第5讲 单片机指令系统2

第5讲（2012-4-17）11-12第2学期第8周汽车单片机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）。复习指令系统分类占用哪里的字节?该时间由谁来决定?复习指令格式

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]LP1:MOV@R0,A;先清R0INCR0;R0里数据自加1DJNZR7,LP1;先(R7)-1→R7，判断R7复习

寻址方式

MCS-51单片机有7种寻址方式，见表1。序号寻址方式范例1立即寻址MOVA，#20H2直接寻址MOVA，20H3寄存器寻址MOVA，Rn

4寄存器间接寻址MOVA，@Ri

5变址寻址MOVCA，@A+DPTRMOVCA，@A+PC6相对寻址JZrel；PC<-(PC)+2+relJCLOOP7位寻址MOVC，40H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。3.3指令系统

3.3.1数据传送类指令(赋值指令)

使用最频繁的一类指令,共29条，通用格式：

MOV<目的操作数>，<源操作数>属“复制”性质，而不是“搬家”数据传送类指令不影响标志位,Cy、Ac和OV，但不包括奇偶标志位P。片内数据传送指令；片外数据传送指令；程序存储器数据传送指令；数据交换指令；堆栈操作指令；1．以累加器A为目的操作数的指令

MOVA,direct;（direct）→A

MOVA,Rn;(Rn)→A，n=0～7 MOVA,@Ri;((Ri))→A,i=0,1 MOVA,#data;#data→A功能：是把源操作数的内容送入累加器A。一、片内数据传送指令指令助记符及功能说明如下：目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式MOVA,direct;(A)←(direct)直接寻址MOVA,@Ri;(A)←((Ri))寄存器间接寻址MOVA,Rn;(A)←(Rn)寄存器寻址MOVA,#data;(A)←data立即寻址例1

若(50H)=10H，则执行指令MOVA,50H之后，(A)=10H。例2

若(R0)=20H，(20H)=39H，则执行指令MOVA,@R0后，(A)=39H。例3

若(R5)=55H，则执行指令MOVA,R5后，(A)=55H。2.以Rn为目的操作数的指令

MOVRn,A;(A)→Rn,n=0～7 MOVRn,direct;（direct）→Rn,n=0～7MOVRn,#dat;#data→Rn,n=0～7功能：是把源操作数的内容送入当前一组工作寄存器区的R0～R7中的某一个寄存器。例1

若(A)=20H，则执行指令MOVR3,A后，(R3)=20H。例2

若(30H)=01H，则执行指令MOVR7,30H后，(R7)=01H。指令助记符及功能说明如下：目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式MOVRn,A;(Rn)←(A)寄存器寻址MOVRn,direct;(Rn)←(direct)直接寻址MOVRn,#data;(Rn)←data立即寻址3.以直接地址direct为目的操作数的指令

MOVdirect,A;(A)→directMOV direct,Rn;(Rn)→direct,n=0～7MOVdirect1,direct2; MOVdirect,@Ri;((Ri))→direct MOV direct,#data;#data→direct功能：把源操作数送入直接地址指出的存储单元。direct指的是内部RAM或SFR的地址。例1

若(30H)=20H，(R0)=30H，则执行指令MOV90H,@R0的结果为(90H)=20H。例2

若例1中的条件不变，而执行指令MOVP1,@R0，则(P1)=20H。指令助记符及功能说明如下：目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式MOVdirectX,A;(directX)←(A)寄存器寻址MOVdirectX,Rn;(directX)←(Rn)寄存器寻址MOVdirectX,directY;(directX)←(directY)直接寻址MOVdirectX,@Ri;(directX)←((Ri))寄存器间接寻址MOVdirectX,#data;(directX)←data立即寻址若(30H)=20H，(R0)=30H，则执行指令MOV90H,@R0的结果为(90H)=20H。执行指令MOVP1,@R0，则(P1)=20H=00100000B

MCS-51P1.0P1.7000001005V0V0V4.以寄存器间接地址为目的操作数的指令

MOV@Ri,A;(A)→((Ri)),i=0,1MOV@Ri,direct;（direct）→((Ri))MOV@Ri,#data;#data→((Ri))例1若(R0)=50H，(50H)=20H，(A)=10H，则执行指令“MOV@R0,A”后，50H单元的内容由原来的20H变为10H。目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式MOV@Ri,A;((Ri))←(A)寄存器寻址MOV@Ri,direct;((Ri))←(direct)直接寻址MOV@Ri,#data;((Ri))←data立即寻址

MOVA,#00H;00H→(A)MOVR0,#20H;20H→(R0)第一个单元MOVR7,#20H;20H→(R7)个数LP1:MOV@R0,A;先清R0INCR0;R0里数据自加1DJNZR7,LP1;先(R7)-1→R7，判断R7

是否为0，不为0则返回

例3-7P52

将20H开始的32个单元全部清05.16位数传送指令

MOVDPTR,#data16;#data16→DPTR唯一的16位数据的传送指令,立即数的高8位送入DPH，立即数的低8位送入DPL。目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式MOVDPTR,#data16;(DPTR)←data16立即寻址这条指令的功能是：把16位立即数送入DPTR中。而16位的数据指针DPTR由DPH与DPL组成，该指令执行后，16位立即数的高8位送入DPH中，低8位送入DPL中。该指令的执行，不影响程序状态寄存器PSW。指累加器A与外部数据存储器传送指令

