第5講 單片機(jī)指令系統(tǒng)2

第5講（2012-4-17）11-12第2學(xué)期第8周汽車單片機(jī)1.指令系統(tǒng)簡介；2.尋址方式；3.指令系統(tǒng)；4.匯編語言程序設(shè)計(jì)；5.程序設(shè)計(jì)實(shí)例；第3章MCS-51指令系統(tǒng)及匯編語言MCS-51的基本指令共111條，按指令所占的字節(jié)來分：

(1)單字節(jié)指令49條；

(2)雙字節(jié)指令45條；

(3)三字節(jié)指令17條。按指令的執(zhí)行時(shí)間來分：

(1)1個(gè)機(jī)器周期（12個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）指令64條

(2)2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）指令45條(3)只有乘、除兩條指令的執(zhí)行時(shí)間為4個(gè)機(jī)器周期（48個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）。復(fù)習(xí)指令系統(tǒng)分類占用哪里的字節(jié)?該時(shí)間由誰來決定?復(fù)習(xí)指令格式

指令格式——指令的表達(dá)方式稱為指令格式

[標(biāo)號(hào)：]操作碼[目的操作數(shù)][，源操作數(shù)][；注釋]LP1:MOV@R0,A;先清R0INCR0;R0里數(shù)據(jù)自加1DJNZR7,LP1;先(R7)-1→R7，判斷R7復(fù)習(xí)

尋址方式

MCS-51單片機(jī)有7種尋址方式，見表1。序號(hào)尋址方式范例1立即尋址MOVA，#20H2直接尋址MOVA，20H3寄存器尋址MOVA，Rn

4寄存器間接尋址MOVA，@Ri

5變址尋址MOVCA，@A+DPTRMOVCA，@A+PC6相對尋址JZrel；PC<-(PC)+2+relJCLOOP7位尋址MOVC，40H有五大類指令，共111條：（1）數(shù)據(jù)傳送類(28條)

：RAM、ROM、堆棧，傳送、交換數(shù)據(jù)。（2）算術(shù)運(yùn)算類(24條)

：字節(jié)。其中操作數(shù)既可能是數(shù)據(jù)，也可能是地址。加、減、乘、除，自加（減）1；（3）邏輯運(yùn)算類(25條)

：與、或、異或、移位。（4）控制轉(zhuǎn)移類(17條)

：（無）條件轉(zhuǎn)移、空操作。（5）布爾變量操作類(17條)

：位數(shù)據(jù)傳送、與、或、轉(zhuǎn)移。3.3指令系統(tǒng)

3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令(賦值指令)

使用最頻繁的一類指令,共29條，通用格式：

MOV<目的操作數(shù)>，<源操作數(shù)>屬“復(fù)制”性質(zhì)，而不是“搬家”數(shù)據(jù)傳送類指令不影響標(biāo)志位,Cy、Ac和OV，但不包括奇偶標(biāo)志位P。片內(nèi)數(shù)據(jù)傳送指令；片外數(shù)據(jù)傳送指令；程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送指令；數(shù)據(jù)交換指令；堆棧操作指令；1．以累加器A為目的操作數(shù)的指令

MOVA,direct;（direct）→A

MOVA,Rn;(Rn)→A，n=0～7 MOVA,@Ri;((Ri))→A,i=0,1 MOVA,#data;#data→A功能：是把源操作數(shù)的內(nèi)容送入累加器A。一、片內(nèi)數(shù)據(jù)傳送指令指令助記符及功能說明如下：目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式MOVA,direct;(A)←(direct)直接尋址MOVA,@Ri;(A)←((Ri))寄存器間接尋址MOVA,Rn;(A)←(Rn)寄存器尋址MOVA,#data;(A)←data立即尋址例1

若(50H)=10H，則執(zhí)行指令MOVA,50H之后，(A)=10H。例2

若(R0)=20H，(20H)=39H，則執(zhí)行指令MOVA,@R0后，(A)=39H。例3

若(R5)=55H，則執(zhí)行指令MOVA,R5后，(A)=55H。2.以Rn為目的操作數(shù)的指令

MOVRn,A;(A)→Rn,n=0～7 MOVRn,direct;（direct）→Rn,n=0～7MOVRn,#dat;#data→Rn,n=0～7功能：是把源操作數(shù)的內(nèi)容送入當(dāng)前一組工作寄存器區(qū)的R0～R7中的某一個(gè)寄存器。例1

