的分支；寻址空间为相对当前指令(-128127)范围。【例】若rel为75H，PSW.

11、7为1，JC rel存于1000H开始的单元。执行JC rel指令后，程序将跳转至何处取指令并执行。40HROMJC 75H1000000BSFRPSW75H1077H取指后PC1000H转移地址=下条指令地址+rel=1002H+75H=1077HCY(PSW.7)=1，符合转移条件相对寻址 程序设计时，经常要用到转移指令； 相对寻址中的Rel，在程序设计中经常使用符号地址，如指令JC AAA。仅需知道若cy=1，程序将跳转到标号为AAA的地方去执行，若cy=0，则顺序执行。在使用指令时，无须过多考虑指令执行细节，知道指令执行的结果即可。位寻址n 直接使用位地址获取位数据；n 寻址空间：片内

12、RAM位空间及SFR位空间【例】 位地址00H内容为1，MOV C，00H执行过程如下A2HROMSFRPSW00HMOV C,00H1RAM20H位地址00H位地址07H1PSW.7表示C位寻址 内部RAM单元地址为20H2FH，共16个字节单元，与此重叠的位地址00H7FH，对应128位； 位寻址区中，位有两种表示方法：一种是直接给出位地址，另一种是字节地址+位数的方法。 如下表中位地址77H，还可表示成(2EH).7。字节地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D02FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H20H07H06H05H04H03H02H01H00H位寻址 FSR中可用于位寻址的寄存器有11个，对应可寻址位83个；其使用时可以有多种表示方法。如表示PSW的第5位。 直接使用位地址：0D5H； 使用位名称：PSW的第5位为F0标志位，使用F0可表示该位 单元地址加位数：(0D0H).5 FSR符号加位数：PSW.5寄存器符号寄存器名称字节地址位地址PSW程序