SOC單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理

2.1C8051F系列單片機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

2.2C8051F020存儲(chǔ)器組織2.3CIP-51指令系統(tǒng)2.4中斷系統(tǒng)2.5端口輸入/輸出2.6電源管理方式2.7復(fù)位與時(shí)鐘第2章SOC單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理

2.1C8051F系列單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)2.1.1C8051F系列單片機(jī)簡介2.1.2CIP-51內(nèi)核2.1.3C8051F020單片機(jī)的片上資源2.1.1C8051F系列單片機(jī)簡介（１）集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)SOC（Systemonchip）。具有完全兼容MCS-51內(nèi)核的微控制器（CIP-51）、除標(biāo)準(zhǔn)8051的數(shù)字外設(shè)部件外，還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬外設(shè)、其它數(shù)字外設(shè)及功能部件。是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)（SOC）。CPU有效地管理模擬和數(shù)字外設(shè)，可以關(guān)閉單個(gè)或全部外設(shè)以節(jié)省功耗。FLASH存儲(chǔ)器還具有ISP的能力，既可用作程序存儲(chǔ)器又可用作于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。2.1.1C8051F系列單片機(jī)簡介（２）片內(nèi)JTAG（jointtestactiongroup）調(diào)試電路允許對(duì)安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品進(jìn)行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。該調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲(chǔ)器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、觀察點(diǎn)、單步及運(yùn)行和停機(jī)命令。調(diào)試環(huán)境示意圖SiliconLabs提供一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（IDE），包括編輯器、宏匯編器、調(diào)試器和編程器。/USB2.1.2CIP-51內(nèi)核

C8051F系列單片機(jī)內(nèi)核采用與MCS-51兼容的CIP-51。標(biāo)準(zhǔn)8051中，除MUL和DIV以外所有指令都需要12或24個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為12-24MHz。CIP-51內(nèi)核采用流水線結(jié)構(gòu)，70%的指令執(zhí)行時(shí)間為1或2個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，只有4條指令的執(zhí)行時(shí)間大于4個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期。執(zhí)行周期數(shù)122/333/444/558指令數(shù)265051673121微控制器內(nèi)核峰值執(zhí)行速度比較MIPS(MillionInstructionsPerSecond)

2.1.3C8051F020單片機(jī)的片上資源

高速、流水線結(jié)構(gòu)的與8051兼容的CIP-51內(nèi)核（可達(dá)25MIPS）全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口JTAG（片內(nèi)）真正12位、100ksps的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開關(guān)真正8位、500ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)兩個(gè)12位DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式64K字節(jié)可ISP的FLASH存儲(chǔ)器4352（4096+256）字節(jié)的片內(nèi)RAM可尋址64K字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus/I2C和兩個(gè)UART串行接口5個(gè)通用的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

具有5個(gè)捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列(PCA)片內(nèi)看門狗定時(shí)器（Watchdog）、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器C8051F020芯片示意圖

C8051F020原理框圖高速微控制器內(nèi)核數(shù)字I/O模擬外設(shè)2.2C8051F020存貯器組織MCS-51存貯器組織（哈佛結(jié)構(gòu)）物理結(jié)構(gòu)上可分為:片內(nèi)程序存儲(chǔ)器片外程序存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器按功能和尋址（使用角度）可分為:程序存儲(chǔ)器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、特殊功能寄存器和位地址空間共5大部分

