8課單片機尋址方式與指令系統(tǒng)

1、通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了單片機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并j1也已經(jīng)知道，要控制單片機，讓 它為我們干學(xué)，要用指令，我們已學(xué)了幾條指令，但很零散，從現(xiàn)在開始，我們將要系統(tǒng)地 學(xué)習(xí)8051單片機的指令部份。一、概述1、指令的格式我們已知,要讓計算機做事,就得給計算機以指令,并且我們已知，計算機很“笨”，只能 懂得數(shù)字，如前面我們寫進(jìn)機器的75h, 90h, 00h等等，所以指令的笫一種格式就是機器 碼格式，也說是數(shù)字的形式。但這種形式實在是為難我們?nèi)肆?，太難記了，于是有另一種格 式，助記符格式，如mov pl, #0ffh,這樣就好記了。這兩種格式之間的關(guān)系呢，我們 不難理解，本質(zhì)上它們完全等價，只是形

2、式不一樣而已。2、匯編我們寫指令使用匯編格式，而計算機和單片機只懂機器碼格式，所以要將我們寫的匯編格 式的指令轉(zhuǎn)換為機器碼格式，這種轉(zhuǎn)換有兩種辦法：手工匯編和機器匯編。手工匯編實際上 就是査表，因為這兩種格式純粹是格式不一樣，所以是一一對應(yīng)的，查一張表格就行了。不 過手工查表總是嫌麻煩，所以就有了計算機軟件，用計算機軟件來替代手工查表，這就是機 器匯編。二、單片機的尋址讓我們先來復(fù)習(xí)一下我們學(xué)過的一些指令:mov pl, #0ffh, mov r7, #0ffh這些指 令都是將一些數(shù)據(jù)送到對應(yīng)的位置中去，為什么耍送數(shù)據(jù)呢？第一個因為送入的數(shù)能止燈全 滅掉，第二個是為了要實現(xiàn)延時，從這里我們能看

3、出來，在用單片機的編程語言編程時，經(jīng) 常要用到數(shù)據(jù)的傳遞，事實上數(shù)據(jù)傳遞是單片機編程時的一項重要工作，一共有28條指令 （單片機共111條指令）。卜面我們就從數(shù)據(jù)傳遞類指令開始吧。分析一下mov pl, #0ffh這條指令，我們不難得出結(jié)論，第一個詞mov是命令動詞， 也就是決定做什么事情的，mov是move少寫了一個e,所以就是“傳遞”，這就是指令， 規(guī)定做什么事情，后面還有一些參數(shù)，分析一下，數(shù)據(jù)傳遞必須要有一個“源”也就是你要送 什么數(shù)，必須要有一個“冃的”，也就是你這個數(shù)耍送到什么地方去，顯然在上面那條單片機 指令中，要送的數(shù)（源）就是offh,而要送達(dá)的地方（冃的地）就是p1這個寄存

4、器。在 數(shù)據(jù)傳遞類指令中，均將目的地寫在指令的麻面，而將源寫在最后。這條指令中，送給p1是這個數(shù)本身，換言z，做完這條指令后，我們能明確地知道，p1 中的值是offh,但是并不是任何時候都能直接給出數(shù)木身的。例如，在我們前面給出的單 片機延時程序例是這樣寫的：main： setb p1.0；( 1 )lcall delay ；( 2 )clr p1.0；( 3 )lcall delay ；( 4 )ajmp main；( 5 )；以f子程序delay： mov r7, #250；( 6 )di： mov r6, #250；( 7 )d2： djnz r6, d2；( 8 )djnz r7, d

5、i；( 9 )ret；(10)end；(11)mov 30h, #255lcall delay ；clr p1.0；( 3 )mov 30h,#200lcall delay ；( 4 )ajmp main；( 5 );以下子程序delay： mov r7, 30h；( 6 )di： mov r6, #250；( 7 )d2： djnz r6, d2；( 8 )djnz r7, di ；( 9 )ret:(10)end；(11)表2這樣一來，我侮次調(diào)用延時程序延時的時間都是相同的(大致都是0.13s),如果我提出這 樣的要求：燈亮后延時時間為0.13s燈滅，燈滅后延時0.1秒燈亮，如此循環(huán)，這樣

