2022年单片微机原理及应用课件-MCS单片机指令系统

第三章MCS-51单片机指令系统§3-1

指令及其表示方法§3-2寻址方式§3-3指令系统指令

=

操作码

+

操作数操作码——表示了该指令所能执行的操作功能。操作数——表示参加操作的数的本身或操作数所在的地址。指令功能：1、操作码指明执行什么性质和类型的操作。例如，加、减等2、操作数指定参加操作的数本身或操作数地址。3、指定操作结果存放的地址。4、指定下一条指令存放的地址。§3-1指令及其表示方法指令表示方法：指令有两种表示方法：1、机器码表示法例如，一条表示A=A+07的指令用机器码表示：

1100011000000111（二进制代码）或C607

（十六进制代码）2、助记符表示法指令用助记符表示为：ADDA,#07

计算机需要经过汇编程序翻译成机器码后才能执行。rel——8位带符号的偏移字节，简称偏移量。-126~129

用于相对转移指令。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地址。A——累加器。B——专用寄存器，用于乘法和除法指令中。C——进位标志或进位位，或布尔处理机中的累加器。@——寄存器间接寻址符号、前缀。＄——当前指令存放的地址

/——位操作数的前缀，表示对该位操作数取反，如/bit。×——片内RAM的直接地址或寄存器。(×)——由×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。rrr——指令编码中rrr的值由当前工作寄存器Rn决定。R0～R7对应的rrr为000～111。返回本节3.2寻址方式

3.2.1立即寻址 3.2.2直接寻址3.2.3寄存器寻址3.2.4寄存器间接寻址3.2.5变址寻址 3.2.6相对寻址 3.2.7位寻址返回本章首页3.2.1立即数寻址

指令中直接给出操作数的寻址方式。立即寻址方式是操作数包括在指令字节中，指令操作码后面字节的内容就是操作数本身。立即操作数用前面加有#号的8位或16位数来表示。立即数只能作为源操作数，不能当作目的操作数。

例如：

MOVA，#52H；A

52H MOVDPTR，#5678H；DPTR

5678H

图为立即寻址示意图

3.2.2直接寻址

在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了参与操作的数据所在的字节地址或位地址。

例如：

MOVA，52H

；把片内RAM字节地址52H单元的内 容送累加器A中。

MOV52H，A

；把A的内容传送给片内RAM的52H 单元中。

MOV50H，60H

；把片内RAM字节地址60H单元的内 容送到50H单元中。

MOVIE，#40H

；把立即数40H送到中断允许寄存器 IE。IE为专用功能寄存器，其字节 地址为0A8H。该指令等价于MOV 0A8H，#40H。

INC60H

；将地址60H单元中的内容自加1。能进行直接寻址的存储空间有：SFR寄存器。内部数据RAM的低128个字节。位地址空间。3.2.3寄存器寻址

以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式。通用寄存器指A、B、DPTR以及R0～R7

等。

例如：CLRA

；A←0

INCDPTR

；DPTR←DPTR+1

ADDR5，#20H

；R5←#20H+R5返回本节；书放在甲抽屉中；甲抽屉的钥匙放在乙抽屉中；取书，A中

20HMOV30H，#20HMOVR0，#30HMOVA，@R0此例中，20H就当成是那本书；30H就当成是甲抽屉；

R0就当成是乙抽屉，执行的结果就是将20H这个立即数装入A中。期间也经历了两次寻址，即间接寻址。、寄存器间接寻址指令中寄存器的内容作为操作数存放的地址，间接寻址寄存器前用“@”表示前缀。例如:“一本书放在甲抽屉中，上了锁；其开锁的钥匙放在乙抽屉中，乙抽屉也上了锁。问如何才能取到哪本书？”这就是一个间接寻址的问题，要经过两次寻址才能找到哪本书。而寄存器间接寻址也是同样。例如:

例如，一条表示A=A+07的指令用机器码表示：如ACALL,AJMP在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了参与操作的数据所在的字节地址或位地址。将57H位地址的内容传送到 位累加器C中addr11——11位目的地址。例如，一条表示A=A+07的指令用机器码表示：b=2为转移指令的字节数。把A的内容传送给片内RAM的52H 单元中。如LCALL,LJMP指令操作示意图如图所示。4、指定下一条指令存放的地址。如ACALL,AJMPMOVA，52H；内部数据RAM的低128个字节。例如：MOV@R0，A

；内部RAM(R0)←A其指令操作过程示意图如图所示。又如：MOVXA，@R1；A←外部RAM(P2R1)其指令操作过程示意图如图所示。再如：MOVX@DPTR，A；RAM(DPTR)←A

其指令操作过程示意图如图所示。

片内RAM30HR034HA30H34HMOV@R0，A；间接寻址示意图能用于寄存器间接寻址的寄存器有R0，R1，DPTR，SP。其中R0、R1必须是工作寄存器组中的寄存器。SP仅用于堆栈操作。片外RAM34HP245HA3410H45H10HR1片外RAM2000HDPTR30HA2000H30H

MOVXA，@R1间接寻址示意图MOVX

@DPTR，A间接寻址示意图返回本节3.2.5变址寻址

变址寻址只能对程序存储器中数据进行操作。由于程序存储器是只读的，因此变址寻址只有读操作而无写操作，

有效地址=基地址寄存器+变址寄存器基地址寄存器DPTR或PC

变址寄存器A

该寻址方式常用于访问程序存储器，查表。例如：MOVCA，@A+DPTR；A←（A+DPTR）又如，MOVCA，@A+PC；A←（A+PC）3.2.6、相对寻址把指令中给定的地址偏移量与本指令所在单元地址（PC内容）相加得到真正有效的操作数所存放的地址。例如“李同学20岁，张同学比李同学大3岁，问张同学多少岁？”这就是一个相对寻年龄的问题，而相对寻址与此类似。如JC60H；设（PC）=2000H为基址，偏移量为60H；

则当C=1时，转移的目的地址=2000H+2+60H

相对寻址的有效地址为:D=PC+rel则rel=D-PCD—目的地址PC—源地址rel—相对地址

相对地址的机器码称为偏移量

disp（补码表示）；

disp

=rel-bb—本条指令的字节数；取值范围为-128～+127；

b=2时，rel取值范围为-126～+129相对寻址用于修改PC值，主要用于实现程序的分支转移。

例如，SJMP08H

；PC←PC+2+08H

指令操作示意图如图所示。

程序存储器(2000H)200AHSJMP200AH08H2000H+208HPC2000H图为相对寻址示意图返回本节目标地址D=PC+rel；偏移量disp=rel-b；b=2为转移指令的字节数。

即disp=08；PC=2000H；b=2则rel=0AH3.2.7位寻址

MCS-51单片机中设有独立的位处理器。位操作指令能对内部RAM中的位寻址区（20H～2