2.2C8051F020存貯器組織程序存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、位地址空間、SFR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2.2.1程序存貯器（1）容量：64KB，地址0x0000-0xFFFF。類型：FLASH存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器中有512字節(jié)（0xFE00–0xFFFF）保留給廠商使用，不能用于存儲(chǔ)用戶程序。有一個(gè)附加的128字節(jié)的扇區(qū)，可用于非易失性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。其地址范圍是0x00-0x7F。要訪問該扇區(qū)，SFLE（PSCTL.2）位必須被設(shè)置為邏輯1。通常情況下為只讀的，設(shè)置程序存儲(chǔ)器寫允許位PSWE（PSCTL.0）后可寫（用MOVX指令）。2.2.1程序存貯器（2）對(duì)程序存儲(chǔ)器的操作類型讀：使用MOVC指令實(shí)現(xiàn)，如查表操作。編程：使用編程工具通過JTAG接口進(jìn)行。寫：使用MOVX指令進(jìn)行，要先設(shè)置程序存儲(chǔ)器寫允許位PSWE（PSCTL.0）為1。編程/寫前要先執(zhí)行擦除操作，將PSEE（PSCTL.1）和PSWE（PSCTL.0）置1后，再往扇區(qū)的任一單元寫入任一數(shù)據(jù)即可擦除。擦除實(shí)際是將數(shù)據(jù)位全置1，禁止擦除后的寫操作只能寫入0。擦寫前還要將FLWE（FLSCL.0）置1，以允許用戶軟件擦/寫FLASH。為避免出錯(cuò)，對(duì)FLASH寫操作之間要禁止中斷。軟件對(duì)FLASH編程的流程禁止中斷置位FLWE（FLSCL.0），允許用戶軟件擦/寫FLASH置位PSEE（PSCTL.1），允許FLASH扇區(qū)擦除置位PSWE（PSCTL.0），允許FLASH寫用MOVX向待擦扇區(qū)的任一地址寫任一數(shù)據(jù)，即實(shí)現(xiàn)擦除清PSEE，禁止FLASH擦除用MOVX寫入需要的數(shù)據(jù)（實(shí)際是把不需要的1改為0）清PSWE，禁止寫程序存儲(chǔ)器清FLWE，禁止用戶軟件擦/寫FLASH開中斷2.2.2內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器

共256字節(jié)的RAM，地址0x00到0xFF。低128字節(jié)：用于通用寄存器和臨時(shí)存儲(chǔ)器，采用直接或間接尋址方式。0x00－0x7F0x00－0x1F：4個(gè)通用寄存器區(qū)，每個(gè)區(qū)有8個(gè)寄存器（R0~R7）。每次只能用其中一個(gè)區(qū)的通用寄存器，主、子程序間切換區(qū)號(hào)，省去這部分現(xiàn)場保護(hù)。0x20－0x2F：既可以按字節(jié)尋址又按位尋址訪問。0x30－0x7F：作一般存儲(chǔ)器用、堆棧等高128字節(jié)：0x80－0xFF，只能用間接尋址訪問。內(nèi)容回顧單片機(jī)概述單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器、嵌入式微控制器、為控制單元按片內(nèi)ROM分類：無ROM型、ROM型、OTP型、EPROM型、EEPROM型、FLASH型發(fā)展與應(yīng)用：四代；工業(yè)測控C8051F020存儲(chǔ)器組織哈佛結(jié)構(gòu)：程序、數(shù)據(jù)分開存放；有片內(nèi)、片外之分按用法：程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)RAM、片外RAM、SFR、位尋址空間內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器圖示只能間址2.2.3特殊功能寄存器SFR

