《单片机》课件第3章

3.1指令系统的基本概念

单片机所有指令的集合称为该单片机的指令系统，不同种类的单片机具有不同的指令系统，本书主要介绍目前最流行的MCS-51单片机的指令系统及其应用。3.1.1指令的基本格式MCS-51单片机指令主要由标号、操作码、操作数和注释组成。比如，LOOP: MOV R0, #20H ;将数据20H送到寄存器R0标号 操作码 操作数 注释下面我们来了解一下各组成部分的功能特点。（1）LOOP（标号）：指明该指令在ROM的起始存储地址。①标号可有可无，一般起转移指令的标志作用。②由不超过8位的数字和英文字母组成，第一字符必须为英文字母，同时，不能与指令系统中的规定字符和符号相冲突，如R0、MOV等。③后面必须跟冒号（:）。（2）MOV（操作码）：指明执行什么性质和类型的操作。不同的操作码具有不同的操作功能，比如MOV执行的是数据传送的操作，而ADD执行的是加法的操作。（3）R0,#20H（操作数）：指明操作数的本身或者是操作数所在的地址。①操作数分为目的操作数R0和源操作数（#20H）。源操作数存放的是参加操作的原始数据或地址，目的操作数存放的是参加操作的另外一个原始数据或地址，操作结束后，结果存放于目的操作数。②源操作数可以是数据（#20H），也可以是存放数据的地址（20H）或寄存器（R0）。③目的操作数只能是存放数据的地址或寄存器。④操作数个数可以是0个（如NOP）、1个（如INCA）、2个（如MOVA,#40H）、也可以是3个（如CJNEA,#40H,LOOP），各个操作数之间要用逗号（,）隔开。（4）注释：指明该指令或程序段的功能。①注释可有可无，但必要的程序注释有助于提高程序的可读性，方便程序的修改。常常会发生这样的事，时间久了，自己写的程序自己也看不懂了，建议养成加注释的习惯。②在注释前面必须加“；”。3.1.2MCS-51指令系统中的常用符号说明在介绍指令前，先把指令中使用的一些代表符号作简单说明：Rn——当前选中的寄存器区中的8个工作寄存器R0～R7（n=0～7）。Ri——当前选中的寄存器区中的2个工作寄存器R0、R1（i=0、1）。direct——8位的内部数据存储器单元中的地址。#data——包含在指令中的8位常数。#data16——包含在指令中的16位常数。addr16——16位目的地址。addr11——11位目的地址。rel——8位带符号的偏移字节，简称偏移量，范围为+127～-128。DPTR——数据指针，可用作16位地址寄存器。bit——内部RAM或专用寄存器中的直接寻址位。A——累加器。B——专用寄存器，在执行乘法和除法前用于存放乘数和除数。执行后存放乘法的高8位结果和除法的余数。C——进位标志，可以作为进位位或布尔处理机中的位累加器。@——间址寄存器或基址寄存器的前缀，如@Ri、@A+DPTR。/——位操作数的前缀，表示对该位操作数取反，如/bit。（×）——片内RAM的直接地址中的内容。（Rn）——由某寄存器间接寻址的单元中的内容。←——箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替。说明：这些符号只是为了起说明指示的作用，在具体写指令的时候，必须用实际含义的内容来替代。如direct，在写指令的时候，可以用20H之类的地址码来代替。3.1.3MCS-51指令系统的分类MCS-51指令系统共集成了111条指令，按照不同标准的分类如下。（1）按指令长度来分类，可分为①单字节指令：在ROM中所占有的空间为一个存储单元。②双字节指令：在ROM中所占有的空间为两个存储单元。③三字节指令：在ROM中所占有的空间为三个存储单元。（2）按指令执行所需的时间来分类，可分为①单周期指令：执行该指令需要一个机器周期时间（如fosc=12MHz，T机=1μs）。②双周期指令：执行该指令需要两个机器周期时间。③四周期指令：执行该指令需要四个机器周期时间。（3）按指令的功能分类，如表3-1所示。

表3-1指令分类表类别数目功能数据传送类29条执行内外RAM、ROM之间的数据传送算术运算类24条执行数据的加减乘除运算逻辑运算类24条执行与、或、非、异或等逻辑操作位操作类12条执行位的传送和逻辑操作控制转移类22条执行无条件和有条件的转移、调用和返回操作3.1.4寻址方式

所谓寻址方式，就是寻找操作数（一般是指源操作数）地址的方式，在用汇编语言编程时，数据的存放、传送、运算都要通过指令来完成。编程者必须自始至终都十分清楚操作数的位置，以及如何将它们传送到适当的寄存器去参与运算。每一种计算机都具有多种寻址方式。寻址方式的多少是反映指令系统优劣的主要指标之一。MCS-51单片机指令系统有7种寻址方式：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。（1）立即寻址——指将操作数直接写在指令中，例如：MOV A,#12H；将立即数12H送入累加器A中，12H→A，如图3-1所示。MOV 30H,#31H；将立即数31H送入内RAM30H单元中，31H→30H。说明：①操作数前有立即数符号“#”，则该操作数为立即寻址。②目的操作数不能采用立即寻址方式。图3-1立即数寻址示意图图3-1立即数寻址示意图说明：直接寻址的范围为片内RAM低128B和特殊功能寄存器。（2）直接寻址——将存放操作数的内存单元的地址直接写在指令中，例如：MOV A, 12H；将内RAM12H单元内容送累加器A中，(12H)→A，如图3-2所示。MOV30H, P0；将P0口的内容送入内RAM30H单元中，P0→30H。

