第3章AT89S51的指令系統(tǒng)

1、第第3 章章 AT89S51單片機(jī)的指令系統(tǒng)單片機(jī)的指令系統(tǒng)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1. AT89S51單片機(jī)指令概述。 2. 指令系統(tǒng)分類介紹 重點理解：重點理解：指令的功能、使用方法指令的功能、使用方法3.1 指令系統(tǒng)概述指令系統(tǒng)概述 AT89S51的基本指令共的基本指令共111條。條。按指令所占的字節(jié)來分按指令所占的字節(jié)來分單字節(jié)指令49條雙字節(jié)指令45條三字節(jié)指令17條按指令的執(zhí)行時間來分按指令的執(zhí)行時間來分1個機(jī)器周期指令64條2個機(jī)器周期指令45條4個機(jī)器周期指令2條 （乘、除指令） 12MHz晶振晶振:機(jī)器周期為機(jī)器周期為1 s。3.2 AT89S51指令系統(tǒng)分類介紹指令系統(tǒng)分類介

2、紹111條條指令指令按按功能功能分為分為5大類大類（1）數(shù)據(jù)傳送類數(shù)據(jù)傳送類(28條條)（2）算術(shù)運算類）算術(shù)運算類(24條）條）（3）邏輯操作類）邏輯操作類(25條條)（4）控制轉(zhuǎn)移類）控制轉(zhuǎn)移類(17條條)（5）位操作類）位操作類(17條條)指令中操作數(shù)的描述符號的意義指令中操作數(shù)的描述符號的意義:RnRiDirect#data#data16relDPTRbitC（或（或Cy）addr11addr16(X)(X)當(dāng)前8個工作寄存器R0R7(n=07)間址寄存器R0、R1(i=0,1)直接地址，包括128BRAM單元地址和26個SFR單元地址包含在包含在指令中的指令中的8位立即數(shù)位立即數(shù)包含

3、在包含在指令中的指令中的16位立即數(shù)位立即數(shù)相對轉(zhuǎn)移指令中的偏移量，8位的帶符號補(bǔ)碼數(shù)。16位外部位外部數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針寄存器寄存器內(nèi)內(nèi)RAM或或SFR中的直接尋址位中的直接尋址位進(jìn)（借）位標(biāo)志位或位累加器11位目的地址16位目的地址間接尋址寄存器前綴，如Ri，A+DPTRX中的內(nèi)容中的內(nèi)容由X尋址的單元中的內(nèi)容箭頭右邊的內(nèi)容被箭頭左邊的內(nèi)容所取代3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令（數(shù)據(jù)傳送類指令（28條）條）MOV ，通用格式：通用格式：指令功能：指令功能：把源操作數(shù)傳送到目的操作數(shù)源操作數(shù)不改變，目的操作數(shù)修改為源操作數(shù)。數(shù)據(jù)傳送類操作屬“復(fù)制”性質(zhì)對標(biāo)志位影響：對標(biāo)志位影響：不影響標(biāo)志位：Cy、

4、Ac和OV 影響標(biāo)志位：P（僅當(dāng)A為目的操作數(shù)時）常用常用MOV MOVXMOVC片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器之間的傳送片外RAM與ACC之間的傳送程序存儲器的數(shù)據(jù)送ACC MOV A,#70H舉例：舉例：MOV A,R0;(R0)AMOV A,70H;(70H)AMOV A,R0;(R0)A;70HA3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令（數(shù)據(jù)傳送類指令（28條）續(xù)條）續(xù)執(zhí)行后兩條指令， WR（P3.6）有效。牢記！累加器累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲器傳送指令（與外部數(shù)據(jù)存儲器傳送指令（4條）條）MOVX A,DPTR;(DPTR)A,讀外RAM/IOMOVX A,Ri;(Ri)A,讀外RAM/IOMOVX D

5、PTR,A;(A)(DPTR),寫外RAM/IOMOVX Ri,A;(A)(Ri),寫外RAM/IO采用DPTR間接尋址，高8位地址（DPH）由P2口 輸出，低8位地址（DPL）由P0口輸出。采用Ri（i=0,1）間接尋址，可尋址片外RAM的256個 單元。Ri內(nèi)容由P0口輸出。MOV后面加“X”，表示訪問的是片外RAM或I/O口執(zhí)行前兩條指令， RD（P3.7）有效。牢記！3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令（數(shù)據(jù)傳送類指令（28條）續(xù)條）續(xù)MOVC A,A+PC 查表指令（查表指令（2條）條） 例： (A)=40H執(zhí)行： 1000H: MOVC A,A+PC分析：分析：該指令占用一個字節(jié)，下一條指令