寄存器：CPU或接口電路中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的部件通用寄存器專用寄存器：51單片機(jī)中稱為特殊功能寄存器SFR(SpecialFunctionRegisters)離散分布在0x80－0xFF中，采用直接尋址方式。與內(nèi)部RAM高128B地址重疊，但在物理上是兩個(gè)獨(dú)立空間，靠尋址方式區(qū)分。字節(jié)地址是8的倍數(shù)（0x0、0x8結(jié)尾）的SFR可進(jìn)行位尋址。CIP-51有120多個(gè)SFR，具體見P23表2-3，MCS-51只有21/26個(gè)。常用的特殊功能寄存器ACC（Accumulator）累加器：存放運(yùn)算操作數(shù)和結(jié)果，在指令中常用A表示。B（BRegister）寄存器：乘／除法中與ACC配合使用。SP（StackPointer）8位堆棧指針：復(fù)位值為0x07，使用時(shí)根據(jù)需要可重新賦值。數(shù)據(jù)入棧，SP加1，與80X86相反。DPTR（DataPointer）16位數(shù)據(jù)指針：訪問外部存儲(chǔ)器的地址指針，用于寄存器間接尋址?？煞譃镈PL和DPH兩個(gè)8位來用。PSW（ProgramStatusWord）8位程序狀態(tài)字，存放程序運(yùn)行的狀態(tài)信息。堆棧（補(bǔ)充）先進(jìn)后出（后進(jìn)先出）的特殊存儲(chǔ)區(qū)域有數(shù)據(jù)入棧（PUSH）和出棧（POP）兩種操作只有一個(gè)操作出入口，即棧頂，每次的PUSH、POP操作都在棧頂進(jìn)行有一個(gè)專用寄存器指向當(dāng)前棧頂，即堆棧指針SP，SP的初始值為07H，可以由程序設(shè)定每壓入一個(gè)字節(jié)，SP加1，每彈出一個(gè)字節(jié)，SP減1棧底出、入口棧頂SP棧頂SP棧頂SP棧頂SP20H32H45H45HPSW的各位定義（１）位7（CY）：進(jìn)/借位標(biāo)志有進(jìn)/借位（減法）時(shí)，置1。位6（AC）：輔助（半）進(jìn)位標(biāo)志向高半字節(jié)有進(jìn)/借位時(shí)，置1。位5、1（F0、F1）：用戶標(biāo)志可供用戶編程使用的通用標(biāo)志位。R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR復(fù)位值CYACF0RS1RS0OVF1PARITY00000000位7位6位5位4位3位2位1位0SFR地址：0xD0PSW的各位定義（２）位4-3（RS1-RS0）：寄存器工作區(qū)選擇位RS1RS0寄存器區(qū)片內(nèi)RAM地址000區(qū)0x00-0x07011區(qū)0x08-0x0F102區(qū)0x10-0x17113區(qū)0x18-0x1F位2（OV）：溢出標(biāo)志。ADD、ADDC或SUBB指令引起符號(hào)位變化溢出。MUL指令引起溢出（結(jié)果大于255）。DIV指令的除數(shù)為0。位0（PARITY）：奇偶標(biāo)志。若ACC中有奇數(shù)個(gè)1時(shí)該位置1，有偶數(shù)個(gè)1時(shí)清0。2.2.4位尋址區(qū)包括兩部分：內(nèi)部RAM中的0x20-0x2F單元；P24表2-4

部分SFR（字節(jié)地址為8的倍數(shù)的）。P23表2-3CIP-51中的布爾處理器，能對(duì)位地址直接尋址，執(zhí)行置“1”、清“0”、取反、測試等操作。字節(jié)地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D00x2F0x7F0x7E0x7D0x7C0x7B0x7A0x790x780x2E0x770x760x750x740x730x720x710x700x210x0F0x0E0x0D0x0C0x0B0x0A0x090x080x200x070x060x050x040x030x020x010x00名稱/地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D0SPI0CN/0xF80xFF0xFE0xFD0xFC0xFB0xFA0xF90xF8B/0xF00xF70xF60xF50xF40xF30xF20xF10xF0ADC0CN/0xE80xEF0xEE0xED0xEC0xEB0xEA0xE90xE8ACC/0xE00xE70xE60xE50xE40xE30xE20xE10xE02.2.5外部RAM和片內(nèi)XRAM

MCS-51內(nèi)部只有128或256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，不夠時(shí)可以在芯片外部擴(kuò)展64KB的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(XRAM)

。C8051F020同樣有64KB的外部數(shù)據(jù)空間。但在芯片內(nèi)部有屬于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的4096字節(jié)RAM，還有一個(gè)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口(EMIF)，可用于訪問片外存儲(chǔ)器和I/O接口。外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用EMIOCF寄存器進(jìn)行配置。外部存儲(chǔ)器空間用MOVX指令，通過DPTR、R0或R1間接尋址方式訪問。用R0或R1時(shí)高8位地址由EMIOCN提供。I/O端口和外部RAM統(tǒng)一編址（與80X86不同）。1．XRAM存儲(chǔ)器空間的訪問用MOVX指令通過DPTR、R0、R1間接尋址實(shí)現(xiàn)16位地址形式DPTR中存放待訪問存儲(chǔ)單元的地址。如：MOVDPTR，#1234h ；立即數(shù)0x1234→DPTRMOVXA，@DPTR ；（0x1234）→A

8位地址形式EMIOCN中存放待訪問地址的高8位，R0或R1存放待訪問地址的低8位。如：MOV EMIOCN，#12h；地址高字節(jié)0x12→EMIOCNMOV R0，#34h ；地址低字節(jié)→R0MOVXA，@R0 ；（0x1234）→A2.3CIP-51指令介紹