图3-2直接寻址示意图（3）寄存器寻址——将存放操作数的寄存器直接写在指令中，例如：MOVR0,A；将送累加器A中的内容送入寄存器R0中，A→R0，如图3-3所示。说明：规定的寄存器包括8个工作寄存器R0～R7、累加器A、数据指针DPTR、堆栈指针SP及其他特殊功能寄存器。①INCA；寄存器寻址方式，INCACC；直接寻址方式。②INCR0；寄存器寻址方式，INC00H；直接寻址方式。

图3-3寄存器寻址示意图（4）寄存器间接寻址——指将存放操作数的内存单元的地址放在寄存器中，指令中只给出该寄存器。形象地说，甲要找乙，可不知道乙的地址，但丙知道乙的地址，甲也知道丙的地址，所以甲先找到丙，从丙那里得到乙的地址，最后找到乙。例如：已知R0寄存器的内容是3AH，则指令为MOVA, @R0；将以R0中内容（即3AH）为地址的单元中的数据送到A中，(R0)→A，如图3-4所示。图3-4寄存器间接寻址示意图（5）变址寻址——将基址寄存器与变址寄存器的内容相加，结果作为操作数的地址。DPTR或PC是基址寄存器，累加器A是变址寄存器。该类寻址方式主要用于查表操作。例如：如图3-5所示，已知A=02H，DPTR=0300H，则指令MOVCA,@A+DPTR的功能将累加器A和基址寄存器DPTR的内容相加（图中①），结果作为操作数存放的地址（图中②），再将该地址中的内容取出来送到累加器A中（图中③），执行后，累加器A为ROM0302H单元地址中的内容。图3-5变址寻址示意图说明：①变址寻址是专门针对程序存储器的寻址方式。②MCS-51指令系统中，只有下面3条指令采用这种寻址方式：MOVC A, @A+DPTRMOVC A, @A+PCJMP @A+DPTR（6）相对寻址——程序计数器PC的当前内容与指令中的操作数相加，其结果作为跳转指令的转移地址，该类寻址方式主要用于跳转指令。程序转移目标地址=当前PC值+相对偏移量rel+转移指令字节数相对偏移量rel是一个8位有符号数，范围为：-128～+127。例如，2000H:SJMP54H；执行指令后，程序目标地址=2000H+54H+02H=2056H，也就是说，程序跳转到2056H单元去执行了，如图3-6所示。说明：从上面读者也许发现相对寻址计算太复杂，但在实际应用中，不需要这样来计算，而直接用目标地址的标号来代替偏移量rel就可以了，因为编译软件会自动帮你算出相对偏移量，这样比较方便。如：LOOP：．．． ．．．

SJMPLOOP；跳转到LOOP处执行，如目标出界，指令改成LJMP图3-6相对寻址示意图（7）位寻址——指按位进行的寻址操作。例如：SETB3DH；将内部RAM位寻址区中的3DH位置1，如图3-7所示。图3-7中的27H代表的是字节地址，3DH是位地址，对于这点大家一定要区分清楚，如：MOV C, 01H；这里的01H代表的是位地址，因为C是位累加器MOV A, 01H；这里的01H代表的是字节地址，因为A是字节累加器说明：对于位地址，有以下几种表示方法；①直接使用位地址的表示方法，如 MOV C, 05H。②使用位名称的表示方法，如 MOV C, RS1。③单元地址加位的表示方法，如 MOV C, PSW.4或MOVC,D0H.4。图3-7位寻址示意图3.2.1数据传送类指令

在MCS-51单片机系在MCS-51指令系统中，数据传送类指令是运用最频繁的一类指令。由于单片机的逻辑空间分为内部RAM、外部RAM和ROM，数据的传送也都是在这3者之间进行，传送路径如图3-8所示。列中，8031、8032内部没有程序存储器，8051/8751/AT89C51内部有4K的程序存储器，8052/8752/AT89C52内部有8K的程序存储器。图3-8MCS-51单片机片数据传送图从图3-8中可知：（1）片内RAM的单元数据可以相互传送，用MOV指令。（2）外部RAM只能与累加器A进行数据传送，外部RAM送内RAM或者内RAM送外部RAM必须经过累加器A，用MOVX指令。（3）从ROM只能读取数据，并且只能到A，如果要将ROM数据送内RAM或者外部RAM，也必须经过累加器A。1．内RAM数据传送指令（1）以累加器A为目的字节的传送指令（4条）MOVA,Rn ；Rn→A，n=0～7，如MOVA,R2MOVA,@Ri ；(Ri)→A，i=0、1，如MOVA,@R1MOVA,direct ；(direct)→A，如MOVA,30HMOVA,#data ；data， 如MOVA,#20H这4条指令不影响其他标志位，只影响P标志位。【例3-1】已知(23H)=50H，(50H)=45H，R0=23H，指出每条指令执行后相应单元内容的变化。MOVA,50H ；(50)→A，A＝45H。MOVA,@R0 ；(R0)→A，A＝50H。MOVA,R0 ；R0→A，