6、地址為該指令占用一個字節(jié)，下一條指令地址為1001H結(jié)果：把結(jié)果：把程序存儲器程序存儲器1041H的內(nèi)容送入的內(nèi)容送入A。1001H+40H=1041H3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令（數(shù)據(jù)傳送類指令（28條）續(xù)條）續(xù) 查表指令（查表指令（2條）續(xù)條）續(xù) MOVC A,A+DPTR例：(DPTR)=8100H (A)=40H執(zhí)行： MOVC A,A+DPTR結(jié)果：將結(jié)果：將 存儲器中存儲器中 單元內(nèi)容送到單元內(nèi)容送到A中。中。執(zhí)行上述兩條指令時，單片機(jī)的執(zhí)行上述兩條指令時，單片機(jī)的PSEN引腳信號引腳信號 （程序存儲器讀）有效。（程序存儲器讀）有效。牢記！牢記！8140H程序程序3.2.1 數(shù)據(jù)傳送

7、類指令（數(shù)據(jù)傳送類指令（28條）續(xù)條）續(xù)例：若（SP）=60H,（A）=30H,（B）=70H堆棧指針SP指出棧頂位置。;進(jìn)棧指令PUSH direct 功能：先將棧指針SP加1，再把direct中的內(nèi)容送到SP 指示的內(nèi)部RAM單元中。執(zhí)行：PUSH ACC;(SP)+1=61HSP,(A)61HPUSH B;(SP)+1=62HSP,(B)62H結(jié)果：結(jié)果： (61H)=62H？30H (62H)=？70H (SP)=？3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令（數(shù)據(jù)傳送類指令（28條）續(xù)條）續(xù) 功能：SP指示的棧頂（內(nèi)RAM單元）內(nèi)容送入direct 字節(jié)單元中，棧指針SP減1。;出棧指令POP dir

8、ect結(jié)果：結(jié)果：(DPTR)=例: 若 (SP)=62H，(62H)=70H，(61H)=30H執(zhí)行：執(zhí)行：POP DPH POP DPL;(SP)DPH,(SP)-1SP ;(SP)DPL,(SP)-1SP60H7030H(SP)=？3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令（數(shù)據(jù)傳送類指令（28條）續(xù)條）續(xù)3.2.2 算術(shù)操作類指令（算術(shù)操作類指令（24條）條） 加、減、乘、除指令加、減、乘、除指令單字節(jié)單字節(jié) 二進(jìn)制二進(jìn)制 無符號數(shù)無符號數(shù)的的、需編寫程序?qū)崿F(xiàn)需編寫程序?qū)崿F(xiàn)帶符號帶符號或或多字節(jié)多字節(jié)二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù) 或或十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)運算。運算。算術(shù)運算結(jié)果將使算術(shù)運算結(jié)果將使PSW的的Cy、Ac

9、、OV 標(biāo)志位置標(biāo)志位置1或清或清0。增增1和減和減1指令指令不影響不影響這些標(biāo)志。這些標(biāo)志。1加法指令加法指令例1：(A)=53H，(R0)=FCH執(zhí)行指令：ADD A,R0結(jié)果結(jié)果: (A)= Cy= Ac= OV= P= 例2：(A)=85H, (R0)=20H, (20H)=AFH執(zhí)行指令：ADD A,R0結(jié)果結(jié)果: (A)= Cy= Ac= OV= P=4FH100 1111134H? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3.2.2 算術(shù)操作類指令（算術(shù)操作類指令（24條）續(xù)條）續(xù) 2. 帶進(jìn)位加法指令（帶進(jìn)位加法指令（4條）條）標(biāo)志位標(biāo)志位Cy參加運算，因此是三個數(shù)相加。參加運算，

10、因此是三個數(shù)相加。例：(A)=85H, (20H)=FFH， Cy=1執(zhí)行指令：ADDC A,20H結(jié)果結(jié)果: (A)= Cy= Ac= OV= P=85H11103.2.2 算術(shù)操作類指令（算術(shù)操作類指令（24條）續(xù)條）續(xù) INC DPTR；是16位數(shù)增1指令。3. 增增1指令（指令（5條）條）INC AINC Rn ;n=07INC direct INC Ri ;i=0,1 INC DPTR 增1指令是把指令中所指出的內(nèi)容進(jìn)行加1操作， 并不影響標(biāo)志Cy的狀態(tài)。3.2.2 算術(shù)操作類指令（算術(shù)操作類指令（24條）續(xù)條）續(xù) 4. 十進(jìn)制調(diào)整指令（十進(jìn)制調(diào)整指令（1條）條）用于對 運算結(jié)果的修