與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集完全兼容：指令共111條，在二進(jìn)制碼和功能上與MCS-51

產(chǎn)品完全等價(jià)，包括操作碼、尋址方式和對(duì)PSW標(biāo)志的影響。指令時(shí)序與標(biāo)準(zhǔn)8051不同，CIP-51中機(jī)器周期與時(shí)鐘周期相等，MCS-51中機(jī)器周期=12×?xí)r鐘周期。采用流水線結(jié)構(gòu)，大多數(shù)指令執(zhí)行所需的時(shí)鐘周期數(shù)與指令的字節(jié)數(shù)一致。條件轉(zhuǎn)移指令，不發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)比發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)少一個(gè)時(shí)鐘周期。2.3.1尋址方式(1)根據(jù)指令中給出的地址碼，尋找操作數(shù)真實(shí)有效地址的方式，共七種:1.寄存器尋址

指令中地址碼給出的是某一通用寄存器的編號(hào)，寄存器的內(nèi)容為操作數(shù)。如：MOV A，R0 ；A←（R0）可為R0～R7、ACC、DPTR、B

2.直接尋址

直接尋址時(shí)，指令中地址碼部分直接給出操作數(shù)的有效地址。如：

MOV A，4FH ；A←（0x4F）

2.3.1尋址方式(2)3．寄存器間接尋址 指令中給出的寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)的地址，而不是操作數(shù)本身，即寄存器內(nèi)容為地址指針。僅R0、R1、DPTR、PC可以。如：MOV A，@R1 ；A←（（R1））注意：@為間接尋址的標(biāo)志４．立即尋址 指令中地址碼部分給出的就是操作數(shù)。如： MOVA，#6FH ；A←0x6F

注意：不要漏掉#號(hào)2.3.1尋址方式(3)5．變址尋址

操作數(shù)地址=變址寄存器的內(nèi)容+偏移量。如： MOVC A，@A+DPTR ；A←（（A）＋（DPTR））又稱基址+變址尋址，基址寄存器可以是DPTR或PC，變址寄存器只能是A。只能用于程序存儲(chǔ)器的讀操作（數(shù)據(jù)表）。6．相對(duì)尋址

轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址=

PC（本條指令的地址）+2+偏移量rel。如：SJMP rel ；PC←（PC）＋2＋rel7．位尋址（位地址的直接尋址方式）操作數(shù)是二進(jìn)制數(shù)的某一位。位尋址區(qū)和部分SFR。SETB bit ；（bit）←1程序計(jì)數(shù)器PC（補(bǔ)充）存放下一條要執(zhí)行的指令的地址51單片機(jī)復(fù)位后，（PC）=0000H，所以從地址0處開始執(zhí)行程序每取出一個(gè)指令字節(jié)后會(huì)自動(dòng)加1，所以一條指令取出后，PC自動(dòng)指向下一條指令例如：1005HSJMP80H執(zhí)行后，程序轉(zhuǎn)到1005H+2-128=0F87H注：rel為8位補(bǔ)碼數(shù)據(jù)SJMPrel……PCPC+1PC+2PC+2+rel2.3.251指令集共111條，按其功能可分五大類：

算術(shù)運(yùn)算指令

邏輯運(yùn)算指令

數(shù)據(jù)傳送指令

布爾運(yùn)算指令

程序分支指令1.數(shù)據(jù)傳送指令(1)數(shù)據(jù)傳送指令訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指令訪問程序存儲(chǔ)器指令（2條）訪問片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指令訪問片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指令一般傳送指令8位（15條）16位（1條）特殊傳送指令堆棧指令（2條）數(shù)據(jù)交換指令字節(jié)交換（3條）半字節(jié)交換（1條）1.數(shù)據(jù)傳送指令(2)MOV（一般傳送指令）,共有以下16種尋址格式：

MOV A，Rn ；A←（Rn） MOV A，direct ；A←（direct） MOV A，@Ri ；A←（（Ri）） MOV A，#data ；A←data MOV Rn，A ；Rn←（A）

MOV Rn，direct ；Rn←（direct）MOV Rn，#data ；Rn←data以A為目的以Rn為目的1.數(shù)據(jù)傳送指令(3)MOV direct，A ；direct←（A） MOV direct，Rn ；direct←（Rn）