A＝23H。MOVA,#52H ；52H→A，

A＝52H。（2）以工作寄存器Rn为目的字节的传送指令（3条）这3条指令不影响任何标志位。MOV Rn,A ；A→Rn，n=0～7，如MOVR2, AMOV Rn,direct ；(direct)→Rn，n=0～7，如MOVR2,30HMOV Rn,#data ；data→Rn，n=0～7，如MOVR2,#30H【例3-2】将R3中的内容送R2。解：MOV A, R3 ；R3→AMOV R2, A ；A→R2很多初学者常写出MOV R2, R3的错误指令，所以在这里必须强调，在书写指令时，必须按照规定的指令格式写，不能凭自己的想象编造，否则单片机无法执行。同时，大家可以记住，在同一条指令中，不可能同时出现两个Rn或@Ri。【例3-3】已知A=34H，(40H)=52H，指出每条指令执行后相应单元内容的变化。MOVR0,A ；A→R0，R0=34HMOVR3,40H ；(40H)→R3，R3=52HMOVR4,#40H ；40H→R4，R4=40H（3）以直接地址为目的字节的传送指令（5条）MOVdirect,A ；A→direct，如MOV30H,AMOVdirect,Rn ；Rn→direct，n=0～7，如MOV30H,R2MOVdirect,@Ri ；(Ri)→direct，i=0、1，如MOV30H,@R1MOVdirect,#data ；data→direct，如MOV30H,#40HMOVdirect,direct1 ；(direct1)→direct，如MOV30H,40H这5条指令不影响标志位。【例3-4】已知A＝60H，R0=38H，(38H)=83H，(40H)=7FH，指出每条指令执行后相应单元内容的变化。MOV41H,A ；A→41H，(41H)=60HMOV41H,@R0 ；(R0)→41H，(41H)=83HMOV41H,R0 ；R0→41H，(41H)=38HMOV41H,40H ；(40H)→41H，(41H)=7FHMOV41H,#0F8H ；F8H→41H，(41H)=F8H最后结果：(41H)=F8H。（4）以寄存器间接寻址为目的字节传送指令（3条）MOV@Ri,A ；A→(Ri)，i=0、1，如MOV@R1,AMOV@Ri,direct ；(direct)→(Ri)，i=0、1，如MOV@R1,30HMOV@Ri,#data ；data→(Ri)，i=0、1，如MOV@R1,#30H这3条指令不影响标志位。【例3-5】已知A=30H，R1=50H，(50H)=70H，(60H)=09H，指出每条指令执行后相应单元内容的变化。MOV@R1,A ；A→(R1)， (50H)=30H。MOV@R1,#60H ；60H→(R1)， (50H)=60H。 MOV@R1,60H ；(60H)→(R1)， (50H)＝09H。最后结果：(50H)=09H。（5）交换指令（6条）①字节交换指令XCHA,Rn ；A←→Rn，n=0～7，如XCHA,R1XCHA,@Ri ；A←→(Ri)，i=0、1，如XCHA,@R0XCHA,direct ；A←→(direct)， 如XCHA,40H上述指令的功能是将目标操作数和源操作数的内容互换。②半字节交换指令XCHDA,@Ri；A3～0←→(Ri)3～0，高4位不变。i=0、1，如XCHDA,@R0③累加器高低4位互换指令SWAPA；A7～4←→A3～0这5条指令只影响P标志位。