11、正。修正。DA A壓縮壓縮BCD碼碼 加法加法3.2.2 算術(shù)操作類指令（算術(shù)操作類指令（24條）續(xù)條）續(xù) 例：(A)=56H, (R5)=67H，把它們看作為兩個壓縮 的BCD數(shù)，進(jìn)行BCD數(shù)的加法。執(zhí)行指令： ADD A,R5 DA A結(jié)果：結(jié)果： (A)= Cy=兩個兩個BCD碼碼按二進(jìn)制相加按二進(jìn)制相加之后，必須經(jīng)本指令之后，必須經(jīng)本指令的調(diào)整的調(diào)整 ，才能得到正確的壓縮，才能得到正確的壓縮BCD碼的和數(shù)！碼的和數(shù)！23H15帶借位的減法指令（帶借位的減法指令（4條）條） 例：(A)=C9H , (R2)=54H, Cy=1執(zhí)行指令: SUBB A,R2結(jié)果：結(jié)果： (A)= Cy=

12、AC= OV=74H0013.2.2 算術(shù)操作類指令（算術(shù)操作類指令（24條）續(xù)條）續(xù) 6減減1指令（指令（4條）條）；(Ri)-1(Ri），i=0,17乘法指令（乘法指令（1條）條）（23）MUL AB ；ABBACy清清“0”，若積大于，若積大于255，則，則OV置置“1”，否則清，否則清“0”。8除法指令（除法指令（1條）條）（24）DIV AB ；A/BA（商），余數(shù)BCy 和和OV清清“0”，若，若B為為“0” ，則結(jié)果不定，置，則結(jié)果不定，置OV為為“1” 。不不影影響響標(biāo)標(biāo)志志位位（19）DEC A（20）DEC Rn（21）DEC direct（22）DEC Ri；(A)-1A

13、；(Rn)-1Rn，n=07；(direct)-1directP標(biāo)標(biāo)志志除除外外3.2.2 算術(shù)操作類指令（算術(shù)操作類指令（24條）續(xù)條）續(xù) A的內(nèi)容按位邏輯取反，不影響標(biāo)志位。的內(nèi)容按位邏輯取反，不影響標(biāo)志位。3.2.3 邏輯運算指令（邏輯運算指令（25條）條）1. 累加器累加器A 清清“0”指令指令(1) CLR AA清清“0”，不影響，不影響Cy、Ac、OV等標(biāo)志位。等標(biāo)志位。(2) CPL A2. 累加器累加器A 求反求反指令指令累加器A內(nèi)容和Cy一起向左環(huán)移一位，不影響其它標(biāo)志。3左環(huán)移指令左環(huán)移指令（3）RL AA向左循環(huán)移位，位7循環(huán)移入位0，不影響標(biāo)志位。4帶進(jìn)位左環(huán)移指令帶進(jìn)

14、位左環(huán)移指令（4）RLC AA7 A6 A5 A4 A3 A2 A1A0A6A3A1 A0A2A4A5A7Cy3.2.3 邏輯運算指令（邏輯運算指令（25條）續(xù)條）續(xù)A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1A0A6A3A1 A0A2A4A5A75右環(huán)移指令右環(huán)移指令（5）RR A 累加器A的內(nèi)容向右環(huán)移一位，Acc.0移入Acc.7，不影響其它標(biāo)志。6帶進(jìn)位右環(huán)移指令帶進(jìn)位右環(huán)移指令（6）RRC A累加器A的內(nèi)容和Cy一起向右環(huán)移一位，Acc.0進(jìn)入Cy，Cy移入Acc.7。3.2.3 邏輯運算指令（邏輯運算指令（25條）續(xù)條）續(xù)Cy7累加器半字節(jié)交換指令累加器半字節(jié)交換指令（7）SWAP A

15、將累加器A的高半字節(jié)（Acc.7Acc.4）和低半字節(jié)（Acc.3Acc.0）互換。例: (A)=0C5H執(zhí)行指令： SWAP A結(jié)果：結(jié)果：(A)= 5CH3.2.3 邏輯運算指令（邏輯運算指令（25條）續(xù)條）續(xù)結(jié)果結(jié)果: (A)=8邏輯與指令邏輯與指令(6條條)例 ：(A)=07H, (R0)=0FDH執(zhí)行： ANL A,R005H3.2.3 邏輯運算指令（邏輯運算指令（25條）續(xù)條）續(xù)9邏輯或指令邏輯或指令(6條條)例 ：(P1)=05H, (A)=33H執(zhí)行： ORL P1,A結(jié)果結(jié)果: (P1)= 37H10邏輯異或指令邏輯異或指令(6條條)例 ：(A)=90H, (R3)=73H執(zhí)