若(A)=20H，則執(zhí)行指令MOVR3,A后，(R3)=20H。例2

若(30H)=01H，則執(zhí)行指令MOVR7,30H后，(R7)=01H。指令助記符及功能說明如下：目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式MOVRn,A;(Rn)←(A)寄存器尋址MOVRn,direct;(Rn)←(direct)直接尋址MOVRn,#data;(Rn)←data立即尋址3.以直接地址direct為目的操作數(shù)的指令

MOVdirect,A;(A)→directMOV direct,Rn;(Rn)→direct,n=0～7MOVdirect1,direct2; MOVdirect,@Ri;((Ri))→direct MOV direct,#data;#data→direct功能：把源操作數(shù)送入直接地址指出的存儲(chǔ)單元。direct指的是內(nèi)部RAM或SFR的地址。例1

若(30H)=20H，(R0)=30H，則執(zhí)行指令MOV90H,@R0的結(jié)果為(90H)=20H。例2

若例1中的條件不變，而執(zhí)行指令MOVP1,@R0，則(P1)=20H。指令助記符及功能說明如下：目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式MOVdirectX,A;(directX)←(A)寄存器尋址MOVdirectX,Rn;(directX)←(Rn)寄存器尋址MOVdirectX,directY;(directX)←(directY)直接尋址MOVdirectX,@Ri;(directX)←((Ri))寄存器間接尋址MOVdirectX,#data;(directX)←data立即尋址若(30H)=20H，(R0)=30H，則執(zhí)行指令MOV90H,@R0的結(jié)果為(90H)=20H。執(zhí)行指令MOVP1,@R0，則(P1)=20H=00100000B

MCS-51P1.0P1.7000001005V0V0V4.以寄存器間接地址為目的操作數(shù)的指令

MOV@Ri,A;(A)→((Ri)),i=0,1MOV@Ri,direct;（direct）→((Ri))MOV@Ri,#data;#data→((Ri))例1若(R0)=50H，(50H)=20H，(A)=10H，則執(zhí)行指令“MOV@R0,A”后，50H單元的內(nèi)容由原來的20H變?yōu)?0H。目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式MOV@Ri,A;((Ri))←(A)寄存器尋址MOV@Ri,direct;((Ri))←(direct)直接尋址MOV@Ri,#data;((Ri))←data立即尋址

MOVA,#00H;00H→(A)MOVR0,#20H;20H→(R0)第一個(gè)單元MOVR7,#20H;20H→(R7)個(gè)數(shù)LP1:MOV@R0,A;先清R0INCR0;R0里數(shù)據(jù)自加1DJNZR7,LP1;先(R7)-1→R7，判斷R7

是否為0，不為0則返回

例3-7P52

將20H開始的32個(gè)單元全部清05.16位數(shù)傳送指令

MOVDPTR,#data16;#data16→DPTR唯一的16位數(shù)據(jù)的傳送指令,立即數(shù)的高8位送入DPH，立即數(shù)的低8位送入DPL。目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式MOVDPTR,#data16;(DPTR)←data16立即尋址這條指令的功能是：把16位立即數(shù)送入DPTR中。而16位的數(shù)據(jù)指針DPTR由DPH與DPL組成，該指令執(zhí)行后，16位立即數(shù)的高8位送入DPH中，低8位送入DPL中。該指令的執(zhí)行，不影響程序狀態(tài)寄存器PSW。指累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳送指令

MOVXA,@DPTR;((DPTR))→A,讀外部RAM/IOMOVXA,@Ri;((Ri))→A,讀外部RAM/IOMOVX@DPTR,A;(A)→((DPTR)),寫外部RAM/IOMOVX@Ri,A;(A)→((Ri)),寫外部RAM/IO功能：讀外部RAM存儲(chǔ)器或I/O中的一個(gè)字節(jié)，或把A中一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)寫到外部RAM存儲(chǔ)器或I/O中。

注意：RD*或WR*信號(hào)有效。二、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳送指令外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(或I/O口)與累加器A傳送指令指令助記符與功能說明如下：目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式MOVXA,@DPTR;(A)←((DPTR))寄存器間接尋址MOVXA,@Ri;(A)←((Ri))寄存器間接尋址MOVX@DPTR,A;((DPTR))←(A)寄存器尋址MOVX@Ri,A;((Ri))←(A)寄存器尋址注意:1）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。最多64K。2）采用Ri（i=0,1）間接尋址，可尋址片外256個(gè)單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。Ri內(nèi)容由P0口輸出。3）片外RAM存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)只能與A進(jìn)行交換。例1將外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7FF0H單元中的數(shù)據(jù)取出，存放到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2000H單元中去。MOVDPTR,#7FF0HMOVXA,@DPTRMOVDPTR,#2000HMOVX@DPTR,A自學(xué)例題3-9，3-10，3-11程序存儲(chǔ)器向累加器A傳送數(shù)據(jù)指令指令助記符與功能說明如下：目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式MOVCA,@A+PC;(A)←((A)+(PC)+1)變址尋址MOVCA,@A+DPTR;(A)←((A)+(DPTR))變址尋址三、程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送指令用于讀程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格的指令，均采用基址寄存器加變址寄存器間接尋址方式。

