学习单片机的指令系统教学课件

第2章单片机的指令系统

§2.1指令系统概述单片机所能执行的指令的集合称为指令系统。以助记符、符号地址、标号等书写程序的语言称为汇编语言。2.1.1指令分类〔1〕按功能分〔2〕按字长分〔3〕按执行时间分2.1.2指令格式[标号]：操作码［目的操作数］，［源操作数］；［注释］2.1.3指令字长和指令周期指令周期是指执行一条指令所需要的时间。

2.1.4符号约定⑴#data：8位立即数，取值在00H～0FFH之间。⑵#data16：16位立即数，取值在0000H～0FFFFH之间。⑶Rn：工作存放器，n=0～7，即工作存放器组中的一个工作存放器。⑷Ri：用于存放器间接寻址的工作存放器，i=0或1，即工作存放器R0和R1。⑸direct：8位直接地址，片内RAM地址00H～0FFH。⑹addr11：11位目的地址。⑺addr16：16位目的地址。⑻bit：位地址。⑼DPTR：双数据指针存放器⑽Pi：MCS-51单片机的I/O口，i=0～3。⑾@：存放器间接寻址前缀。⑿rel：8位带符号地址偏移量。⒀$：当前指令的地址。⒁(X)：片内RAM单元X中的内容。⒂((X))：X中的内容所指向单元的内容。⒃←：左边的内容被右边的内容所取代。§2.2寻址方式2.2.1直接寻址

直接寻址：指令中直接给出操作数存储地址的寻址方式。1.寻址范围。 〔1〕片内RAM的低128单元。 〔2〕特殊功能存放器SFR。2.使用本卷须知 寻址特殊功能存放器SFR时，可以用直接地址，也可以用存放器名。 INCA；A内容加1，存放器寻址方式 INCACC ；直接寻址方式 INC0E0H ；直接寻址方式2.2.2立即寻址立即寻址：在指令中直接给出操作数的寻址方式。

