【正文】 第 3章 MCS51單片機指令系統(tǒng) 2 ? 指令格式 ? 尋址方式 ? 寄存器尋址 ? 直接尋址 ? 寄存器間接尋址 ? 立即尋址 ? 基寄存器加變址寄存器間接尋址 ? 數據傳送指令 ? 內部數據傳送指令 ? 累加器 A與外部數據存儲器傳送指令 ? 查表指令 ? 算術運算指令 ? 加法指令 ? 減法指令 ? 乘法指令 ? 除法指令 第 3章 MCS51單片機結構 3 ? 邏輯運算指令 ? 累加器 A的邏輯操作指令 ? 兩個操作數的邏輯運算指令 ? 位操作指令 ? 位變量傳送指令 ? 位變量修改指令 ? 位變量邏輯操作指令 ? 控制轉移指令 56 ? 無條件轉移指令 56 ? 條件轉移指令 57 ? 調用和返回指令 59 4 ? 熟悉 8051單片機的匯編語言指令； ? 熟練掌握 8051的尋址方式； ? 熟練掌握 8051的指令格式， ? 熟練掌握數據傳送、算術運算、邏輯運算、位操作指令的使用； 教學目標 5 一臺計算機只有硬件 (稱為裸機 )是不能工作的，必須配備各種功能的軟件，才能發(fā)揮其運算、測控等功能，而軟件中最基本的就是指令系統(tǒng)。 案例一：指令中重要的一項就是操作數，如何找到操作數就是通常所說的尋址。單片機執(zhí)行指令，實際上就是到不同的地址空間尋找操作數的過程。下圖為間接尋址的示意圖。 教學思路與教法 6 [標號 :] 操作助記符 [目的操作數 ] [,源操作數 ] [。注釋 ] START: MOV SP, 60H 。給堆棧指針賦值 MOV P0, 0FFH 。P0口輸出高電平 ? 方括符 [ ]表示可選項；標號代表指令所在地址 ，18個字母 /數字 ， “ :”結尾 A— F 開頭的十六進制 數前必須添一個 “ 0” 十六進制數必須 帶后綴 “ H”或 “ h” 指令格式 7 ⑴ 標號：指令的符號地址 ① 用于一段功能程序的識別標記或控制 轉移地址 。 ② 指令前的標號代表該指令的地址， 是用符號表示的地址 。 ③ 一般用英文字母和數字組成。 ④ 標號必須用冒號“ ：”與操作碼分隔。 8 ⑵ 操作碼：表示指令的操作功能。 ① 操作碼用助記符表示 ， 它代表了指令 的操作功能 。 ② 操作碼是指令的必需部分， 是指令的核心，不可缺少。 9 ⑶ 操作數：參加操作的數據或數據地址。 ① 操作數可以是數據，也可以是數據的地址、 數據地址的地址或操作數的其他信息。 ② 操作數可分為目的操作數和源操作數。 ③ 操作數可用二進制數、十進制數或十六進制 數表示。 ④ 操作數的個數可以是 0～ 3個 。 ⑤ 操作數與操作碼之間用空格分隔 ， 操作數與 操作數之間用逗號 “ ， ” 分隔 。 10 ⑷ 注釋：指令功能說明。 ① 注釋屬于非必需項 ， 是為便于閱讀 ， 對指令功能作的說明和注解 。 ② 注釋必須以 “ ； ” 開始 。 11 1. 常用的縮寫符號 A 累加器 ACC direct 直接地址，取值為 0～ 0FFH data 立即數，表示一個常數，取值為 0～ 0FFH @ 間接尋址 ＋ 加； － 減； * 乘； ／ 除 ∧ 與； ∨ 或； 異或； ＝ 等于 ＜ 小于； ＞ 大于； ＜＞不等于； → 傳送 寄存器名 ( ) 寄存器內容 (( )) 由 寄存器尋址的存儲器單元內容 寄存器的內容取反 rrr 指令編碼中 rrr值由工作寄存器 Rn確定， R0～ R7對應的 rrr為 000～ 111 ＄ 指本條指令起始地址 rel 相對偏移量，其值為－ 128～＋ 127 (X) 12 2. 指令類型 MCS51匯編語言有 42種操作碼助記符用來描述 33種操作功能。 111種指令。如果按字節(jié)數分類，則有 49條單字節(jié)指令、 45條 雙字節(jié)指令和 17條 3字節(jié)指令。若按指令執(zhí)行時間分類，則有 64條單周期指令、 45條雙周期指令、 2條 (乘 /除 )4周期指令 。 MCS51單片機的 CPU能對位、半字節(jié)、字節(jié)和雙字節(jié)數據進行 各種操作按功能分類， MCS51指令系統(tǒng)可分為： 數據傳送指令； 算術運算指令； 邏輯運算指令； 位操作指令； 控制轉移指令。 13 尋 址 方 式 指令的一個重要組成部分是操作數，指令給出 參與運算的操作數地址的方式 稱為尋址方式。 ⑴ 立即尋址 ⑵ 直接尋址 ⑶ 寄存器尋址 ⑷ 寄存器間接尋址 ⑸ 基址寄存器加變址寄存器間接尋址 ⑹ 相對尋址 ⑺ 位尋址 14 尋址方式 尋址范圍 寄存器尋址 R0～ R A、 B、 C(CY)、 AB(雙字節(jié) )、 DPTR(雙字節(jié) ) 直接尋址 內部 RAM低 128字節(jié) (00H～ 7FH) 特殊功能寄存器 (80H～ 0FFH) 內部 RAM位尋址區(qū)的 128個位 (00H～ 7FH) 特殊功能寄存器中可尋址的位 (80H～ 0FFH) 寄存器間接尋址 內部數據存儲器 RAM[@R0， @R1， @SP (僅 PUSH、 POP)] 外部 RAM或 I/O接口 (@R0， @R1， @DPTR) 立即尋址 程序存儲器 (常數 ) 基寄存器加變址 寄存器間接尋址 程序存儲器 (@A+PC， @ A +DPTR) 表 31 概括了每一種尋址方式可以存取的存儲器空間。 表 31 尋址方式及相關的存儲器空間 15 寄存器尋址 尋址空間： 當前選定的 寄存器內容 就是實際操作數 R0～ R7，由 RS0、 RS1確定 寄存器區(qū) /4 A、 B、 CY（位）、 DPTR MOV A， R3 ； A （ R3） 例 1： INC R0 ； (R0) + 1 → R0 例 2： 寄存器尋址： 操作數 隱含 16 000A 0A 1A 2A 3A 4A 5A 6A 70 0 0 0 1 0 0 08位地址A L U內 部 R A M特 殊 功 能 寄 存 器P S WR S 1 R S 0P C圖 INC R0指令執(zhí)行過程示意圖 直接尋址 直接尋址 ?在指令中直接給出操作數的 真實地址 ?操作碼后面 緊跟一個實際 操作數地址 17 尋址空間 ?內 RAM的低 128字節(jié) ?特殊功能寄存器 SFR區(qū) 00H～ 7FH 80H～ FFH 直接尋址是訪問 SFR 的唯一方法 MOV A， 30H ； A （ 30H） 例 1： 操作碼 操作數地址 PC PC PC 74H 30H ROM A 內 RAM 30H 位地址空間 18 “與 ” ANL 30H， 30H ； 30H （ 30H） ∧ 30H 例 2： 操作碼 PC PC PC 直接地址 立即數 PC 53H 30H ROM 30H 內 RAM 30H ALU “ 結果 ” 寄存器間接尋址 寄存器間接尋址： 指令選定的 寄存器內容 就是實際 的 操作數地址 19 尋址空間： 內部 RAM（＠ R0, ＠ R1, SP） 外部 RAM（＠ R0, ＠ R1，＠ DPTR） MOV ＠ R0， A 操作碼 PC PC F6H ROM R0 30H ；累加器傳送指令 內 RAM 30H A 例 1： 20 MOVX A，＠ DPTR 例 2： 操作碼 PC PC E0H ROM DPTR 2022H 外 RAM 2022H A “ 讀” RD “ 立即尋址 立即尋址： ?指令的操作數存放在程序存儲器中 ?操作數緊跟操作碼后面 尋址空間： ?程序存儲器 21 MOV A， 30H ； A 30H 例 1： 操作碼 立即數 PC PC PC 74H 30H ROM A 30H MOV DPTR， 8000H ； DPTR 8000H 例 2： 操作碼 PC PC PC 立即數的高 8位 立即數的低 8位 DPH DPL PC 80H 00H 90H 80H ROM 00H ? ? 22 基寄存器加變址寄存器間接尋址 基址寄存器加變址寄存器間接尋址： 以 DPTR或 PC作 基址寄存器 ， A作 變址寄存器 兩者相加形成 操作數地址 。 尋址空間： 程序存儲器（＠ A+DPTR、＠ A+PC） 23 MOVC A，＠ A+DPTR 例： 操作碼 PC PC DPTR 2400H A 0FH 93H ROM …… 240FH 設（ A） = 0FH （ DPTR） = 2400H ALU “ 讀” PSEN “MOVC A，＠ A+DPTR 24 相對尋址 以 當前 PC值 為基準地址，加上指令的偏移量“ rel”，結果為目標地址。 rel為有符號補碼數 ，范圍： 128～ +127 尋址空間： 程序存儲器 25 JNZ rel 例： 。 累加器 A不等零則轉移 設 :rel=23H 2025H 2022H 2022H 2022H ROM 70H 23H 下一條指令 . . . . . . . 操作碼 PC PC PC (PC)=2022H rel=23H 修正后轉移