单片机原理及应用第2章课件

1、本章要点 指令系统是编写程序的基础，本章将介绍用于8051类单片机的MCS-51指令系统。 在MCS-51指令系统中，包括有数据传送指令、算术与逻辑运算指令、控制转移指令、位操作指令等111条指令，本章介绍各种指令的书写格式、寻址方式以及各指令的特点与使用场合。第一节 概述一、 MCS-51指令系统分类按机器码的长度分类有 单字节 两字节 三字节等三种类型按指令功能分类有 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算指令 位操作指令 控制转移指令等五种类型 二、 MCS-51指令书写格式 MCS-51指令的书写格式为每条指令写成一行，每行分成若干段，第一段为操作符，第一段之后为操作数，有的指令有操作数

2、也有的指令没有操作数，例如： 无操作数指令 RET 有一个操作数指令 INC A 有两个操作数指令 MOV A，21H 有三个操作数指令 CJNE A，#50H，TARGET指令码也称操作符指令码与操作数间应留一空格操作数与操作数之间应用逗号隔开操作数 三、 MCS-51寻址方式 1.立即寻址 操作数值直接标明在指令上，称为立即数，采用立即数的寻址方式称为立即寻址。立即数要用#号打头，例如指令 MOV A，#44H (对应机器码为74 44，其中#44即为立即数) 。 将立即数44送ACC 2 .直接寻址 操作数不是立即数，而是地址值，所需的数从该地址单元中获得，由于这类指令的地址直接标注在指

3、令上，所以称为直接寻址。地址值和立即数的区别是前面是否加 #号，例如MOVA，44H，其中44H为地址，与加#号的#44H不同，#44H为立即数。从44H中取出数据08H送给ACC 3 .寄存器寻址 操作数不是立即数，也不是地址，而是一个寄存器名称，则称为寄存器寻址，例如 指令MOV A，R1。其中R1即寄存器名称。从寄存器R1中取数将R1中的数据送ACC 4 .寄存器间接寻址 这类指令先从指令上所标明的寄存器中找出存放数据的地址，然后再从所标明的的地址中取数。由于存储数据的地址不直接标明在指令中，所以称之为间接寻址。例如指令MOV A，R0 (注意!只有R0、R1可以间接寻址）。从寄存器中找

4、出存放数据的地址从该地址中取数将数送ACC 5.变址间接寻址 这种寻址方式是将基址值(包括寄存器PC或DPTR)加上变址值(只能是A)，并以此为地址，从该地址单元中取数，例如指令MOVC A,A+DPTR和MOVC A,A+PC。1.从ACC中取出变址30H2.从DPTR .取出基址值2010H4.求得2010H+30H=2040H从2040H中取数27H送ACC 6 .相对寻址 相对寻址只限于转移类指令使用，例如SJMP relDJNZ Rn,rel 它以PC当前值为基地址，加上指令中的偏移量rel，求出转移地址值。由于转移地址可能位于基址之前，也可能位于基址之后，如果位于基址之后，则实际的

5、转移地址等于基址加偏移量。如果位于基址之前，则实际的转移地址等于基址减偏移量。由于指令上的偏移量采用补码以表示正负，故计算转移地址可以一律使用加法。返回本章首页 数据传送指令的功能是将数据从源送到目标，源可以是立即数、寄存器、寄存器间接地址，片外存储器或片外存储器间接地址。目标也可以是寄存器、寄存器间接地址，片外存储器或片外存储器间接地址。 一、源是立即数的传送指令 例如 MOV R1,#12H MOV 24H,#34H MOV R1,#56H 第二节 数据传送指令源(立即数）目标(寄存器或寄存器间接地址)二、源和目标是片内数据存储器的传送指令 源和目标在片内，可使用 MOV类指令。 例如：

6、MOV A,R1MOV R1,A MOV A,R1MOV R1,A MOV 12H,R1 MOV R1,12H MOV R1，34H MOV 34H,R1 MOV 12H,AMOVA,12H MOV 12H,34H源(寄存器或寄存器间接地址）目标(寄存器或寄存器间接地址)三、源或目标是片外数据存储器的传送指令 源和目标在片外，必须使用MOVX或MOVC类指令， 例如： MOVX A，DPTR MOVX DPTR，A MOVC A，A+PC MOVC A,A+DPIR MOVX A，Ri MOVX Ri，A 源(A或片外存储器间接地址）目标(A或片外存储器间接地址) 四、交换指令 交换指令所指定