例如：将十进制数200传送到累加器A中。 MOVA，#0C8H MOV A，#200 MOVA，#11001000B 2.2.3存放器寻址 存放器寻址：操作数存放于存放器中的寻址方式。 可用于存放器寻址的存放器有： 〔1〕四个工作存放器组中的工作存放器R0～R7，共32个工作存放器。 〔2〕特殊功能存放器,如A、B、DPTR、Pi等。2.2.4存放器间接寻址 存放器间接寻址：操作数的地址存放在存放器中的寻址方式。1.寻址范围〔1〕片内RAM256B地址单元。〔2〕对片外RAM64KB地址单元。 例如：将片内RAM55H单元的数据50H传送到累加器A中。指令如下： MOVR0，#55H MOVA，@R0；执行结果〔A〕=50H 例如：将片外RAM0500H单元的数据50H传送到累加器A中。指令如下： MOVDPTR,#0500H MOVXA，@DPTR2.使用本卷须知 〔1〕为区别存放器寻址方式，作为存放器间接寻址的存放器前面加@。 〔2〕存放器间接寻址方式不能用于对特殊功能存放器SFR的寻址。 例如：MOVR0，#0F0H； MOVA，@R0〔3〕堆栈操作指令也是间接寻址方式，它以堆栈指针SP作为间接寻址存放器。2.2.5变址寻址 变址寻址：以DPTR或PC中的数据为根本地址，以A中的数据为地址偏移量，基地址与地址偏移量之和作为被寻址数据地址的寻址方式。 查表操作指令为： MOVCA，@A+PC MOVCA，@A+DPTR 例如：将程序存储器050AH单元中的常数50H送到累加器A中。指令如下： MOVA，#0AH MOVDPTR，#0500H MOVCA，@A+DPTR 几点说明： 〔1〕变址寻址方式只能对程序存储器进展寻址，因此只能用于读取数据，而不能用于存放数据，它主要用于查表操作。 〔2〕变址寻址指令只有3条： MOVCA，@A+PC MOVCA，@A+DPTR JMP@A+DPTR2.2.6相对寻址 相对寻址：在执行程序的过程中，CPU寻找相对于当前程序计数器PC值的下一条指令地址的寻址方式。 例如：当程序状态字存放器PSW的最高位时，程序转移到标号为LOOP的语句执行。 ORG0000H SJMPMAIN ORG0030H MAIN：SETBC JCLOOP ………… LOOP：MOVA,#30H ……………2.2.7位寻址 位寻址：针对可位地址的片内RAM空间和可位寻址的特殊功能存放器进展寻址的方式。〔1〕内部RAM的位寻址区，共16个单元的128位，单元地址为20H～7FH，位地址的表示方法可以用直接位地址或单元地址加位的表示方法。 例如：将2FH单元的最高位的值传送到PSW.7。指令如下： MOVC，7FH MOVC，2FH.7〔2〕特殊功能存放器SFR中可位寻址的存放器共11个，其位地址在指令中有4种表达方式。 例如：对程序状态字PSW存放器辅助进位位AC进展操作 ①直接使用位地址：MOVC，0D6H ②位名称表示法：MOVC，AC ③单元地址加位的表示法：MOVC，0D0H.6 ④专用存放器符号加位的表示法： MOVC，PSW.6§2.3数据传送类指令2.3.1内部数据传送指令MOV<目的操作数>，<源操作数>;注释 〔1〕立即寻址数据传送指令 指令功能：把源操作数送指定单元或存放器，源操作数为立即数。 MOVA，#data MOVRn，#data MOV@Ri，#data MOVdirect，#data〔2〕片内RAM单元与累加器A间传送数据指令MOVA，RnMOVRn，AMOVA，@RiMOV@Ri，AMOVA，directMOVdirect，A〔3〕片内RAM单元间的数据传送指令 MOVdirect，Rn MOVRn，direct MOVdirect，@Ri MOV@Ri，direct MOVdirect2，direct1例2-1：将P1口读得的数据传送给P2口。指令如下： 直接寻址： MOV0A0H，90H 通过累加器A： MOVA，P1 MOVP2，A 直接传送： MOVP2，P1例如：将R0中的数传给R7。指令如下： MOVA，R0 MOVR7，A〔4〕十六位数据传送指令 MOVDPTR，#data16 例2-2：将数据1000H传送到数据指针DPTR中。指令如下： MOVDPTR，#1000H 例2-3：设内部RAM中〔30H〕=40H，〔40H〕=10H，P1口作输入口，〔P1〕=0CAH，程序如下： MOVR0，#30H MOVA，@R0 MOVR1，A MOVB，@R1 MOV@R1，P1 MOVP2，P1 执行后的结果是什么？2.3.2堆栈操作指令 PUSHdirect；SP←(SP)+1，(SP)←(direct) POPdirect；direct←((SP))，SP←(SP)-1例2-4：设〔30H〕=X，〔40H〕=Y，试用堆栈实现30H和40H单元中的数据交换。 MOVSP，#50H PUSH40H PUSH30H …………… POP40H POP30H2.3.3数据交换指令〔1〕整字节交换指令XCHA，Rn；〔A〕←→〔Rn〕XCHA，@Ri；〔A〕←→〔〔Ri〕〕XCHA，direct；〔A〕←→〔direct〕〔2〕低半字节交换指令XCHDA，@Ri；(ACC.3～ACC.0)←→((Ri.3)～〔Ri.0))〔3〕累加器高、低半字节交换指令SWAPA；(ACC.7～ACC.4)←→(ACC.3～ACC.0) 例2-6片内50H单元中有一个十进制数0～9，试编程把它变为相应的ASCII码并存入50H单元。2.3.4外部数据传送指令存储器〔1〕用数据指针DPTR作地址存放器的存放器间接寻址指令MOVXA，@DPTR；A←((DPTR))MOVX@DPTR，A；(DPTR)←〔A〕〔2〕用Ri作地址存放器的存放器间接寻址指令MOVXA，@Ri ；A←((Ri))MOVX@Ri，A ；(Ri)←〔A〕例2-6：假设外部RAM中，〔20FFH〕=30H，〔2100H〕=15H。