單片機原理及接口技術 第三章

1、單片機原理及接口技術 第三章第1頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.1 MCS-51單片機指令系統簡介MCS-51單片機能夠識別并執(zhí)行的指令共有111條。這111條指令，構成了MCS-51單片機的指令系統。3.1.1 MCS-51單片機指令系統的分類 1、MCS-51單片機指令系統按指令所占的字節(jié)數可分為以下三類：（1）單字節(jié)指令（49條）（2）雙字節(jié)指令（46條）（3）三字節(jié)指令（16條）第2頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二 2、按指令的執(zhí)行時間可分為以下三類： (1) 單周期指令（65條） (2) 雙周期指令（44條） (3) 四周期指令（2

2、條） 3、按指令的功能可分為以下五類： (1) 數據傳送類指令（29條） (2) 算術運算類指令（24條） (3) 邏輯運算類指令（24條） (4) 控制轉移類指令（17條） (5) 位操作類指令（17條）第3頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.1.2 指令格式MCS-51單片機匯編語言指令由操作碼和操作數兩部分組成。指令格式為：操作碼 操作數第4頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.1.3 指令中的常用符號Rn: 表示當前工作寄存器R0R7中的一個。Ri: 表示寄存器間接尋址，常常作間接尋址的地址指針。其中Ri代表R0和R1寄存器中的一個。Dir

3、ect: 表示內部數據存貯器單元的地址及特殊功能寄存器SFR的地址，對SFR而言，既可使用它的物理地址，也可直接使用它的名字。#date: 表示8位立即數，即8位常數，取值范圍為#00H#0FFH第5頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二#date16: 表示16位立即數，即16位常數，取值范圍為#0000H#0FFFFHaddr16: 表示16位地址 addr11: 表示11位地址rel: 用補碼形式表示的地址偏移量，取值范圍為-128+127。Bit: 表示內部RAM和SFR中的具有位尋址功能的位地址。SFR中的位地址可以直接出現在指令中，為了閱讀方便，往往也可用SFR的

4、名字和所在的數位表示。如：表示PSW中奇偶校驗位，可寫成D0H，也可寫成PSW.0的形式出現在指令中。: 表示間接尋址寄存器或基址寄存器的前綴符號。$: 表示當前指令的地址。第6頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.1.4 尋址方式1、立即尋址立即尋址是將操作數直接存放在指令中，作為指令的一部分存放在代碼段里。立即尋址中的數，稱為立即數。例如指令：MOV A，#30H2、直接尋址直接尋址是將操作數的地址直接存放在指令中。這種尋址方式的操作數只能存放在內部數據存貯器和特殊功能寄存器中。例如：MOV A，30H第7頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3、寄

5、存器尋址寄存器尋址是指操作數存放在以上所說的寄存器中，并且尋址時的寄存器已隱含在指令的操作碼中。例如：MOV A，R04、寄存器間址寄存器間址是指操作數存放在以寄存器內容為地址的單元中例如：MOV A，R0第8頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二5、變址尋址變址尋址是指操作數存放在變址寄存器和基址寄存器的內容相加形成的數為地址的單元中。其中累加器A作變址寄存器、程序計數器PC或寄存器DPTR作基址寄存器。例如： MOVC A, A+DPTR6、相對尋址相對尋址是將程序計數器PC的當前值與指令第二字節(jié)給出的偏移量相加，從而形成轉移的目標地址。例如：JZ 61H第9頁，共86頁

6、，2022年，5月20日，2點40分，星期二7、位尋址位尋址，是指對片內RAM中20H2FH中的128個位地址，以及SFR中的11個可進行位尋址的寄存器中的位地址尋址。例如：位尋址指令MOV C，20H，此指令是將RAM中位尋址區(qū)20H位地址中的內容，送給位累加器C。字節(jié)地址尋址指令：MOV A，20H，此指令是將內部RAM中20H單元中的內容送給累加器A。第10頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.2 MCS-51單片機指令系統3.2.1 數據傳送類指令1、內部傳送指令（16條）(1) 將數據傳送到累加器A的指令（4條）第11頁，共86頁，2022年，5月20日，2點4

7、0分，星期二第12頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二（2）將數據傳送到工作寄存器Rn的指令（3條）第13頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二（3）將8位數據直接傳送到直接地址（內部RAM單元或SFR寄存器）指令（5條）第14頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二（4）將8位數據傳送到以間接寄存器尋址的RAM單元的指令（3條）。第15頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二（5）16位數據傳送指令（1條）第16頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第17頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，

8、星期二第18頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第19頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第20頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第21頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第22頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第23頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第24頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第25頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第26頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第27頁，共86頁，2022年，5月