MOVXA,@DPTR;((DPTR))→A,读外部RAM/IOMOVXA,@Ri;((Ri))→A,读外部RAM/IOMOVX@DPTR,A;(A)→((DPTR)),写外部RAM/IOMOVX@Ri,A;(A)→((Ri)),写外部RAM/IO功能：读外部RAM存储器或I/O中的一个字节，或把A中一个字节的数据写到外部RAM存储器或I/O中。

注意：RD*或WR*信号有效。二、片外数据存储器传送指令外部数据存储器(或I/O口)与累加器A传送指令指令助记符与功能说明如下：目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式MOVXA,@DPTR;(A)←((DPTR))寄存器间接寻址MOVXA,@Ri;(A)←((Ri))寄存器间接寻址MOVX@DPTR,A;((DPTR))←(A)寄存器寻址MOVX@Ri,A;((Ri))←(A)寄存器寻址注意:1）采用DPTR间接寻址，高8位地址（DPH）由P2口输出，低8位地址（DPL）由P0口输出。最多64K。2）采用Ri（i=0,1）间接寻址，可寻址片外256个单元的数据存储器。Ri内容由P0口输出。3）片外RAM存储器数据只能与A进行交换。例1将外部数据存储器7FF0H单元中的数据取出，存放到外部数据存储器2000H单元中去。MOVDPTR,#7FF0HMOVXA,@DPTRMOVDPTR,#2000HMOVX@DPTR,A自学例题3-9，3-10，3-11程序存储器向累加器A传送数据指令指令助记符与功能说明如下：目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式MOVCA,@A+PC;(A)←((A)+(PC)+1)变址寻址MOVCA,@A+DPTR;(A)←((A)+(DPTR))变址寻址三、程序存储器数据传送指令用于读程序存储器中的数据表格的指令，均采用基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式。

(1)MOVCA,@A+PC

以PC作基址寄存器，A的内容作为无符号整数和PC中的内容（下一条指令的起始地址）相加后得到一个16位的地址，该地址指出的程序存储单元的内容送到累加器A。注意：PSEN信号有效。例如:(A)=30H,执行地址1000H处的指令

1000H:MOVCA,@A+PC

本指令占用一个字节，执行结果将程序存储器中1031H的内容送入A。优点：不改变特殊功能寄存器及PC的状态，根据A的内容就可以取出表格中的常数。缺点：表格只能存放在该条查表指令后面的256个单元之内，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。

(2)MOVCA,@A+DPTR以DPTR作为基址寄存器，A的内容作为无符号数和DPTR的内容相加得到一个16位的地址，把由该地址指出的程序存储器单元的内容送到累加器A.例如(DPTR)=8100H(A)=40H执行指令

MOVCA,@A+DPTR

本指令的执行结果只和指针DPTR及累加器A的内容有关，与该指令存放的地址及常数表格存放的地址无关，因此表格的大小和位置可以在64K程序存储器中任意安排，一个表格可以为各个程序块公用。两条指令是在MOV的后面加C，“C”是CODE的第一个字母，即代码的意思。教材例3-12、3-13

1.字节交换指令例1设(R1)=30H，(30H)=45H，(A)=7FH，则执行指令：XCHA,@R1结果：(A)=45H，而(30H)=7FH，从而实现了累加器A与内部数据存储器RAM中30H单元的数据交换。指令助记符与功能说明如下：目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式XCHA,direct(direct)直接寻址XCHA,@Ri((Ri))间接寻址XCHA,Rn(Rn)寄存器寻址四、数据交换指令2.半字节交换指令例1设(30H)=6FH，(R0)=30H，(A)=0F6H，则执行指令：XCHDA,@Ri结果：(A)=0FFH，(30H)=66H数据交换指令除了影响始终跟踪A中数据奇偶性的P标志外，对PSW中其他标志位均无影响。指令助记符与功能说明如下：目的操作数源操作数功能说明源操作数寻址方式XCHDA,@Ri(A)←((Ri))间接寻址3.累加器A中高四位与低四位交换指令SWAPA该指令所执行的操作是累加器A中的高4位与低4位的内容互换，其结果仍存放在累加器A中。例1

设(A)=0A5H(10100101B)，则执行指令：SWAPA结果：(A)=5AH(01011010B)指令SWAP交换了A中高、低半字节(3～0和7～4)，结果不影响标志寄存器PSW。MCS-51内部RAM中可以设定一个后进先出（LIFO-LastInFirstOut）的区域称作堆栈.堆栈指针SP指出堆栈的栈顶位置。堆栈操作指令只有2条，即：压入(PUSH)和弹出(POP)。压入指令：PUSHdirect ;SP←SP+1，((SP))←(direct)弹出指令：POPdirect ;((SP))←(direct)，SP←SP-1五、堆栈操作指令形式1 PUSHA ;保护A中数据

PUSHPSW;保护标志寄存器中数据

… ;