(1)MOVCA,@A+PC

以PC作基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號(hào)整數(shù)和PC中的內(nèi)容（下一條指令的起始地址）相加后得到一個(gè)16位的地址，該地址指出的程序存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送到累加器A。注意：PSEN信號(hào)有效。例如:(A)=30H,執(zhí)行地址1000H處的指令

1000H:MOVCA,@A+PC

本指令占用一個(gè)字節(jié)，執(zhí)行結(jié)果將程序存儲(chǔ)器中1031H的內(nèi)容送入A。優(yōu)點(diǎn)：不改變特殊功能寄存器及PC的狀態(tài)，根據(jù)A的內(nèi)容就可以取出表格中的常數(shù)。缺點(diǎn)：表格只能存放在該條查表指令后面的256個(gè)單元之內(nèi)，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。

(2)MOVCA,@A+DPTR以DPTR作為基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號(hào)數(shù)和DPTR的內(nèi)容相加得到一個(gè)16位的地址，把由該地址指出的程序存儲(chǔ)器單元的內(nèi)容送到累加器A.例如(DPTR)=8100H(A)=40H執(zhí)行指令

MOVCA,@A+DPTR

本指令的執(zhí)行結(jié)果只和指針DPTR及累加器A的內(nèi)容有關(guān)，與該指令存放的地址及常數(shù)表格存放的地址無關(guān)，因此表格的大小和位置可以在64K程序存儲(chǔ)器中任意安排，一個(gè)表格可以為各個(gè)程序塊公用。兩條指令是在MOV的后面加C，“C”是CODE的第一個(gè)字母，即代碼的意思。教材例3-12、3-13

1.字節(jié)交換指令例1設(shè)(R1)=30H，(30H)=45H，(A)=7FH，則執(zhí)行指令：XCHA,@R1結(jié)果：(A)=45H，而(30H)=7FH，從而實(shí)現(xiàn)了累加器A與內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM中30H單元的數(shù)據(jù)交換。指令助記符與功能說明如下：目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式XCHA,direct(direct)直接尋址XCHA,@Ri((Ri))間接尋址XCHA,Rn(Rn)寄存器尋址四、數(shù)據(jù)交換指令2.半字節(jié)交換指令例1設(shè)(30H)=6FH，(R0)=30H，(A)=0F6H，則執(zhí)行指令：XCHDA,@Ri結(jié)果：(A)=0FFH，(30H)=66H數(shù)據(jù)交換指令除了影響始終跟蹤A中數(shù)據(jù)奇偶性的P標(biāo)志外，對PSW中其他標(biāo)志位均無影響。指令助記符與功能說明如下：目的操作數(shù)源操作數(shù)功能說明源操作數(shù)尋址方式XCHDA,@Ri(A)←((Ri))間接尋址3.累加器A中高四位與低四位交換指令SWAPA該指令所執(zhí)行的操作是累加器A中的高4位與低4位的內(nèi)容互換，其結(jié)果仍存放在累加器A中。例1

設(shè)(A)=0A5H(10100101B)，則執(zhí)行指令：SWAPA結(jié)果：(A)=5AH(01011010B)指令SWAP交換了A中高、低半字節(jié)(3～0和7～4)，結(jié)果不影響標(biāo)志寄存器PSW。MCS-51內(nèi)部RAM中可以設(shè)定一個(gè)后進(jìn)先出（LIFO-LastInFirstOut）的區(qū)域稱作堆棧.堆棧指針SP指出堆棧的棧頂位置。堆棧操作指令只有2條，即：壓入(PUSH)和彈出(POP)。壓入指令：PUSHdirect ;SP←SP+1，((SP))←(direct)彈出指令：POPdirect ;((SP))←(direct)，SP←SP-1五、堆棧操作指令形式1 PUSHA ;保護(hù)A中數(shù)據(jù)

PUSHPSW;保護(hù)標(biāo)志寄存器中數(shù)據(jù)

… ;