9、20日，2點40分，星期二第28頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第29頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第30頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第31頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第32頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第33頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第34頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第35頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第36頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第37頁，共86

10、頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.3 匯編語言程序設計3.3.1 匯編語言及其語句格式1、匯編語言這里介紹MCS-51單片機的匯編語言。2、匯編語言的語句格式一條匯編語言的語句包括四部分內容：標號、操作碼、操作數和注釋。其格式為：標號：操作碼操作數；注釋 例如：LOOP: MOV A , #20H ； (A)20H第38頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.3.2 偽指令1、定位偽指令格式：ORG n2、定義字節(jié)偽指令格式：標號：DB X1, X2, Xn此偽指令的功能是把Xi存入從標號開始連續(xù)的單元中。3、定義雙字節(jié)偽指令格式：標號：DW X1，X2，X

11、n此偽指令的功能是把Xi存入從標號開始的連續(xù)單元中。第39頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二4、預留存貯區(qū)偽指令格式：DS nDS n從標號指定單元開始，預留n個單元的存貯區(qū)。5、賦值偽指令格式：字符名稱x EQU n此指令的功能是將數據或地址n賦給字符名稱。6、結束匯編指令格式： ENDEND指示源程序到結束，常將其放在匯編語言源程序的末尾。第40頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.3.3 匯編語言程序設計過程1、分析任務，確定算法或解題思路2、根據算法和解決思路畫出程序流程圖流程圖是由一些框圖和流程線組合而成： 置的框圖連接在一起，位于不同框圖

12、的圈內，應標注相同的字母。第41頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3、根據流程圖編寫程序4、上機調試程序3.3.4 順序結構程序設計按照程序編寫的順序，依次執(zhí)行。任何復雜的程序，都含有較大成份的順序結構程序。 【例3-8】 將兩位壓縮BCD碼轉換成二進制數編程思路：（a1a0）BCD= a110+a0編程說明：待轉換的兩位壓縮BCD碼存放于R2，轉換結果存回R2。程序流程圖如圖3-1所示。第42頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第43頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二編程如下：START: MOV A , R2 ANL A ,

13、#0F0H ；取高位BCD碼 SWAP A MOV B , #0AH MVL AB MOV R3 , A MOV A , R2 ANL A , #0FH ；取低位BCD碼 ADD A , R3 MOV R2 , A END第44頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3.3.5 分支程序設計第45頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二【例3-9】 求符號函數的值 1 當X0Y= 0 當X=0 的值。 -1 當X9時，加37H。程序流程如圖3-11所示。第75頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第76頁，共86頁，2022年，5月20日，2點

14、40分，星期二參考程序如下：ORG 0100 H MOV A , 40 H ANL A , # 0F H CLR C SUBB A, # 0AH第77頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二JC NEXTADD A , #0AH ADD A , #37HSJMP SAVENEXT: ADD A , #0AH ADD A , #30HSAVE:MOV 40H , A END第78頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二（2） 查表求解： ORG 0100HMOV A , 40HANL A , #0FH ADD A , 02H MOVC A , A+PC MOV 4

15、0H , A DB 0, 1, 2, 3, 4, 5 DB 6, 7, 8, 9, A, B DB C, D, E, F END第79頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二 子程序設計1、子程序的調用與返回MCS-51單片機有兩條子程序調用指令：ACALL addr11、 LCALL addr16；一條子程序返回指令RET。 2、保存與恢復寄存器內容例如：SUB1: PUSH PSW PUSH A PUSH R6 (此處省略了子程序的內容) POP R6 POP A PUSH PSW第80頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二3、子程序的參數傳遞主程序在調用

16、子程序時，經常需要傳送一些參數，子程序運行完后也經常將一些參數回送給主程序，這叫參數傳遞。【例3-17 】 編程計算c = a2 +b2。編程說明：這個問題中，計算某數的平方可以用子程序來實現，兩次調用該子程序，并求和便得到所需結果。設a、b 分別存于內部RAM 的30H、31H單元，結果C存于內部RAM的40H單元。第81頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二參數傳遞：主程序中，將某數存放到累加器A中，作為子程序的入口參數；子程序中，將所求數的平方值存放在累加器A中，作為出口參數（即主程序的返回值）。子程序的入口參數：A中存放某數的值。子程序的出口參數：A中存放所求數的平方。子程序如下：SQR: INC A MOVC A , A+PC ；查平方表 RETTABLE: DB 0 , 1 , 4 , 9 , 16 DB 25 , 36 , 49 , 64 , 81主程序流程圖如圖3-12 所示。第82頁，共86頁，2022年，5月20日，2點40分，星期二第83頁，共86頁，2022