【正文】 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 主要內(nèi)容： 80C51指令系統(tǒng)概述 80C51的尋址方式 80C51指令系統(tǒng) 匯編語言程序的偽指令 匯編語言程序設(shè)計舉例 教學(xué)建議 尋址方式 、 指令系統(tǒng)和程序設(shè)計部分作為重點(diǎn)內(nèi)容介紹 ， 其他部分作為一般性介紹內(nèi)容 。 其他部分作為重點(diǎn)介紹內(nèi)容 。 教學(xué)目的 通過本章學(xué)習(xí) ， 使學(xué)生 ： 了解 80C51的尋址方式 、 指令系統(tǒng) 、 程序設(shè)計等相關(guān)知識 了解 80C51的偽指令 。 熟悉 80C51的指令 ， 掌握使用匯編語言進(jìn)行程序設(shè)計 。 80C51指令系統(tǒng)概述 指令概述 指令是規(guī)定計算機(jī)進(jìn)行某種操作的命令 。 一臺計算機(jī)所能執(zhí)行的指令集合稱為該計算機(jī)指令系統(tǒng) 。 計算機(jī)內(nèi)部只能識別二進(jìn)制數(shù) 。 能被計算機(jī)直接識別 、 執(zhí)行的二進(jìn)制編碼表示的指令稱為機(jī)器語言指令 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 機(jī)器語言：難學(xué) 、 難記 、 不易書寫 、 難于閱讀和調(diào)試 、 容易出錯 、 程序可維護(hù)性差 。 助記符是用英文縮寫來描述指令的功能 。 它不但便于記憶 ， 也便于理解和分類 。 以助記符表示的指令就是計算機(jī)的匯編語言指令 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 指令格式 80C51系列單片機(jī)匯編語言的指令格式如下： [標(biāo)號： ] 操作碼 [操作數(shù) ] [；注釋 ] 標(biāo)號：指令的起始地址 。 由 1— 8個字符組成 ， 第一個字符必須是字母 ， 標(biāo)號后跟分界符 “ ： ” 。 操作碼：指令的助記符 。 操作數(shù)：指令的操作對象 。 多個操作數(shù)之間用逗號 “ ， ” 分隔 。 注釋：解釋說明性的文字 ， 用 “ ； ” 開頭 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 指令的分類 80C51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)共有 111條指令 ，按功能劃分為五大類： 數(shù)據(jù)傳送類指令 算術(shù)運(yùn)算類指令 邏輯運(yùn)算及移位類指令 控制轉(zhuǎn)移類指令 位操作類指令 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 指令中常用符號說明 Rn：作寄存器組中的寄存器 R0R7之一 。 Ri：地址指針的寄存器 R0、 R1； data： 8位立即數(shù)； data16： 16位立即數(shù)； direct：內(nèi)部 RAM的 8位地址； addr11： 11位目的地址； addr16： 16位目的地址； 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 rel：補(bǔ)碼形式表示的 8位地址偏移量； bit：位尋址區(qū)或特殊功能寄存器的位地址； @：間接尋址方式中間址寄存器的前綴標(biāo)志； C：進(jìn)位標(biāo)志位； （ x） ：由 x指定的寄存器或地址單元中的內(nèi)容； （（ x）） ：由 x寄存器的內(nèi)容作為地址的存儲單元的內(nèi)容； $：當(dāng)前指令的地址； ← ：指令操作流程 ， 將箭頭右邊的內(nèi)容送到箭頭左邊的單元中 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 80C51的尋址方式 80C51的指令系統(tǒng)共使用了七種尋址方式： 寄存器尋址 直接尋址 立即尋址 寄存器間址 變址尋址 相對尋址 位尋址 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 立即尋址 操作數(shù)在指令中直接給出 。 立即數(shù)前加 “ ”標(biāo)志 。 MOV A， 20H ； （ A） ← 20H 功能：將 20H這個數(shù)本身送入累加器 A中 。 直接尋址 指令中直接給出操作數(shù)地址 。 MOV A， 3AH 功能：內(nèi)部 RAM地址為 3AH單元中的內(nèi)容傳送給累加器 A。