执行以下指令后A中的内容是多少？MOVDPTR，#20FFHMOVA，@DPTRINCDPTRMOVA，@DPTR 例2-7：把片外RAM的70H单元中的一个数X，送到片外RAM的1010H单元。2.3.5查表操作指令MOVCA，@A+DPTR；A←((A〕+(DPTR))MOVCA，@A+PC；A←((A)+(PC))例2-8：累加器A中有一个0～9范围内的数，用以上查表指令编出能查出该数平方值的程序。设平方表表头地址为TABLE。〔1〕采用DPTR作为基址存放器MOVDPTR，#TABELMOVCA，@A+DPTRTABLE：DB0，1，4，9，16 DB25，36，49，64，81〔2〕采用PC作为基址存放器ORG1FFBH1FFBHADDA，#data；修正量1FFDHMOVCA，@A+PC ；查表1FFEHSJMP$2000HDB02001HDB12002HDB4…2021HDB81§2.4算术运算和逻辑指令2.4.1算术运算指令1.加法指令〔1〕不带进位的加法指令 ADDA，Rn ADDA，direct ADDA，@Ri ADDA，#data 例2-9：试分析8051执行如下指令后，累加器A和PSW各标志位的变化状况。 MOVA，#0CFH ADDA，#0A5H〔2〕带进位加法指令带进位加法运算指令常用于多字节加法运算。ADDCA，Rn； A←(A)+(Rn)+CyADDCA，direct； A←(A)+(direct)+CyADDCA，@Ri； A←(A)+((Ri))+CyADDCA，#data； A←(A)+data+Cy 例2-10：设〔A〕=0AAH，〔R0〕=55H，Cy=1执行如下指令后，PSW的值是多少？ ADDCA，R02.带借位减法指令SUBBA，Rn ；A←(A)+(Rn)-CySUBBA，direct ；A←(A)-(direct)-CySUBBA，@Ri ；A←(A)-((Ri))-CySUBBA，#data ；A←(A)-data-Cy3.加1和减1指令〔1〕加1指令INCA ；A←〔A〕+1INCRn ；Rn←〔Rn〕+1INCdirect ；direct←〔direct〕+1INC@Ri ；〔Ri〕←〔〔Ri〕〕+1INCDPTR ；DPTR←〔DPTR〕+1〔2〕减1指令减1指令与加1指令使用方法一样。DECA；A←〔A〕-1DECRn；Rn←〔Rn〕-1DEC@Ri；〔Ri〕←〔〔Ri〕〕-1DECdirect ；direct←〔direct〕-14.乘法指令MULAB〔1〕进位标志位Cy总是清“0〞。〔2〕累加器A中的值影响奇偶标志位P。〔3〕当积大于255〔B中的内容不为0〕时，OV=1，否那么OV=0。5.除法指令DIVAB〔1〕对Cy和P标志的影响与乘法时一样。〔2〕当除数为0时，除法没有意义，OV=1，否那么OV=0。6.二~十进制调整指令DAA假设AC=1或A3～A0>9，那么A←〔A〕+06H；假设Cy=1或A7～A4>9，那么A←〔A〕+60H。 2.4.2逻辑运算指令 1.逻辑“与〞、“或〞、“异或〞指令逻辑 逻辑与指令： ANLA，Rn ；A←〔A〕∧〔Rn〕 ANLA，@Ri ；A←〔A〕∧〔〔Ri〕〕 ANLA，direct ；A←〔A〕∧〔direct〕 ANLA，#data ；A←〔A〕∧#data ANLdirect，A ；direct←〔direct〕∧〔A〕 ANLdirect，#data ；direct←〔direct〕∧#data 例2-12：计算立即数#35H和#78H相与的结果。 逻辑或指令： ORLA，Rn ；A←〔A〕∨〔Rn〕 ORLA，@Ri ；A←〔A〕∨〔〔Ri〕〕 ORLA，direct ；A←〔A〕∨〔direct〕 ORLA，#data ；A←〔A〕∨〔#data〕 ORLdirect，A ；direct←〔A〕∨〔Rn〕 ORLdirect，#data ；direct←(direct)∨(#data) 例2-13：使用AT89S51控制12位模/数转换器AD574A进展模/数转换，读取12位数据时要求先读取高8位，再读取低4位，而低4位数据在存放单元中又处在高4位，读取的原始数据如以下图所示。设读取数据的高8位存放在片内RAM的31H单元，低8位存放在片内RAM的30H单元。请将读取的数据按正确的12位数据存放。 逻辑异或指令： 异或指令是按位异或，即当参与异或运算的两个位同为“0〞或“1〞时，结果为“0〞；当参与异或运算的两个位不同时，结果为“1〞。 XRLA，Rn ；A←〔A〕〔Rn〕 XRLA，@Ri ；A←〔A〕〔〔Rn〕〕 XRLA，direct ；A←〔A〕〔direct〕 XRLA，#data ；A←〔A〕#data XRLdirect，A ；direct←〔direct〕〔A〕 XRLdirect，#data ；direct←〔direct〕#data 例2-14：计算立即数#35H和#78H相异或的结果。 2.移位指令 RLA ；累加器内容循环左移 RLCA ；累加器内容带Cy循环左移 RRA ；累加器循环右移 RRCA ；累加器内容带Cy循环右移 3.清零、取反指令 CLRA；A←0，累加器A清0，不影响标志位 CPLA；A←〔/A〕，累加器A的内容按位取反，不影响标志位§2.5控制转移和位操作指令 1.无条件转移指令 〔1〕长转移指令 LJMPaddr16；PC←addr16 〔2〕绝对转移指令 AJMPaddr11；PC←addr11 〔3〕短转移指令 SJMPrel；PC←〔PC〕+2 ；PC←〔PC〕+rel 〔4〕间接转移指令 JMP@A+DPTR；PC←〔A〕+〔DPTR〕 2.条件转移指令 〔1〕累加器判零转移指令 JZrel ；累加器A为0转移 JNZrel ；累加器A不为0转移