【例3-6】已知(20H)=54H，(21H)=32H，A=01H，指出每条指令执行后相应单元内容的变化并写出最后结果。XCH A, 20H ；A←→(20H)， A=54H，(20H)=01HMOV R1, #21H ；21H→R1，R1=21HXCHD A, @R1 ；A3～0←→(R1)3～0，A=52H，(21H)=34HSWAP A ；A7～4←→A3～0，A=25HXCH A, 20H ；A←→(20H)，A=01H，(20H)=25H最后结果：A=01H，(20H)=25H，(21H)=34H。2．16位数据传送指令（1条）在MCS-51指令系统中，只有一条16位数据传送指令：MOV DPTR, #data16 ；data16→DPTR，如MOVDPTR, #3000H这条指令不影响标志位。说明：（1）该指令的功能是将16位立即数送入DPTR，其中DPH存放高8位，DPL存放低8位，也就是说，指令MOVDPTR,#5678H可以用下面两条指令来代替：MOVDPH,#56HMOVDPL,#78H（2）DPTR一般用作16位间接寻址，如果是MOVX指令，则寻片外RAM地址，如果是MOVC指令，则寻ROM地址。3．片外RAM传送指令（4条）MOVX A, @Ri ；(Ri)→A，i=0、1MOVX A, @DPTR ；(DPTR)→AMOVX @Ri, A ；A→(Ri)，i=0、1MOVX @DATR, A ；A→(DPTR)说明：（1）对外部RAM的访问必须通过累加器A。（2）对外部RAM的访问必须采用寄存器间接寻址方式，寻址寄存器有两种。①8位寄存器R0、R1，寻址范围为片外RAM低8位地址空间（00H～FFH），其高8位地址由P2口状态确定。②16位寄存器DPTR，寻址范围为片外RAM64K地址空间（0000H～FFFFH）。（3）外RAM高8位地址由P2口送出，低8位地址由P0口送出，8位数据也由P0口分时传送。在执行读外RAM时，信号有效，为低电平。在执行写外RAM时，信号有效，为低电平。（4）由于MCS-51扩展I/O地址与外RAM地址是统一编址的，所以访问外RAM的指令也作为扩展I/O的输入/输出指令。比如，已知某外部I/O端口地址为7FF7H，则对此I/O的读写操作为：MOV DPTR,#7FF7H；赋端口地址MOVX A,@DPTR；输入操作（读）MOVX @DPTR,A；输出操作（写）【例3-7】要求编写指令序列，实现以下功能：①将片外RAM2000H单元内容传送到片内RAM20H单元中。②将片外RAM2120H单元内容送到片外RAM3210H单元中。解：①MOV DPTR, #2000HMOVX A, @DPTRMOV 20H, A②MOV DPTR, #2120HMOVX A, @DPTRMOV DPTR, #3210HMOVX @DPTR, A4．ROM指令（查表指令）（2条）我们知道，ROM中存放的是程序代码，一般不需要人为去读，但有时候，在程序中也包含某些重要数据（也称表格），如显示字型码、常数等。这些数据在程序运行过程中需要被读出来，参与程序的处理过程。比如要实现函数，x为输入量，是0～10的整数，如果采用编程方法实现这个函数的运算，则比较复杂。我们可以利用其他工具先算出Y(0)～Y(10)的值，把它依次存放在ROM中，然后根据x的值去找出Y(x)的值，这种方法就称为查表，也是2条读ROM指令的主要功能。MOVC A,@A+DPTR ；(A+DPTR)→AMOVC A,@A+PC ；PC+1→PC，(A+PC)→A说明：（1）这两条指令的寻址方式都为变址寻址方式，都是单字节指令，都只影响标志位P。（2）MOVCA,@A+DPTR的寻址以DPTR为基址，可以寻址整个64KB的ROM空间。（3）MOVCA,@A+PC的寻址以当前指令的PC值为基址寄存器，其寻址范围为该指令后256B的ROM空间。（4）在实际应用中，MOVCA,@A+DPTR寻址范围广，不用修正A值，比较方便，采用较多。【例3-8】在单片机应用系统中，常用LED数码管显示数码，但显示数字（≤9）与显示数字编码并不相同，需要将显示数字转换为显示字型（段）码，通常是用查表的方法。现要求将30H中的显示数字转换为显示字型（段）码并存入30H。已知共阴字段码表首址为TAB。解：编程如下。CHANG: MOV DPTR,#TAB ；置共阴字段码表首址

MOV A,30H ；读显示数字

MOVC A,@A+DPTR ；查表，转换为显示字段码

MOV 30H,A ；存显示字段码

RET TAB: DB3FH,06H,5BH,4FH,66H ；0～4共阴字段码表

DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH ；5～9共阴字段码表5．堆栈操作指令PUSH direct；SP+1→SP，（direct）→SP；如PUSH20HPOP direct；（SP）→direct，SP-1→SP；如POP30H说明：（1）入栈操作过程。先将堆栈指针SP的内容加1，指向堆栈顶的一个空单元；然后将指令指定的直接寻址单元中的数据送到该空单元中。假如PUSH30H，(30H)=2BH，SP=0FH，则其操作过程如图3-9所示。图3-9指令PUSH操作示意图（2）出栈操作过程。先将SP所指单元（栈顶地址）中的数据弹出，送到指定的内RAM单元；然后SP-1→SP，SP仍指向栈顶地址。以POP30H，SP=0FH，则其出栈操作过程如图3-10所示。图3-10指令POP操作示意图（3）后面所跟的操作数只能是直接地址，如PUSHR0，PUSHA都是错误的，应该为PUSH00H（设RS1=RS0=0），PUSHACC。【例3-9】将片内RAM30H单元与40H单元中的内容互换。解：方法1（直接地址传送法）：MOV 31H,30HMOV 30H,40HMOV 40H,31HSJMP $方法2（间接地址传送法）：MOV R0,#40HMOV R1,#30HMOV A,@R0MOV B,@R1MOV @R1,AMOV @R0,BSJMP $3.2.2算术运算类指令算术运算类指令共24条，这类指令基本都会影响标志位Cy、OV、AC、P。1．加法指令（1）不带进位位Cy加法指令（4条）ADDA,Rn ；A+Rn→A，（n=0～7） 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADDA,@Ri ；A+(Ri)→A，（i=0、1） 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADDA,direct ；A+(direct)→A 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADDA,#data ；A+data→A 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADD指令是8位数加法指令，其一个加数在累加器A中，另外一个加数由不同寻址方式得到，相加结果再送回A。运算结果会影响标志位。【例3-10】已知累加器A的内容为E7H，(30H)=97H，则指出执行指令ADDA,30H后的结果和各标志位的状态。解：