MOV direct，direct

；direct←（direct） MOV direct，@Ri ；direct←（（Ri）） MOV direct，#data ；direct←data MOV @Ri，A ；（Ri）←（A） MOV @Ri，direct ；（Ri）←（direct） MOV @Ri，#data ；（Ri）←data

MOV DPTR，#data16

；DPTR←data16direct為目的@Ri為目的1.數(shù)據(jù)傳送指令(4)MOVC（查表指令）MOVCA，@A+DPTR ；A←（（A）＋（DPTR））MOVCA，@A＋PC ；PC←（PC）＋1 ；A←（（A）＋（PC））例：MOVA,#03H MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR …… TABLEDB‘0123456789’ 結(jié)果:（A）＝33HTABLE30H+131H+232H+333H……+939H1.數(shù)據(jù)傳送指令(5)MOVX（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀、寫指令，也用于Flash編程）：MOVXA，@DPTR ；A←（（DPTR）） MOVXA，@Ri ；A←（（Ri）） MOVX@DPTR，A ；（DPTR）←（A） MOVX@Ri，A；（Ri）←（A）注意：8位MOVX指令的高8位地址由EMIOCN提供讀寫例：XRAM（1000H）→（2000H）方法1：

MOVDPTR,#1000HMOVXA,@DPTRMOVDPTR,#2000HMOVX@DPTR,A方法2:

MOVEMIOCN,#10HMOVR0,#00HMOVXA,@R0MOVEMIOCN,#20HMOVX@R0,A數(shù)據(jù)傳送指令舉例（補(bǔ)充）1.數(shù)據(jù)傳送指令(5)PUSH（壓棧）：將數(shù)據(jù)推進(jìn)堆棧 PUSH direct ；SP←（SP）＋1；（SP）←（direct）POP（出棧）：將數(shù)據(jù)由堆棧頂端取出 POP direct ；direct←（SP）；SP←（SP）－1注意：堆棧只能按字節(jié)操作，壓棧指針加1（向上生成），出棧指針減1，與80x86相反。只能用直接尋址。PUSHACC√PUSHA×1.數(shù)據(jù)傳送指令(6)XCH（字節(jié)交換）： XCH A，Rn ；（A）（Rn） XCH A，direct ；（A）（direct） XCH A，@Ri ；（A）（（Ri））XCHD（半字節(jié)交換）：XCHD A，@Ri

；（A）3～0

（（Ri））3～0SWAP（累加器A高、低4位互換）：SWAPA

；（A）3～0

（A）7～4內(nèi)容回顧位尋址空間內(nèi)部RAM中的0x20-0x2F單元部分SFR（字節(jié)地址為8的倍數(shù)的）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（XRAM）片內(nèi)集成4KB提供一個(gè)擴(kuò)展接口（EMIF）,可擴(kuò)到64KB可以用低端端口（P0～P3）、也可以用高端端口（P4～P7）復(fù)用/非復(fù)用四種使用方式：只用片內(nèi)、只用片外、兩種分片模式讀、寫指令：8位方式、16位方式的MOVX指令內(nèi)容回顧尋址方式立即尋址#寄存器尋址直接尋址寄存器間接尋址@R0、@R1、@DPTR基址+變址尋址MOVC、@A+PC、@A+DPTR相對(duì)尋址位尋址內(nèi)容回顧數(shù)據(jù)傳送指令MOVMOVCMOVXPUSH、POPXCH、XCHD、SWAP數(shù)據(jù)傳送指令舉例（補(bǔ)充）設(shè)內(nèi)部RAM40H、41H單元中連續(xù)存放4個(gè)壓縮的BCD碼數(shù)據(jù)，編程將其倒序排列。

MOVA,41HSWAPAXCHA,40HSWAPAMOV41H,A40HBCD2BCD141HBCD4BCD340HBCD3BCD441HBCD1BCD22．算術(shù)運(yùn)算指令—加法