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 片內(nèi) R AM88 H3 AH88 HA 圖 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 直接尋址方式可訪問以下存儲空間： （ 1） 內(nèi)部 RAM低 128個字節(jié)單元 ， 在指令中直接地址以單元地址的形式給出 （ 2） 特殊功能寄存器 對于特殊功能寄存器 ， 其直接地址還可以用特殊功能寄存器的符號名稱來表示 。 訪問特殊功能寄存器只能使用直接尋址方式 寄存器尋址 寄存器尋址以通用寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù) 。 MOV A， R0 ； （ A） ← （ R0） MOV R2， A ； （ R0） ← （ A） 前一條指令是將 R0寄存器的內(nèi)容傳送到累加器 A， 后一條是把累加器 A中的內(nèi)容傳送到 R2寄存器中 。 能實(shí)現(xiàn)寄存器尋址方式的寄存器有： R0~RA、 B寄存器和數(shù)據(jù)指針 DPTR。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 寄存器間接尋址 寄存器間接尋址就是以寄存器中的內(nèi)容作為RAM地址 ， 該地址中的內(nèi)容才是操作數(shù) 。 寄存器名稱前加 “ @”標(biāo)志 ， 來表示寄存器間接尋址 。 MOV A， @R0 ； （ A） ← （（ R0）） 操作示意圖如圖 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 圖 65 H…………RA M3 AH65 H3 AH65AR 0R0寄存器的內(nèi)容 3AH是操作數(shù)地址，內(nèi)部 RAM的3AH單元的內(nèi)容 65H才是操作數(shù)，并把該操作數(shù)傳送到累加器 A，結(jié)果 A＝ 65H。 80C51系列單片機(jī)規(guī)定只能用寄存器 R0、 RDPTR作為間接尋址的寄存器 。 間接尋址可以訪問的存儲空間為內(nèi)部 RAM和外部 RAM。 （ 1） 內(nèi)部 RAM的低 128個單元采用 R0、 R1作為間址寄存器 ， 可尋址范圍為 00H～ 7FH單元 。 （ 2） 外部 RAM的寄存器間接尋址有兩種形式：一是采用 R0、 R1作為間址寄存器 ， 可尋址范圍為00H～ FFH單元；二是采用 16位的 DPTR作為間址寄存器 ， 可尋址外部 RAM的全部 64KB地址空間 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 變址尋址 以 DPTR或 PC作為基址寄存器 ， 以累加器 A作為變址寄存器 （ 存放地址偏移量 ） ， 并以兩者內(nèi)容相加形成的 16位地址作為操作數(shù)地址 。 常用于訪問程序存儲器中的數(shù)據(jù)表 。 MOV A， @A+DPTR ； （ A） ← （（ A） +DPTR） MOV A， @A+PC ； （ A） ← （（ A） + PC） 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 圖 1 EH…………RO M0302 H02 F 1 H11 HD PT RA （ 執(zhí)行前 ）1 EHA （ 執(zhí)行后 ）+ 相對尋址 相對尋址就是將程序計數(shù)器 PC的當(dāng)前值與指令中給出的偏移量 rel相加 ， 其結(jié)果作為轉(zhuǎn)移地址送入 PC中 。 此種尋址方式的操作是修改PC的值 ， 故可用來實(shí)現(xiàn)程序的分支轉(zhuǎn)移 。 PC當(dāng)前值是指正在執(zhí)行指令的下條指令的地址 。 Rel是一個帶符號的 8位二進(jìn)制數(shù) ， 取值范圍是 128+127， 故 rel給出了相對于 PC當(dāng)前值的跳轉(zhuǎn)范圍 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 SJMP 54H 無條件相對轉(zhuǎn)移指令 ， 是雙字節(jié)指令 。 現(xiàn)假設(shè)此指令所在地址為 2021H， 執(zhí)行此指令時 ， PC當(dāng) 前 值 為 2021H+02H ， 則 轉(zhuǎn) 移 地 址 為2021H+02H+54H＝ 2056H。 故指令執(zhí)行后 ， PC的值變?yōu)?2056H， 程序的執(zhí)行發(fā)生了轉(zhuǎn)移 。 其尋址方式如圖 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 圖 …………R OM80 H54 H rel = 54 HPC = 2021 H2021 H2021 H2021 H2056 H……相加轉(zhuǎn)移 位尋址 80C51系列單片機(jī)可對尋址的位單獨(dú)進(jìn)行操作 ，相應(yīng)的在指令系統(tǒng)中有一類位操作指令 ， 采用位尋址方式 。 