第4讲 单片机指令系统1

第4讲（2012-4-10）11-12第2学期第7周汽车单片机1.总体结构：(各部分的功能、协调关系)2.引脚功能：(引脚的数目、信号特点)3.CPU：

(如何找到并运行程序)4.存储器的结构：(位、地址、空间大小)5.复位操作和复位电路：(复位后单片机的状态)6.时钟时序：

(时钟电路、如何理解程序的运行时间)复习：第2章MCS-51单片机硬件结构1.指令系统简介；2.寻址方式；3.指令系统；4.汇编语言程序设计；5.程序设计实例；第3章MCS-51指令系统及汇编语言MCS-51的基本指令共111条，按指令所占的字节来分：

(1)单字节指令49条；

(2)双字节指令45条；

(3)三字节指令17条。按指令的执行时间来分：

(1)1个机器周期（12个时钟振荡周期）指令64条

(2)2个机器周期（24个时钟振荡周期）指令45条(3)只有乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期（48个时钟振荡周期）。3.1指令系统概述

注：12MHz晶振:机器周期为1s。1.指令格式

指令格式——指令的表达方式称为指令格式

[标号：]操作码[目的操作数][，源操作数][；注释]标号：指令的符号地址。标号是用户设定的符号，表示该语句所在的地址。标号必须由以字母开头的l～8个ASCll字符组成，这些字符不能使用在该汇编语言中已经定义过了的符号。操作码：操作码是由英文缩写组成的字符串，它规定了指令的操作功能，是指令格式中唯一不能空缺的部分。1.指令格式

[标号：]操作码[目的操作数][，源操作数][；注释]操作数：操作数用于给指令的操作提供数据或地址。操作数可以是空白也可能只有一项或二项，还可以有三项。各操作数之间必须用逗号分隔，操作数与操作码之间须用空格分隔。在两个操作数的指令中，把左边的操作数称为目的操作数，而右边操作数称之为源操作数。注释：注释是对语句或程序段功能的说明。注释要用分号“；”开头，注释的长度不限，但每行开头仍须使用分号“；”，注释也可空缺。2.指令分类(见附录A,P236)

有单字节指令、双字节指令、三字节不同长度的指令，格式不同：（1）单字节指令：指令只有一个字节，操作码和操作数同在一个字节中。（2）双字节指令：一个字节为操作码，另一个字节是操作数。

（3）三字节指令：操作码占一个字节，操作数占二个字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。

2.指令分类

按功能分有五大类指令，共111条：（1）数据传送类(28条)

：RAM、ROM、堆栈，传送、交换数据。（2）算术运算类(24条)

：字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。加、减、乘、除，自加（减）1；（3）逻辑运算类(25条)

：与、或、异或、移位。（4）控制转移类(17条)

：（无）条件转移、空操作。（5）布尔变量操作类(17条)

：位数据传送、与、或、转移。

指令中常用符号

Rn（n=0～7）—当前工作寄存器组R0～R7；

Ri（i=0，l）—当前工作寄存器组的R0或R1；

ACC—代表累加器A的直接地址EOH；

＠—间接寻方式中间址寄存器标志符号；

＃data—8位立即数；（#XXH）

＃datal6—16位立即数；（#XXXXH）

direct—8位片内RAM单元（包括SFR的地址或符号）的直接地址；

addr11—11位目的地址；

addr16—16位目的地址，只限于在LCALL和LJMP指令中使用；Rel—8位带符号补码数；Bit—片内RAM或SFR中的直接寻址位；C—代表PSW中的进位标志位，称为累加位；／—加在位地址前面，表示对该位的状态取反；（X）—表示寄存器X或单元X中的数据；（（X））—表示将寄存器X或X存储单元的数作为地址的这个地址单元中的数据。

$—当前指令的首地址；→箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。

寻址方式就是在指令中说明（寻找、获得）操作数所在地址的方法。共7种寻址方式。1．立即寻址方式所谓立即寻址就是操作数在指令中直接给出。立即寻址方式的操作数称立即数，立即数只能是源操作数，不能作为目的操作数。立即数有8位立即数和16位立即数。使用时在立即数前加“#”标志。