16、行： XRL A,R3結(jié)果結(jié)果: (A)= E3H1長轉(zhuǎn)移指令（長轉(zhuǎn)移指令（1條）條）（1）LJMP addr163.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）條）n無條件無條件地轉(zhuǎn)向地轉(zhuǎn)向addr16指定的目的地址指定的目的地址。n目的地址可以在目的地址可以在64K程序存儲器程序存儲器地址地址 空間的任何位置。空間的任何位置。 程序在匯編時，由程序在匯編時，由匯編程序匯編程序自動計算和填入偏移量自動計算和填入偏移量。2相對轉(zhuǎn)移指令（相對轉(zhuǎn)移指令（1條）條）（2）SJMP rel編寫程序時，直接寫要轉(zhuǎn)向的目標(biāo)地址標(biāo)號即可。例： LOOP：MOV A，R6 SJMP LOOP 3.2.4

17、控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）續(xù)條）續(xù)3間接跳轉(zhuǎn)指令（間接跳轉(zhuǎn)指令（1條）條）（3）JMP A+DPTR 目的地址由A中8位無符號數(shù)與DPTR的16位數(shù)內(nèi)容之和來確定。以DPTR內(nèi)容為基址，A的內(nèi)容作為變址，給A賦予不同值，即可實現(xiàn)多分支轉(zhuǎn)移。3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）續(xù)條）續(xù)4條件轉(zhuǎn)移指令（條件轉(zhuǎn)移指令（2條）條） 規(guī)定的條件滿足，則進(jìn)行轉(zhuǎn)移，條件不滿足則順序執(zhí)行下一條指令。;若A內(nèi)容為“0”，則轉(zhuǎn)移;若A內(nèi)容非“0”，則轉(zhuǎn)移（4）JZ rel（5）JNZ rel3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）續(xù)條）續(xù)5比較不相等轉(zhuǎn)移指令（比較不相等轉(zhuǎn)

18、移指令（4條）條） 比較前面兩個操作數(shù)的大小，若它們的值不相等則轉(zhuǎn)移到目的地址。舉例：舉例： CJNE A,direct,reln如果第一操作數(shù)（無符號整數(shù)）小于第二操作數(shù)（無符號整數(shù)），則Cy置1，否則Cy清0。n該指令的執(zhí)行不影響任何一個操作數(shù)的內(nèi)容。3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）續(xù)條）續(xù)6減減1不為不為0轉(zhuǎn)移指令（轉(zhuǎn)移指令（2條）條）舉例：舉例：DJNZ Rn,rel;n=07 將操作數(shù)（Rn）減1，結(jié)果回送到Rn中，若結(jié)果不為0則轉(zhuǎn)移。 此指令主要用于控制程序循環(huán)。以減1后是否為“0”作為轉(zhuǎn)移條件，即可實現(xiàn)按次數(shù)控制循環(huán)。3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令

19、（17條）續(xù)條）續(xù)7調(diào)用子程序指令（調(diào)用子程序指令（2條）條）ACALL addrll ;短調(diào)用指令短調(diào)用指令與AJMP指令相類似，是為了與MCS-48中的CALL指令兼容而設(shè)的。LCALL addr16 ;長調(diào)用指令長調(diào)用指令可調(diào)用64KB范圍內(nèi)程序存儲器中的任何一個子程序。2KB范圍內(nèi)的調(diào)用子程序的指令。3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）續(xù)條）續(xù)8 子程序的返回指令子程序的返回指令（15）RET9中斷返回指令中斷返回指令 （16）RETI與RET指令相似，不同之處是本指令清除了中斷響應(yīng)時被置“1”的內(nèi)部中斷優(yōu)先級寄存器的優(yōu)先級狀態(tài)。10空操作指令空操作指令（17）NOP

20、(SP)PCH，然后(SP)-1SP(SP)PCL，然后(SP)-1SP只是耗費一個機(jī)器周期時間，執(zhí)行(PC)+1PC操作3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令（控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）續(xù)條）續(xù)3.2.5 位操作指令（位操作指令（17條）條）1.數(shù)據(jù)位傳送指令（數(shù)據(jù)位傳送指令（2條）條）（1）MOV C,bit例1：MOV C,06H例2：MOV P1.0,C（2）MOV bit,C不影響其他寄存器或標(biāo)志位。把源操作數(shù)指定的位變量送到目的操作數(shù)指定處一個操作數(shù)必為C，另一個可以是任何直接尋址位。06H是內(nèi)部RAM 20H字節(jié)位6的位地址。;(20H).6Cy;CyP1.02位變量修改指令（位變量修改指令（6條）條）例：CLR C；0CyCLR 27H；0(24H).7位CPL 08H；對 (21H).0位取反SETB P1.7；1P1.7位（8）SETB bit（7）SETB C（6）CPL bit（5）C