11100111B+10010111B1(Cy)01111110B执行后，A=7EH，Cy=1，AC=0，P=0，OV=1。（2）带进位位Cy加法指令（4条）ADDCA,Rn ；A+Rn+Cy→A，（n=0～7） 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADDCA,@Ri ；A+(Ri)+Cy→A，（i=0、1） 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADDCA,direct ；A+(direct)→A 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADDCA,#data ；A+data＋Cy→A 有进位，Cy=1，无进位，Cy=0ADDC与ADD指令的区别就是相加时再加上Cy，其余功能一样。【例3-11】已知累加器A的内容为A7H，R0=30H，(30H)=5BH，Cy=1，则指出执行指令ADDA,@R0后的结果和各标志位的状态。解：10100111B01011011B+1Cy1(Cy)00000011B执行后，A=03H，Cy=1，AC=1，P=1，OV=0。2．减法指令（4条）SUBBA,Rn； A-Rn-Cy→A，（n=0～7） 有借位，Cy=1，无进位，Cy=0SUBBA,@Ri； A-(Ri)-Cy→A，（i=0、1） 有借位，Cy=1，无进位，Cy=0SUBBA,direct； A-(direct)-Cy→A 有借位，Cy=1，无进位，Cy=0SUBBA,#data； A-data-Cy→A 有借位，Cy=1，无进位，Cy=0注意：减法指令都是带进位位减法，若要执行不带进位位减法，可先将进位位清零，再执行减法操作。【例3-12】已知累加器A=A7H，R0=58H，Cy=0，则指出执行指令SUBBA,@R0后的结果和各标志位的状态。解：10100111B01011000B+0Cy0(Cy)01001111B执行后，A=4FH，Cy=0，AC=1，P=1，OV=1。说明：（1）当加、减法运算结果的最高位有进位或有借位时，Cy=1，否则Cy=0。（2）当加、减法运算时，低4位向高4位有进位或者借位时，AC=1，否则AC=0。（3）在加、减法过程中，D6和D7未同时产生进位或者借位时，OV=1，否则OV=0。（4）当运算结果A中“1”的个数为奇数时，P=1，否则P=0。（5）在加、减法指令中，其目的操作数只能是累加器A。【例3-13】编写计算12A4H+0FE7H的程序，将结果存入内部RAM41H和40H单元，40H存低8位，41H存高8位。解：单片机指令系统中只提供了8位的加减法运算指令，两个16位数（双字节）相加可分为两步进行，第一步先对低8位相加，第二步再对高8位相加。高8位低8位

12A4H ①A4H+E7H=8BH进位1

+0FE7H ②12H+0FH+1=22H 228BH

进位11 ②①加法指令 ADDC ADD程序如下：PLUS： MOV A,#0A4H ；被加数低8位→AADD A,#0E7H ；加数低8位E7H与之相加，A=8BH，Cy=1MOV 40H,A ；A→（40H），存低8位结果MOV A,#12H ；被加数高8位→AADDC A,#0FH ；加数高8位+A+CY，A=22HMOV 41H,A ；存高8位运算结果RET3．加1减1指令（9条）（1）加1指令INCA ；A+1→AINCRn ；Rn+1→Rn，n=0～7INC@Ri ；(Ri)+1→(Ri)，i=0、1INCdirect ；(direct)+1→directINCDPTR ；DPTR+1→DPTR（2）减1指令DECA ；A-1→ADECRn ；Rn-1→Rn，n=0～7DEC@Ri ；(Ri)-1→(Ri)，i=0、1DECdirect ；(direct)-1→direct说明：①加1、减1指令在涉及A时，会影响P标志位，其他情况不会影响任何标志位。②无16位减1指令，即无DECDPTR指令，使用时请意。【例3-14】已知A=00H，R0=50H，(50H)=0FFH，指出每条指令执行后相应单元内容的变化。DEC A ；A-1→A，A=0FFHINC @R0 ；(R0)+1→(R0)，(50H)=00HINC R0 ；R0+1→R0，R0=51HDEC 50H ；(50H)-1→50H，(50H)=0FFH4．乘、除法指令（2条）（1）乘法指令MULAB；A×B→BA说明：①将累加器A的内容与寄存器B的内容相乘，乘积的低8位存放在累加器A中，高8位存放于寄存器B中。②如果乘积超过0FFH，则溢出标志OV置“1”，否则清“0”。进位标志Cy总是被清“0”。（2）除法指令DIVAB；（A÷B）商→A，余数→B说明：①将累加器A中的内容除以寄存器B中的8位无符号整数，所得商的整数部分存放在累加器A中，余数存放在寄存器B中，进位标志Cy和溢出标志OV清“0”。②若原来B（除数）中的内容为0，则执行该指令后A与B中的内容不确定，并将溢出标志OV置“1”，在任何情况下，进位标志Cy总是被清“0”。【例3-15】已知A=50H，R0=0A0H，(50H)=34H，指出每条指令执行后相应单元内容的变化。MOV B,R0 ；R0→B，B=0A0HMUL AB ；A×B→BA，50H×0A0H=3200H，则B=32H，A=00HMOV A,50H ；(50H)→A；A=34HDIV AB ；(A/B)商→A，余数→B；(34H)/(32H)，商A=01H，余数B=02H5．BCD码调整指令DAA说明：（1）这条指令对累加器A参与BCD码加法运算所获得的8位结果进行十进制调整，使累加器A中的内容调整为二位压缩型BCD码的数。调整方法可以参见1.3.2节（常用编码）。（2）使用时必须注意，它只能跟在加法指令之后，不能对减法指令的结果进行调整，且其结果不影响溢出标志位，但会影响Cy位。【例3-16】已知A=【65】BCD，B=【78】BCD，C=0，指出执行下列语句后的结果。ADD A,BDA A解：执行过程：【01100101】BCDA（65）+【01111000】BCDB（78）【11011101】BCD；满足BCD码加法运算的（3）、（4）修正条件，进行加6修正+011001101【01000011】BCDS（143）执行后：A=【43】BCD，C=1。3.2.3逻辑运算及移位指令逻辑运算类指令共24条，包括与、或、非、异或、清零、取反及移位等操作指令。这些指令涉及累加器A时，影响奇偶标志位P，但对Cy（除带进位移位指令外）、AC、OV位均无影响。1．“与”操作指令（6条）ANLA,Rn ；A∧Rn→A， 如ANLA,R1ANLA,@Ri ；A∧(Ri)→A， 如ANLA,@R1ANLA,#data ；A∧data→A， 如ANLA,#43HANLA,direct ；A∧(direct)→A， 如ANLA,50HANLdirect,A ；(direct)∧A→direct， 如ANL12H,AANLdirect,#data ；(direct)∧data→direct， 如ANL34H,#28H说明：（1）这组指令中的前4条指令是将A中的内容和指定单元中的内容或立即数按“位”进行逻辑“与”操作，结果存在A中。仅影响P标志。（2）后2条指令是将直接地址单元内容与A或立即数按“位”进行逻辑“与”操作，结果存在该地址单元中，若直接地址为P0～P3端口时，则该指令是对端口进行“读—修改—写”操作。【例3-17】已知A=8CH，R0=9AH，指出执行指令ANLA,R0后的结果。解：10001100B∧ 10011010B10001000B执行结果：A=88H，R0中的内容不变，仍为9AH。2．“或”操作指令（6条）ORLA,Rn ；A∨Rn→A， 如ORLA,R4ORLA,@Ri ；A∨(Ri)→A， 如ORLA,@R1ORLA,#data ；A∨data→A， 如ORLA,#45HORLA,direct ；A∨(direct)→A， 如ORLA,43HORLdirect,A ；(direct)∨A→direct， 如ORL34H,AORLdirect,#data ；(direct)∨data→direct， 如ORL76H,#45说明：（1）这组指令中的前4条指令是将A中的内容和指定单元中的内容或立即数按“位”进行逻辑“或”操作，结果存在A中。仅影响P标志。（2）后2条指令是将直接地址单元内容与A或立即数按“位”进行逻辑“或”操作，结果存在该地址单元中，若直接地址为P0～P3端口时，则该指令是对端口进行“读—修改—写”操作。【例3-18】已知41H和40H单元中分别存放了一个非压缩BCD码，要求编写程序将其合并压缩，41H中的BCD码为高位，并存放到40H中，示意图如图3-11所示。图3-11示意图解：