ADD（加法）指令，有4種尋址格式：

ADD A，Rn；A←（A）＋（Rn）

（n：0～7） ADD A，direct；A←（A）＋（direct） ADD A，@Ri ；A←（A）＋（（Ri））（i：0～1） ADD A，#data；A←（A）＋dataADDC（帶進(jìn)位加法）指令，有4種尋址格式：ADDCA，Rn ；A←（A）＋（Rn）＋（CY） ADDCA，direct；A←（A）＋（direct）＋（CY） ADDCA，@Ri；A←（A）＋（（Ri））＋（CY） ADDCA，#data；A←（A）＋data＋(CY)結(jié)果影響PSW的CY、AC、OV。2．算術(shù)運(yùn)算指令—加法DA（十進(jìn)制調(diào)整）指令：將A累加器內(nèi)容作BCD碼調(diào)整。

DA A ；若AC=1或A3～0>9，則A←（A）＋0x06 ；若CY=1或A7～4>9，則A←（A）＋0x60

INC（加1）指令： INC A ；A←（A）＋1 INC direct ；direct←（direct）＋1INC @Ri ；（Ri）←（（Ri））＋1 INC Rn ；Rn←（Rn）＋1 INC DPTR ；DPTR←（DPTR）＋1

加法指令舉例（補(bǔ)充）（61H、60H）+（63H、62H）→61H、60HMOVR0,#60HMOVR1,#62HMOVA,@R0

ADDA,@R1MOV@R0,AINCR0INCR1MOVA,@R0

ADDCA,@R1MOV@R0,A63HX2H62HX2L61HX1H(SUMH)60HX1L(SUML)+R0R1R1R02．算術(shù)運(yùn)算指令—減法SUBB（帶借位減法指令）： SUBB A，Rn ；A←（A）－（Rn）－（CY） SUBB A，direct ；A←（A）－（direct）－（CY） SUBB A，@Ri ；A←（A）－（（Ri））－（CY） SUBBA，#data ；A←（A）－data－（CY）結(jié)果影響PSW的CY、AC、OV。DEC（減1）指令DEC A ；A←（A）－1 DEC direct ；direct←（direct）－1 DEC @Ri ；（Ri）←（（Ri））－1 DEC Rn ；Rn←（Rn）－1無不帶借位的減法指令SUB2．算術(shù)運(yùn)算指令—乘/除法MUL（乘法指令）： MUL AB ;（A）×（B）→BA若運(yùn)算后B≠0，則置OV=1。DIV（除法）指令：將累加器A和寄存器B作無符號(hào)相除。DIV AB ；（A）/（B），A←商、B←余數(shù)除法指令舉例（補(bǔ)充）將A中的數(shù)轉(zhuǎn)換成3位BCD數(shù)，百位存放在片內(nèi)RAM的20H單元，十、個(gè)位存放在21H單元中。分析：（A）÷100→商（百位）→20H余數(shù)÷10→商（十位）→21H；余數(shù)（個(gè)位）→21H MOVB,#100 DIVAB MOV20H,A MOVA,B MOVB,#10 DIVAB SWAPA ADDA,B MOV21H,AA:11111000B（248）20H0221H483．邏輯運(yùn)算指令—與ANL（邏輯與指令）：共有以下6種尋址格式：

ANL A，Rn ；A←（A）∧（Rn） ANL A，direct ；A←（A）∧（direct） ANL A，@Ri ；A←（A）∧（（Ri）） ANL A，#data ；A←（A）∧data ANL direct，A ；direct←（direct）∧（A） ANL direct，#data ；direct←（direct）∧data常用于將數(shù)據(jù)的某些位清03．邏輯運(yùn)算指令—或ORL（邏輯或指令）：共有以下6種尋址格式：

ORL A，Rn ；A←（A）∨（Rn） ORL A，direct ；A←（A）∨（direct） ORL A，@Ri ；A←（A）∨（（Ri）） ORL A，#data ；A←（A）∨data ORL direct，A ；direct←（direct）∨（A） ORL direct，#data ；direct←（direct）∨data常用于將數(shù)據(jù)的某些位置13．邏輯運(yùn)算指令—異或XRL（邏輯異或指令）：共有以下6種尋址格式：