MOVA，#26H

；

A

26H

MOVDPTR，#2000H

；

DPTR

2000H

3.2指令系统的寻址方式2．直接寻址方式

操作数直接以单元地址的形式给出：

MOVA，20H

；A

(20H)

寻址范围：

(1)内部RAM的低128个单元;

(2)特殊功能寄存器。除了以单元地址的形式外,还可用寄存器符号的形式给出。例如：

MOVA，80H与MOVA，P0是等价的。3．寄存器寻址方式

操作数在寄存器中

MOVA，Rn

；（Rn）→A，n=0～7

表示把寄存器Rn的内容传送给累加器A寻址范围包括：（1）4组通用工作寄存区共32个工作寄存器。（2）部分特殊功能寄存器，例如A、B以及数据指针寄存器DPTR等。4.寄存器间接寻址方式

寄存器中存放的是操作数的地址在寄存器的名称前面加前缀标志“@”

访问内部RAM或外部数据存储器的低256个字节时，只能采用R0或R1作为间址寄存器。例如：

MOVA，@Ri

；i=0或1

其中Ri中的内容为40H，把内部RAM40H单元内容送A。寻址范围：（1）访问内部RAM低128个单元，其通用形式为@Ri（2）对片外数据存储器的64K字节的间接寻址，例如： MOVXA，@DPTR（3）片外数据存储器的低256字节例如：MOVXA，@Ri（4）堆栈区堆栈操作指令PUSH（压栈）和POP（出栈）使用堆栈指针（SP）作间址寄存器4.寄存器间接寻址方式

MOV A，@Ri

MOVXA，@DPTR例如：（R1）＝80H、（80H）=33H，则执行指令MOVA，@Ri后，累加器A的内容为33H而不是80H。P48实例5基址加变址寻址方式

基址加变址寻址就是以DPTR或PC为基址寄存器，以A为变址寄存器，以两者内容相加形成16位地址作为操作数地址。例如指令：MOVCA，@A+DPTR5基址加变址寻址方式例如：MOVCA,@A+DPTR设(A)=10H，(DPTR)=1000H，程序存储器的(1010H)=45H，则上面程序语句的功能是将A的内容与DPTR的内容相加形成操作数地址(1010H)，把该地址中的数据传送到累加器A。即(A)←((A)+(DPTR))。结果：

(A)=45H。

MOVCA,@A+DPTR的执行示意图说明：（1）本寻址方式是专门针对程序存储器的寻址方式，寻址范围可达到64KB。（2）本寻址方式的指令只有3条：

MOVCA，@A+DPTR MOVCA，@A+PC JMP@A+DPTR参考P48，例子6．相对寻址方式

在相对寻址的转移指令中，给出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址：目的地址=转移指令所在的地址+转移指令的字节数

+rel

偏移量rel是一带符号的8位二进制数补码数。范围是：–128~+127

向地址增加方向最大可转移（127+转移指令字节）个单元地址，向地址减少方向最大可转移（128-转移指令字节）个单元地址。参考P49，例子7．位寻址方式

MCS-51有位处理功能，可以对数据位进行操作，例如： MOVC，40H

是把位40H的值送到进位位C。寻址范围包括：（1）内部RAM中的位寻址区。位有两种表示方法，例如，40H；另一种是单元地址加上位，例如，(28H).0，指的是28H单元中的最低位。它们是等价的。（2）特殊功能寄存器中的可寻址位

可寻址位在指令中有如下4种的表示方法：a.直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H。b.位名称的表示方法。例如：PSW.5是F0标志位，可使用F0表示该位。c.单元地址加位数的表示方法。例如:(0D0H).5。d.特殊功能寄存器符号加位数的表示方法。例如:PSW.5。①MOV2FH，#40H②MOVA,@R0③MOVDPTR，#2020H④MOV45H，P0⑤MOVA，R1⑥MOVCA，@A+PC⑦JCLOOP①立即寻址，②寄存器间接寻址，③16位立即寻址，④直接寻址。⑤寄存器寻址。⑥基址加变址寻址，⑦相对寻址。练习-说出下列指令寻址方式