第三章：MCS-51单片机的指令系统(2)B

单片机原理与控制技术电气学院：王欣第03章：MCS-51单片机的指令系统主要内容：MCS51单片机的寻址方式指令系统的符号说明指令集，包括：

数据传送指令；

算术与逻辑操作指令；控制与转移指令；位指令（MCU的特点）三、MCS51的指令系统介绍（重点）指令集：1、数据传送指令；【已介绍】2、算术与逻辑操作指令；【本节内容】3、控制与转移指令；4、位指令（MCU的特点）2、算术与逻辑操作指令

与数据传送指令不同，多数算术运算指令会影响标志位的状态，即CPU执行算术运算指令后，根据数据操作情况自动设置标志位的状态。

复习：状态标志位（PSW中）PSW状态字PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0

标志位CYACF0RS1RS0OV—P1、用户选择位(编程设置状态)

1）F0：用户自定义标志位。

2）RS1、RS0：

工作寄存器区选择位。

复位时，PSW=00H例：复位后，设置使用工作寄存器3区，其余标志位不变。解：MOVPSW，#18H；PSW=00011000BPSW状态字PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0

标志位CYACF0RS1RS0OV—P2、标志位(自动设置状态)！！算术指令会影响这些位！！！！1）Cy：进位标志位 保存运算后最高位的进位/借位状态，当有进位/借位，Cy=1，否则Cy=0。2）AC：辅助进位标志位 保存低半字节的进位/借位状态，当D3产生进位/借位，AC=1，否则AC=0。用于十进制调整。3）OV：溢出标志位

OV=Cy7ÅCy6，补码运算产生溢出OV=1，否则OV=0。4）P：奇偶标志位 反映累加器A中数据的奇偶性。当1的个数为奇数，P=1，否则P=0。算术运算指令

（完成片内RAM和A中数据的加减乘除运算）

（1）加减法指令 1）不带进位加法

格式：ADD

A，源操作数

ADDA，Rn；A←A+R2ADDA，direct；A←A+directADDA，@Ri；A←A+@RiADDA，#data；A←A+（#data）

功能：将工作寄存器Rn、片内RAM单元中的内容、间接地址寄存器中的8位无符号二进制数及立即数与累加器A中的内容相加，相加的结果仍存放在A中。算术运算指令

（完成片内RAM和A中数据的加减乘除运算）

00111011

+00111011

0111011076H0011

ADDA，R2；A←A+R2，影响Cy、OV、AC、P

例1：A=3BH，PSW=0，执行指令ADDA，#3BH求：A=，Cy=，OV=，AC=，P=， PSW=？01000001=41HCyACF0RS1RS0OV—P

2）带进位加法

格式：

ADDCA，源操作数

ADDCA，Rn；A←A+R2+CYADDCA，direct；A←A+direct+CYADDCA，@Ri；A←A+@Ri+CYADDCA，#data；A←A+（#data）+CY

功能：将工作寄存器Rn、片内RAM单元中的内容、间接地址寄存器中的8位无符号二进制数及立即数与累加器A中的内容和当前进位标志CY的内容相加，相加的结果仍存放在A中。

格式：

ADDCA，源操作数

ADDCA，R2；A←A+R2+Cy，影响Cy、OV、AC、P

10011010

11100011

+

0

1

011111017DH1100

例2：A=9AH，R2=E3H，PSW=0，执行指令

ADDCA，R2

后求：

A=

，Cy=，OV=，AC=，P=

，

PSW=

？10000100=84HCyACF0RS1RS0OV—P带进位加法指令ADDC用于多字节运算举例：设双字节数X存在片内RAM41H、40H单元，Y存在42H、43H单元，编程求Z=X+Y，并存入片内RAM单元44H、45H、46H。ADDS：MOVA，40H ADDA，42H MOV44H，A MOVA，41H ADDCA，43H MOV45H，A MOVA，#0 ADDCA，#0 MOV46H，A RET；取被加数低字节；加上加数低字节；保存和的低字节；取被加数高字节；加上加数高字节；保存和的高字节；求高字节进位；子程序结束；低字节相加；高字节相加；计算高字节进位；子程序结束片内RAM地址内容46HZH45HZM44HZL43HYH42HYL41HXH40HXLBCD调整指令（二进制到十进制调整）：