〔2〕比较转移指令 CJNE<目的操作数>，<源操作数>，rel CJNEA，#data，rel CJNEA，direct，rel CJNE@Ri，#data，rel CJNERn，#data，rel 如果目的操作数小于源操作数，那么Cy置1，否那么Cy清0。本指令执行后不影响任何操作数。 〔3〕减1条件转移指令 DJNZRn，rel ；〔Rn〕←〔Rn〕-1 ；假设〔Rn〕=0，那么PC←〔PC〕+2 ；假设〔Rn〕≠0，那么PC←〔PC〕+2+rel DJNZdirect，rel；direct←〔direct〕-1 ；假设〔direct〕=0，那么PC←〔PC〕+3 ；假设〔direct〕≠0，那么PC←〔PC〕+3+rel 例2-16：设R0、R1、R2的内容分别为01H、0AH、20H，执行以下程序： L1：…… L2：…… L3：…… DJNZR0，L1 DJNZR1，L2 DJNZR2，L3 3.子程序调用和返回指令 〔1〕调用指令 ①长调用指令 LCALLaddr16 ；PC←(PC)+3 ；SP←(SP)+1，(SP)←PC7～PC0 ；SP←(SP)+1，(SP)←PC15～PC8 ；PC←addr16

②绝对调用指令

ACALLaddr11 ；PC←(PC)+2 ；SP←(SP)+1，(SP)←PC7～PC0 ；SP←(SP)+1，(SP)←PC15～PC8 ；PC10～0←addr11〔2〕子程序返回指令RET RET ；PC15～PC8←〔SP〕 ；SP←〔SP〕-1 ；PC7～PC0←〔SP〕 ；SP←〔SP〕-1〔3〕中断报务程序返回指令 RETI ；PC15～PC8←〔SP〕 ；SP←〔SP〕-1 ；PC7