MOV A, 41HSWAP AORL 40H, A3．“异或”操作指令（6条）XRLA,Rn ；A⊕Rn→A， 如XRLA,R4XRLA,@Ri ；A⊕（Ri）→A， 如XRLA,@R1XRLA,#data ；A⊕data→A， 如XRLA,#45HXRLA,direct ；A⊕（direct）→A， 如XRLA,43HXRLdirect,A ；（direct）⊕A→direct， 如XRL34H,AXRLdirect,#data ；（direct）⊕data→direct，如XRL76H,#45说明：（1）这组指令中的前4条指令是将A中的内容和指定单元中的内容或立即数按“位”进行逻辑“异或”操作，结果存在A中。仅影响P标志。（2）后2条指令是将直接地址单元内容与A或立即数按“位”进行逻辑“异或”操作，结果存在该地址单元中，若直接地址为P0～P3端口时，则该指令是对端口进行“读—修改—写”操作。【例3-19】已知A=9CH，指出执行指令XRLA,#9CH后的结果。解：

10011100B⊕ 10011100B00000000B执行后：A=00H，可见两个相同的数异或，其结果为0。4．清零和取反指令（2条）CLRA ；0→ACPLA ；→A只影响P标志位。5．循环移位指令循环左移：RLA带Cy循环左移：RLCA循环右移：RRA带Cy循环右移：RRCA循环移位示意图如图3-12所示。说明：（1）“RLA”和“RLCA”指令的相同之处在于两者都是使A中的内容左移一位，而且两者的不同点在于“RLCA”将Cy连同A中的内容一起循环左移，A7的内容进入Cy，原来Cy内容进入A0，但不对其他标志位产生影响。（2）“RRA”和“RRCA”指令的异同点类似于“RLA”和“RLCA”，仅是A中的数据移位方向向右。（3）当A中最高位不为“1”时，可以采用“RLA”指令对A中的内容做乘2运算。（4）当A中最高位为“1”时，采用“RLCA”指令对A中的内容做乘2运算，只是在乘前必须将Cy位清零，此时的数据实际是包括Cy内的“9”位数据。（5）当A中最低位不为“1”时，可采用“RRA”指令对A中的内容做除以2运算。（6）当A中最高低位为“1”时，采用“RRCA”指令对A中的内容做除以2运算，只是在运算前必须将Cy位清零，Cy相当于小数位。【例3-20】已知R1=12H，R2=93H，R3=34H，R4=25H，Cy=1，指出执行下列指令后的结果。MOV A, R1 ；A=12H RL A ；A=24H（乘2的结果，没有超过低8位）MOV R1, A ；R1=24HMOV PSW, #00H ；Cy=0MOV A, R2 ；A=93HRLC A ；A=26H，Cy＝1（乘2的结果，低8位在A，高位在Cy）MOV R2, A ；R2=26HMOV A, R3 ；A=34HRR A ；A=17H（除以2的结果，可以整除，商在A）MOV R3, A ；R3=17HMOV PSW, #00H ；Cy=0MOV A, R4 ；A=25HRRC A ；A=12H，Cy＝1（除以2的结果，商在A，余数在Cy）MOV R4, A ；R4=12H【例3-21】编程实现16位数的算术左移。设16位数一次存放在内RAM22H21H单元中，高位在前。解：算术左移是将操作数整体左移一位，最低位补充0，相当于完成16位数的乘2操作，如图3-13所示。图3-1316位数算术左移示意图程序如下：CLR C ；清Cy位MOV A, 21H ；取操作数低8位RLC A ；低8位带Cy左移一位MOV 21H, A ；回存MOV A, 22H ；指向操作数高8位RLC A ；高8位带Cy左移一位MOV 22H, A ；回存3.2.4位操作类指令在MCS-51的硬件结构中，有一个位处理器（布尔处理器）和一套位变量处理的指令子集。在进行位操作时，Cy位为位累加器。位存储器是片内RAM字节地址20H～2FH单元中连续的128个位（位地址位00H～7FH）和特殊功能寄存器中字节地址能被8整除的那部分SFR，这些SFR都具有可寻址位。位操作指令包括位变量的传送、修改或逻辑操作。1．位传送指令（2条）MOVC,bit；(bit)→Cy 如MOVC,12HMOVbit,C；Cy→bit 如MOV24H.1,C