在指令的操作數(shù)位置上直接給出位地址 ，這種尋址方式被稱為位尋址 。 例如： MOV C， 30H 功能：把位地址 30H中的值傳送到位累加器 CY中 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 位尋址區(qū)：位尋址區(qū) 20H~2FH單元的 128位；字節(jié)地址能被 8整除的特殊功能寄存器的相應(yīng)位 。 位地址的表示方式： （ 1） 直接使用位地址 。 對于 20H~2FH共 16個單元的 128位 。 其位地址是 00H7FH。 （ 2） 用單元地址加位序號表示 。 如 25H單元的 D5位 （ 位地址是 2DH） 。 （ 3） 用位名稱表示 。 特殊功能寄存器中的可尋址位均有位名稱 ， 可以用位名稱來表示該位 ， 如可用 RS0表示 PSW中的 。 （ 4） 對特殊功能寄存器直接用寄存器符號加位序號表示 。 如 PSW中的 D3， 又可表示為 。 數(shù)據(jù)傳送類指令 數(shù)據(jù)傳送類指令的一般功能是把源操作數(shù)傳送到目的操作數(shù)，指令執(zhí)行后，源操作數(shù)不變，目的操作數(shù)被源操作數(shù)所代替。主要用于數(shù)據(jù)的傳送、保存及交換數(shù)據(jù)等場合。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 內(nèi)部 RAM數(shù)據(jù)傳送指令 內(nèi)部 RAM的數(shù)據(jù)傳送類指令共 16條 ， 包括累加器 、 寄存器 、 特殊功能寄存器 、RAM單元之間的相互數(shù)據(jù)傳送 。 格式為： MOV dest， src ＜ src＞為源操作數(shù) ， ＜ dest＞為目的操作數(shù) 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 1 立即尋址 MOV A， data ； （ A） ← data MOV Rn， data ； （ Rn） ← data MOV @Ri， data ； （（ Ri）） ← data MOV direct， data ； （ direct） ← data 8位立即數(shù)可以直接傳送到內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的各個位置 ， 包括內(nèi)部的 80HFFH單元 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 2 直接尋址 MOV A， direct ； （ A） ← （ direct） MOV direct， A ； （ direct） ← （ A） MOV Rn， direct ； （ Rn） ← （ direct） MOV @Ri， direct ； （（ Ri）） ← （ direct） MOV direct2， direct1 ； （ direct2） ← （ direct1） 功能：將直接地址所規(guī)定的內(nèi)部 RAM單元內(nèi)容傳送到累加器 A、 寄存器 Rn， 內(nèi)部 RAM單元 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 3 間接尋址 MOV @Ri， A ； （（ Ri）） ← （ A） MOV A， @Ri ； （ A） ← （（ Ri）） MOV direct， @Ri ； （ direct） ← （（ Ri）） 通過址傳送操作數(shù)到 A和傳送到直接地址 。 4 寄存器尋址 MOV Rn， A ； （ Rn） ← （ A） MOV A， Rn ； (A） ← （ Rn） MOV direct， Rn ； （ direct） ← (Rn) 工作寄存器的內(nèi)容直接傳送到累加器 A、 內(nèi)部RAM的低 128個單元及各個特殊功能寄存器 。 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 第 4章 80C51的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 A 累加器Dire ct直接尋址Rn寄存器 Data立即數(shù)@ Ri間接尋址圖 80C51的數(shù)據(jù)傳送方式 訪問外部 RAM的數(shù)據(jù)傳送指令 CPU與外部 RAM或 I/O口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送 ， 必須采用寄存器間接尋址的方法 ， 并通過累加器 A來傳送 。 MOVX A， @DPTR ； （ A） ← （（ DPTR）） MOVX @DPTR， A ； （（ DPTR）） ← （ A） MOVX A， @Ri ； （ A） ← （（ Ri）） MOVX @Ri， A ； （（ Ri）） ← （ A） 前兩條指令