7、的交换对象。一方必须是A，另一方为寄存器或寄存器间接地址。为此交换前要先把交换一方传送到A，然后进行交换。例如： XCH A,Rn XCH A,direct XCH A,RiXCHD A，Ri (低半字节交换，高半字节不变) 五、堆栈操作指令 堆栈是指在片内RAM中划定的一个区，它可以用来暂时保存一些需要重新使用的数据或地址。使用堆栈可以是在执行某些指令时自动完成；例如调用子程序时，把当前PC值保存于堆栈，以便返回时便用。也可以使用堆栈操作指令，将数据压入或弹出,例如：PUSH direct POPdirect 返回本章首页第三节 算术与逻辑运算指令 一、算术运算指令 1.加法运算指令 加法运

8、算指令包括ADD、ADDC和INC。其中ADD为不带进位位的加法指令；ADDC为带进位位的加法指令;INC为加1指令。例如： ADD 第一操作数，第二操作数 ADDC 第一操作数，第二操作数 其中第一操作数是累加器A,第二操作数可以是立即数、直接地址、或间接地址。 INC 操作数 其中操作数可以是累加器A,立即数、直接地址、或间接地址。 2减法运算指令 减法运算指令都是带进位位的，助记符为SUBB例如 SUBB A,R1。 减法运算中,所谓进位就是借位，带进位位的减法运算就是两数相减后还要再减去前一次运算留下的进位位CY。 减1运算指令可以使指定单元内容减1，和加法指令同样，指令 DEC A比

9、指令SUBC A，#01H所占用字节少；但前者不会影响标志。除法运算指令为： DIV AB被乘数放在累加器A乘数放在寄存器B两个8位无符号数相乘，可能得到16位数，因此规定积的低8位送到A，积的高8位放在寄存器B。被除数放在累加器A除数放在寄存器B相除结果的商数回送到A，余数回送到B 3乘除运算指令 MCS51指令系统设有两条乘除指令，要求两个相乘或相除的数必须是无符号的8位数。并分别放在A、B中。乘法运算指令为：MUL AB 4十进制调整指令 执行加法运算指令时，被运算的数属于什么类型，CPU并不了解，运算时一律视之为二进制数。如果所运算的数不是二进制数而是BCD码，必须在编制BCD码加法程

10、序时，在加法指令之后加一个DAA指令，进行加6调整。 例如33H与34H两个存储单元内容为BCD码，求和时必须进行调整。即MOVA，33HADDA，34H DA A;十进制调整指令 MOV42H，A33H与34H两个存储单元内容为BCD码求和时必须进行调整二、逻辑运算指令1.逻辑与指令 ANL 第一操作数，第二操作数2.逻辑或指令 ORL 第一操作数，第二操作数 3.逻辑异或指令 XRL 第一操作数，第二操作数4.清零指令和求反指令(只对累加器A进行操作) 对A清零指令 CLR A 将A求反指令 CPL A 三.移位操作指令 循环左移 RL A 带进位循环左移指令 RLC A 循环右移指令 R

11、R A 带进位循环右移指令 RRC A A半字节交换指令 SWAP 返回本章首页第四节 控制转移指令一、无条件转移指令长跳转指令 LJMP addrl6长跳转指令必须用16位的转移目标地址。短跳转指令 AJMP addrl1短跳转指令用11位的转移目标地址，目标地址的高5位与当前地址相同。相对跳转指令SJMP rel 相对跳转指令目标地址=下一条指令地址+rel。 （rel必须用补码以示正负） 散转指令JMPA+DPTR 散转指令的转移目标地址为A+DPTR。二、条件转移指令零条件转移指令 JZ relA为0转移。 JNZ relA非0转移。比较转移指令 CJNE A,direct,rel C

12、JNE A,#data,rel CJNE Rn,#data,rel CJNE Ri,#data,rel第一操作数不等于第二操作数时转移。 减1非零跳转指令 DJNZ Rn，rel DJNZ direct，rel 第一操作数不等零时加1转移。以上都属于相对转移指令,目标地址等于下一条指令地址 加 rel 即目标地址=下一条指令地址 + rel 指令上rel可以直接用目标地址标号。返回本章首页 三、子程序调用与返回指令 若程序中几个地方都需要使用同样的程序段，可将这个程序段从程序中分离出来，形成子程序模块，然后通过调用子程序的指令，运行这段模块。调用子程序指令分为长调用和短调用两种，长调用指令LCAIL的操作数是子程序的16位首地址，使用时比较直观；但机器码需占用3个字节。短调用指令ACALL的机器码只有两字节，但操作数只注明子程序首地址的低11位、而其高5位与程序运行的当前地址高5位相同，因此调用范围不能超过当前地址2KB。 四、空操作指令 CPU遇到空操作指令NOP时，不进行任何操作。 第五节 位操作指令 一、对进位位CY进行