2．位修正指令（6条）（1）清零指令CLRC ；0→CCLRbit ；0→bit（2）取反指令CPLC ；→CCPLbit ；（）→bit（3）置1指令SETBC ；1→CSETBbit ；1→bit3．位逻辑运算指令（4条）（1）位逻辑“与”运算指令ANLC,bit ；C∧(bit)→C,如ANLC,14HANLC,/bit ；C∧(/bit)→C,如ANLC,/21H（2）逻辑“或”指令ORLC,bit ；C∨(bit)→C,如ORLC,45HORLC,/bit ；C∨(/bit)→C,如ORLC,/27H说明：斜杠“/”表示用这个位的值取反，然后再与Cy进行运算，但并不改变这个位的本身。【例3-22】设X、Y、Z分别代表一个位地址，试编程实现Z=X⊕Y。解：程序如下：MOV C,XANL C,/Y； C=X∧/YMOV Z,CMOV C,YANL C,/X； C=/X∧YORL C,Z； C=X∧/Y+/X∧YMOV Z,C在应用位指令的时候，一定要分清字节地址和位地址的区别。3.2.5控制转移类指令在编写程序的过程中，有时候需要改变程序的执行流程，即不一定要程序一行接一行地执行，而是要跳过一些程序继续往下执行，或者跳回已执行过的程序，重新执行这些程序。要实现这些跳转，需要用到控制转移类指令，这些指令通过修改程序计数器PC的值来实现这一操作。1．条件转移指令（1）长转移指令LJMPaddr16；addr15～0→PC（2）短转移指令AJMPaddr11 ；PC+2→PC，addr10～0→PC10～0，PC15～11不变（3）相对转移指令SJMPrel；PC+2→PC，PC+rel→PC（4）间接转移指令JMP@A+DPTR ；A+DPTR→PC对于指令中操作码后面的操作地址，在实际编程中一般采用标号来代替，通过编译软件，会自动生成绝对转移地址或者偏移地址。如：NEXT：