DAA；对A中加法结果进行调整功能：对BCD码的加法结果进行调整。两个压缩BCD码按二进制数相加后，必须经此指令调整才能得到压缩BCD码的“和”。BCD码的运算：例、18+）321

00011000+）00000011

00011011

B是非BCD码（错）需进行十进制调整：

00011000

+）0000001100011011（个位大于9，应进1）

+）0110（加6使进1）00100001（结果形如21）十进制数的编码(BCD码)对机器：二进制数方便，对人：二进制数不直观，习惯于十进制数。在编程过程中，有时需要采用十进制运算，但机器不认识十进制数。怎么办？可以将十进制的字符用二进制数进行编码：

0

0000501011010111110001601101011

2

00107011111003001181000110140100910011110

这叫做二进制数对十进制编码——BCD码（Binary-CodedDecimal）

。上述每4位二进制数表示一个十进制字符，这4位中各位的权依次是：8、4、2、1——8421BCD码。BCD码没采用紧跟着加法指令使用！——

十进制加法指令： ADDA，源操作数

DAA带进位十进制加法指令：ADDCA，源操作数

DAA思考题：BCD码加法编程。 设X、Y为2个4位压缩BCD码,分别存放在内部RAM的50H、51H和60H、61H单元中，试编写程序求Z=X+Y，结果存入40H和41H。BCD调整指令（二进制到十进制调整）：

DAA；对A中加法结果进行调整3）减法指令

SUBBA，源操作数 ；带借位减法指令

SUBBA，Rn；A←A-R2-CYSUBBA，direct；A←A-direct-CYSUBBA，@Ri；A←A-@Ri-CYSUBBA，#data；A←A-（#data）-CY

功能：从A中减去进位位CY和指定的变量，结果存入A中。3）减法指令

SUBBA，源操作数 ；带借位减法指令

SUBBA，R2 ；A←A-R2-Cy， ；影响Cy、OV、AC、P000000

习题：编程求双字节减法。设X、Y分别存放在内部RAM50H、51H和60H、61H单元中，试编写程序计算

Z=X-Y,结果存入40H和41H。举例：A=5AH，R2=5AH，Cy=0，执行下列指令

SUBBA，R2求： A=，Cy=，OV=，P=，AC=？如何实现10进制减法MCS51指令系统中没有十进制减法指令，故利用十进制加法调整指令（DAA）作为十进制减法调整，必须采用补码相加的办法。用9AH减去减数即得到其以10为模的补码。如：十进制减法72－35＝？72补＋【－35】补

MOVR2,#72MOVR3,#35CLRC;Cy清0MOVA,#9AH;求减数补码SUBBA,R3ADDA,R2；补码相加DAA；BCD码调整MOVR3,A；结果存入R3CLRC；Cy清0（2）

增量、减量指令（不影响标志位状态？！）

功能：把指令中所指出的变量增1，且不影响程序状态字PSW中的任何标志。

INCRn；Rn←Rn+1INCdirect；direct←direct+1INC@Ri；Ri←Ri+1INCA；A←A+1INCDPTR；DPTR←DPTR+1

