mcs-51单片机单片微型计算机十六进制逻辑的研究

mcs-51单片机单片微型计算机十六进制逻辑的研究

mcs-51单台微型计算机是中国大学机械课的经典内容，也是许多大学机械课的重要组成部分。学好它,不仅能使我们对各类单片机应用融会贯通;也是我们快速学好8086/8088系列微机汇编语言的强有力帮助。汇编语言是计算机中最难学习和运用的部分,同时也是最基础、有用的部分。汇编的基本单位是指令,是对指令的理解与运用,疑难正是从指令开始。因此,MCS-51单片机的指令集是较经典和重要的了。降低单片机初学者入门的门槛高度,既是我们需要研究的课题,也是我们从事单片机教学工作者的任务。结合自己几年来的教学经验,以指令集为切入点,笔者以为学好这门课不需要过多的时间为代价,是有捷径可走的。教本一般都是Intel技术资料的原版直译。先决条件是我们老师要吃透,然后换一种方式讲解给学生,于教于学,也许都轻松多了。下面就指令的有关疑难点一一例证予以解说,以期能抛砖引玉,使学习者得到更多的启迪。一、双音节指令的编码一些教师尤其是青年教师,在教学生把AJMP、ACALL指令翻译成机器代码时,易于把十六进制目标地址(K3K2k1k0H)写成二进制的形式,再填入二进制位中,得到机器码的二进制形式,最后再化为十六进制形式,速度慢,易写错,老师也习惯了,因为Intel公司技术资料原文和诸多译本都是如此介绍的,但学生却很费解。其实这类指令也像其它指令一样方便,能够直接写出十六进制机器代码。引入概念:假设要跳转或调用的实际地址为K3K2k1k0H,对AJMP指令,它的十六进制机器码为:对ACALL指令,它的十六进制机器为:从上面的格式里可以看出,这类双字节指令只有最高半字节需要运算即乘以2或乘以2加1,其余部分都是可以直接写出的。特别说明:当最高半字节K2×2或K2×2+1的运算结果大于半个字节(即超出1位十六进制数)时,对超出部分的高位1我们认为是溢出了,不予理睬,也只取运算结果中那低半字节(的十六进制数),来组成这双字节指令的最高半字节。例1:用AJMP指令使程序跳转到1253H,(AJMP1253H)。解:由于此处K2=2H,k1k0=53HAJMP指令中K2作乘以2运算K2x2=4H故十六进制机器码为:41H,53H例2:用AJMP指令使程序跳转到5F86H,(5F86H)。解:由于此处K2=FH,k1k0=86HAJMP指令中K2作乘以2运算K2×2=1EH,对高位1不予理睬。故十六进制机器码为:E1H,86H(对1EH的高位1不予理睬)。例3:用ACALL指令调用1253H开始的程序,(ACALL1253H)。解:由于此处K2=2H,k1k0=53HACALL指令中K2作乘以2加1运算K2×2+1=5H故十六进制机器码为:51H,53H例4:用ACALL指令调用5F86H开始的程序,(ACALL5F86H)。解:由于此处K2=FH,k1k0=86HACALL指令中K2作乘以2加1运算K2×2+1=1FH,对高位不予理睬。故十六进制机器码为:F1H,86H例5:分别求AJMP4A89H和ACALL0B3CH的机器码。解:AJMP4A89H的机器码为:41H,89HCALL0B3CH的机器码为:71H,3CH二、sjmp-18h的机器码相对偏移指令中偏移量为负时,用“00-k1k0”的方法可快速得到相对转移指令十六进制机器码。例1:求SJMP-18H的机器码。解:由于k1k0=18H,所以单字节十六进制数00H−18HE8H00Η-18ΗE8ΗSJMP的操作码为80H故SJMP-18H的十六进制机器码为:80H,E8H。例2:求SJMP-5H的机器码。解:由于k1k0=05H,故SJMP的机器码为:80H,FBH。三、指示程序教师在授课时,不妨特别提醒学生:MCS-51还有一些没有公布的“指令”。其实它们是指令的特殊形式或者指令集。如停机指令,它的助记符为SJMP0FEH,机器码为80HFEH。这对学生进一步理解指令和编出清晰的程序很有好处。在此列出部分“增补指令”表1.十