6、的程序 還能滿足要求嗎？不能，怎么辦？我們能把延時程序改成這樣(見表2)：調(diào)用則見表2中的 主程，也就是先把一個數(shù)送入30h,在子程序中r7中的值并不固定，而是根據(jù)30h單元屮 傳過來的數(shù)確定。這樣就能滿足要求。從這里我們能得出結(jié)論，在數(shù)據(jù)傳遞屮要找到被傳遞的數(shù)，很多時候，這個數(shù)并不能直接 給出，需要變化，這就引出了一個概念：如何尋找操作數(shù)，我們把尋找操作數(shù)所在單元的地 址稱z為尋址。在這里我們直接使用數(shù)所在單元的地址找到了操作數(shù)，所以稱這種辦法為直 接尋址。除了這種辦法z外，還冇一種，如果我們把數(shù)放在工作寄存器中，從工作寄存器中 尋找數(shù)據(jù)，則稱之為寄存器尋址。例：mov a, r()就是將r

7、()工作寄存器屮的數(shù)據(jù)送到累 加器a屮去。提一個問題：我們知道，工作寄存器就是內(nèi)存單元的一部份，如果我們選擇 工作寄存器組0,則r0就是ram的00h單元，那么這樣一來，mov a, 00h,和mov a, ro不就沒什么區(qū)別了嗎？為什么要加以區(qū)別呢？的確，這兩條指令執(zhí)行的結(jié)果是完全 相同的，都是將00h單元中的內(nèi)容送到a中去，但是執(zhí)行的過程不一樣，執(zhí)行第一條指令 需要2個周期，而第二條則只需要1個周期，第一條指令變成最終的目標(biāo)碼要兩個字節(jié)(e 5h 00h),而第二條則只耍一個字節(jié)(e8h)就能了。這么斤斤計較！不就差了一個周期嗎，如果是12m的晶體震蕩器的話，也就1個微秒時 間了，一個字節(jié)

8、乂能有多少？不對，如果這條指令只執(zhí)行一次，也許無所謂，但一條指令如果執(zhí)行上10()()次，就是1 毫秒，如果要執(zhí)行1000000萬次，就是1s的誤差，這就很可觀了，單片機做的是實時控制 的事，所以必須如此“斤斤計較二字節(jié)數(shù)同樣如此。再來提一個問題，現(xiàn)在我們已知，尋找操作數(shù)能通過直接給的方式(立即尋址)和直接給出 數(shù)所在單元地址的方式(直接尋址)，這就夠了嗎？看這個問題，要求從30h單元開始，取20個數(shù)，分別送入a累加器。就我們目前掌握的辦法而言，要從30h單元取數(shù)，就用mov a, 30h,那么下一個數(shù)呢？ 是31h單元的，怎么収呢？還是只能用mov a, 31h,那么20個數(shù)，不是得20條指

9、令才 能寫完嗎？這里只有20個數(shù)，如果要送200個或2000個數(shù)，那豈不耍寫上200條或2000 條命令?這未免太笨了吧。為什么會出現(xiàn)這樣的狀況？是因為我們只會把地址寫在指令中，所以就沒辦法了，如果我們不是把地址直接寫在指令中，陽是把地址放在另外一個寄存器單 元中，根據(jù)這個寄存器單元中的數(shù)值決定該到哪個單元中取數(shù)據(jù)，比如，當(dāng)前這個寄存器中 的值是30h,那么就到30h單元中去取,如果是31h就到31h單元中去取,就能解決這個 問題了。怎么個解決法呢？既然是看的寄存器小的值，那么我們就能通過一定的辦法讓這里 而的值發(fā)生變化，比如収完一個數(shù)后，將這個寄存器單元中的值加1,還是執(zhí)行同-條指令, 可是

10、取數(shù)的對彖卻不一樣了，不是嗎。通過例程來說明吧。mov r7, #20mov ro, #30hloop： mov a, r0inc rodjnz r7,loop這個例程中大部份指令我們是能看懂的，第一句，是將立即數(shù)20送到r7中，執(zhí)行完后 r7中的值應(yīng)當(dāng)是20。第二句是將立即數(shù)30h送入r0工作寄存器中,所以執(zhí)行完后,r0 單元中的值是30h,第三句，這是看一下r0單元屮是什么值，把這個值作為地址，取這個 地址單元的內(nèi)容送入a中，此時，執(zhí)行這條指令的結(jié)果就相當(dāng)于mov a, 30ho第四句， 沒學(xué)過，就是把r0中的值加1,因此執(zhí)行完后，r0中的值就是31h,第五句，學(xué)過，將r 7中的值減1,看是否等于0,不等于0,則轉(zhuǎn)到標(biāo)號loop處繼續(xù)執(zhí)行，因此，執(zhí)行完這 句后,將轉(zhuǎn)去執(zhí)行mov a, r0這句話，此時相當(dāng)于執(zhí)行t mov a,