1）

增量（2）

增量、减量指令（不影响标志位状态？！）

注意：没有指令DECDPTR 可用指令DECDPL代替。不影响程序状态字PSW中的任何标志。

DECRn；Rn←Rn-1DECdirect；direct←direct-1DEC@Ri；Ri←Ri-1DECA；A←A-1

2）

减量（3）乘除指令

MULAB

；B8~15A0~7←A×B，Cy←0， ；当高字节B=0，OV←0；B≠0，则OV←1

举例：A=96(60H),B=192(C0H)，执行指令MULAB后，

求：A=，B=，Cy=，OV=，P=？

解：

96×192=18432(4800H)00H48H010

功能：把A和B中两个无符号8位数相乘，所得16位积的低8位存于A中，高8位存于B中。如果成绩大于255，即高位B不为0时，OV置位；否则清0。CY总是清0。

（3）乘除指令12H0CH000

举例：A=156(F6H)，B=13(0DH)，执行指令DIVAB后求：A=，B=，Cy=，OV=，P=？ 解：

156÷13=18(12H)，余数=12(0CH)。

DIVAB

；A÷B，A←商，B←余数，Cy←0， ；当除数B=0，OV←1；B≠0，则OV←0

功能：把A中无符号8位二进制数除以B中的无符号8位二进制数，所得的商（整数）存于A中，余数存于B中。OV和CY总是清0。

当除数B=0时，结果不定，则OV置1.

算术指令小结：ADD、ADDC、DASUBBMUL、DIVINC、DEC逻辑运算指令

（完成清零、取反、移位及位逻辑运算）。（1）单操作数指令（A累加器为操作数）

1）A清0指令：CLRA；A←0

2）A取反指令：CPLA；A←/A

3）循环移位指令：①8位循环指令：

RLA

；A循环左移一位

RRA

；A循环右移一位②9位循环指令：

RLCA；带Cy循环左移一位

RRCA；带Cy循环右移一位用9位循环指令实现多字节移位

举例：编程将寄存器R6R5中的双字节数X左移一位。CLR CMOV A，R5RLC AMOV R5，AMOV A，R6RLC AMOV R6，A0CyR6R5Cy；Cy=0，设R6=55H，R5=AAH；R6=01010101，R5=10101010，Cy=0；R6=01010101，R5=01010100，Cy=1；R6=10101011，R5=01010100，Cy=0思考题：如何将寄存器R6R5中的双字节数X右移一位。

举例：利用循环移位指令将累加器A的内容乘以10。MOV A，#01HRL AMOV R2，ARL ARL AADD A，R2；把累加器A的内容乘以2；把累加器A的内容乘以2；把累加器A的内容乘以2(2)双操作数逻辑运算指令(对位逻辑运算)：ANL、ORL、XRL“与操作”：ANLA，Rn；（A）（A）∧（Rn），以下类同。ANLA，directANLA，@RiANLA，#dataANLdirect，AANLdirect，#data

例1、（P1）=35H，使其高4位输出0，低4位不变。解；ANLP1，#0FH

此做法称为“屏蔽”位。(2)双操作数逻辑运算指令(对位逻辑运算)：ANL、ORL、XRL“或操作”：ORLA，Rn；（A）（A）∨（Rn），以下类同。ORLA，directORLA，@RiORLA，#dataORLdirect，AORLdirect，#data例2、将A中的低3位送入P1中，并且保持P1中高5位不变。ANLA，#07HANLP1，#0F8HORLP1，A；（P1）=P17P16P15P14P13A2A1A0这称为“数位组合”。(2)双操作数逻辑运算指令(对位逻辑运算)：ANL、ORL、XRL“异或操作”：XRLA，Rn；（A）（A）⊕（Rn），以下类同。XRLA，directXRLA，@RiXRLA，#dataXRLdirect，AXRLdirect，#data例3、设（P1）=0B4H=10110100B，执行：

XRLP1，#00110001B

结果按#00110001取反，即：（P1）=10000101B=85H这称为“指定位取反”。

(2)双操作数逻辑运算指令(对位逻辑运算)：ANL、ORL、XRL习题1：如何将累加器A中的数据高4位清0，低位不变？

例：A=01××××××B，×表示随机状态，为1或0，执行下述一组指令执行后A的值如何?

XRLA，#0C0H

ORLA，#03H

ANLA，#0E7H

；将累加器A的内容D7、D6取反