MOVA, #02H

．．．．．．

LJMPNEXT；（AJMPNEXT，SJMPNEXT）说明：（1）LJMP指令和AJMP指令的区别有以下两点。①它们的转移范围不一样，LJMP可以转移64KB的范围，而AJMP的转移范围为2KB，当不知道转移范围时，建议采用LJMP指令。②它们最终生成的代码长度不一样，LJMP指令是三字节指令，而AJMP是二字节指令。一般情况下，建议大家使用LJMP。（2）SJMP指令的转移范围只有256B，指令代码后的偏移地址量（rel）用补码形式表示，其范围为－128～＋127，若rel≤7FH，则程序往下转移，若rel≥80H，则程序向上转移。按上面的示例，SJMPNEXT这条指令可以放在NEXT的上面，也可以是下面，但是，一定要在－128～＋127范围内。（3）当转移目标超出转移范围时，编译程序往往会有“TARGETOUTOFRANGE”（目标出界）这样的错误提示。（4）JMP@A+DPTR指令的目标地址是由累加器A中的8位无符号数和数据指针DPTR中的16位数相加形成的。这条指令的特点是转移地址可以在程序运行过程中加以改变。例如，当DPTR的值确定时，根据A的不同的值可控制程序转向不同的程序段，因此也称为散转指令。键盘处理是散转指令的典型应用之一。下面通过一个例子来说明。【例3-23】设有一个键盘，共有5个键，其功能分别如表3-2所示。要求编写键盘处理程序，其中键值由另外的键值程序获得，存放在累加器A中。表3-2键名与功能表键名键值处理该键的子程序名切换00HSWITCH移位01HSHIFT加102HINCREASE减103HDECREASE清零04HCLEAR解：程序如下：MOV DPTR, #TAB ；将散转表的首地址给DPTRCLR ARLC A ；将A值乘2JMP @A+DPTRTAB: AJMP SWITCH ；散转表开始，TAB+0 AJMP SHIFT ；TAB+2 AJMP INCREASE ；TAB+4 AJMP DECREASE ；TAB+6 AJMP CLEAR ；TAB+8SWITCH: …… ；实现切换功能的程序段SHIFT: …… ；实现移位功能的程序段INCREASE: …… ；实现加1功能的程序段DECREASE: …… ；实现减1功能的程序段CLEAR: …… ；实现清零功能的程序段……由于散转表中采用AJMP指令，每条转移指令相差2个字节单元，所以在开始的时候，A要乘以2，否则，不能转到相对应的功能程序。请大家考虑一下，如果用LJMP来替代AJMP，那么开始的时候，A值怎么处理？2．条件转移指令（13条）条件转移指令是指指令在满足条件时才转移，当条件满足时，程序转移到由PC当前值与指令给出的相对地址偏移量相加后得到的地址处执行；当条件不满足时，程序则顺序执行下一条指令。该指令分为判A转移、判C转移、判bit转移、减一非零转移和比较转移指令。（1）判A转移指令①A=0转移指令： JZrel；PC+2→PC， 若A=0，则PC+rel→PC，转移 若A≠0，则程序顺序执行②A≠0转移指令： JNZrel；PC+2→PC，若A≠0，则PC+rel→PC，转移 若A=0，则程序顺序执行在实际书写例子时，常用如下形式：JZ NEXT【例3-24】试编程实现：R1中的内容不断加1，加到FFH，则不断减1，减到0，则不断加1，不断循环。解：程序如下：GINC: INC R1 ；R1+1→R1 MOV A, R1 ；R1→A CPL A ；将A取反，只有当A=FFH时，取反A=0 JNZ GINC ；A≠0，即R1≠FFH，继续不断加1GDEC: DEC R1 ；A=0，即R1=FFH，继续不断减1 MOV A, R1 ；R1→A JZ GINC ；A减至0，则转移到加1 SJMP GDEC ；未减到0，继续减1【例3-25】将外部RAM的一个数据块（首地址为1000H）传送到内部RAM的一个数据区（首地址为30H），遇到传送的数据为0时停止。解：程序如下：

MOV R1, #30H ；赋首地址

MOV DPTR, #1000HLOOP1: MOVX A@DPTR ；取数

JZ LOOP2 ；若A=0，停止退出MOV @R1, A ；A≠0，存数INC R1 INC DPTR ；修改R1和DPTR，准备取下一个数

SJMP LOOP1 ；重复取数LOOP2: RET（2）判C转移指令①C=1转移指令：JC rel ；PC+2→PC， 若Cy=1，则PC+rel→PC，转移 若Cy=0，则程序顺序执行②C=0转移指令： JNCrel ；PC+2→PC， 若Cy=0，则PC+rel→PC，转移 若Cy=1，则程序顺序执行（3）判bit转移指令①（bit）=1转移指令： JBbit，rel ；PC+3→PC， 若（bit）=1，则PC+rel→PC，转移 若（bit）=0，则程序顺序执行②（bit）=0转移指令： JNBbit，rel ；PC+3→PC， 若（bit）=0，则PC+rel→PC，转移 若（bit）=1，则程序顺序执行③（bit）=1转移并清零指令： JBCbit，rel ； PC+3→PC， 若（bit）=1，则PC+rel→PC，转移，且0→（bit） 若（bit）=0，则程序顺序执行（4）减1非0转移指令DJNZ Rn，rel ；PC+2→PC，Rn-1→Rn，若Rn=0，则程序顺序执行 若Rn≠0，则PC+rel→PC，转移DJNZ direct，rel；PC+3→PC，（direct）-1→direct，若（direct）=0，则程序顺序执行 若（direct）≠0，PC+rel→PC，转移该指令常用来控制循环次数，不影响标志位。【例3-27】试编程，将片内RAM30H～40H单元内容清零。解：程序如下：QL: MOV R1, #30H ；初始化，置首地址和数据长度

MOV R2, #11H ；循环次数

CLR A ；A=0CLOOP: MOV @R1, A ；清零

INC R1 ；修改R1，即修改地址

DJNZ R2, CLOOP ；判清零次数是否到，没到则继续循环

SJMP $ ；原地等待（5）比较转移指令CJNE A,direct,rel ；PC+3→PC， 若A=(direct)，则程序顺序执行 若A≠(direct)，则PC+rel→PC，转移 且若A≥(direct)，则Cy=0；若A＜(direct)，则Cy=1CJNE A,#data,rel ；PC+3→PC， 若A=data，则程序顺序执行 若A≠data，则PC+rel→PC，转移 且若A≥data，则Cy=0；若A＜data，则Cy=1CJNE Rn,#data,rel ；PC+3→PC， 若Rn=data，则程序顺序执行 若Rn≠data，则PC+rel→PC，转移 且若Rn≥data，则Cy=0，若Rn＜data，则Cy=1CJNE @Ri,#data,rel ；PC+3→PC， 若（Ri）=data，则程序顺序执行 若（Ri）≠data，则PC+rel→PC，转移 且若（Ri）≥data，则Cy=0；若（Ri）＜data，则Cy=1对于这4条指令，除了需要掌握比较转移功能外，还要注意影响标志位Cy位的功能，根据Cy位的状态可以判别两个比较数的大小。【例3-28】设有一个温度控制器，如果温度高于35℃，则打开风扇；如果温度低于35℃，则打开加热器；如果温度等于35℃