XRL A，Rn ；A←（A）⊕（Rn） XRL A，direct ；A←（A）⊕（direct） XRL A，@Ri ；A←（A）⊕（（Ri）） XRL A，#data ；A←（A）⊕data XRL direct，A ；direct←（direct）⊕（A） XRL direct，#data ；direct←（direct）⊕data常用于將數(shù)據(jù)的某些位取反3．邏輯運(yùn)算指令—A清0、取反、移位CLR（累加器清零指令）：將累加器A內(nèi)容清除為0。 CLR A ；A←0CPL（累加器取反指令）：將累加器A內(nèi)容每位求反。CPL A ；A←（A）的每位求反，即0→1，1→0RL（累加器左移指令）：將累加器A的內(nèi)容左環(huán)移一位。RL A

RLC（累加器帶進(jìn)位左移指令）：將累加器A的內(nèi)容與進(jìn)位左環(huán)移一位。

RLC AA7

A0A7A0CY3．邏輯運(yùn)算指令—A移位、交換RR（累加器右移指令）：將累加器A的內(nèi)容右環(huán)移一位。

RRAA7A0A7A0CYA7～A4A3~A0RRC（累加器帶進(jìn)位右移指令）：將累加器A的內(nèi)容與進(jìn)位右環(huán)移一位。RRCASWAP（4位互換指令）：將累加器A的高4位與低4位互換。SWAPA邏輯運(yùn)算指令舉例（補(bǔ)充）將累加器A中壓縮BCD碼拆成兩個(gè)非壓縮BCD碼，低位存入30H單元，高位存入31H單元。

PUSHACCANLA,#0FHMOV30H,APOPACCSWAPAANLA,#0FHMOV31H,AACC3530H31H05H03H4.布爾運(yùn)算指令(1)CLR（清除）：可將CY或可位尋址的位清0。

CLR C ；CY←0 CLR bit ；bit←0SETB（置位）：可將CY或可位尋址的位置1。

SETBC ；CY←1 SETBbit ；bit←1CPL（取反）：可將CY標(biāo)志或可位尋址的位取反。

CPL C ；CY←/(CY) CPLbit ；bit←/(bit)

4.布爾運(yùn)算指令(2)ANL（與） ANL C，bit ；CY←（CY）∧（bit） ANL C，/bit ；CY←（CY）∧/（bit）ORL（或） ORL C，bit ；CY←（CY）∨（bit） ORL C，/bit ；CY←（CY）∨/（bit）MOV（位傳送指令） MOV C，bit ；CY←（bit） MOV bit，C ；bit←（CY）

5．程序分支指令(1)JC（有進(jìn)位跳轉(zhuǎn)）JC rel；若CY＝1則PC←(PC)＋2＋rel；否則PC←(PC)＋2JNC（無進(jìn)位跳轉(zhuǎn)）JNCrel；若CY＝0則PC←(PC)＋2＋rel；否則PC←(PC)＋2JB（為1跳轉(zhuǎn)） JB bit，rel ；若bit＝1則PC←（PC）＋3＋rel；否則PC←（PC）＋3JNB（為0跳轉(zhuǎn)）

JNBbit，rel；若bit＝0則PC←(PC)＋3＋rel；否則PC←(PC)＋3JBC（為1跳轉(zhuǎn)并清除） JBCbit，rel；若bit＝1則PC←(PC)＋3＋rel且bit←0；否則PC←(PC)＋35．程序分支指令(2)JZ（A為0跳轉(zhuǎn)） JZ rel ；若（A）＝0則PC←（PC）＋2＋rel

；若（A）≠0則PC←（PC）＋2JNZ（A為非0跳轉(zhuǎn)）

JNZ rel ；若（A）≠0則PC←（PC）＋2＋rel

；若（A）＝0則PC←（PC）＋2CJNE（比較不相等跳轉(zhuǎn)）CJNE A，direct，rel ；若（A）≠（direct）則跳轉(zhuǎn)CJNE A，#data，rel ；若（A）≠data則跳轉(zhuǎn)CJNE Rn，#data，rel ；若（Rn）≠data則跳轉(zhuǎn)CJNE @Ri，#data，rel；若（（Ri））≠data則跳轉(zhuǎn)5．程序分支指令(3)DJNZ（減1不為0跳轉(zhuǎn)） DJNZRn，rel ；Rn←（Rn）－1

；若（Rn）≠0則PC←（PC）＋2＋rel

；若（Rn）＝0則PC←（PC）＋2 DJNZ direct，rel ；direct←（direct）－1

；若（direct）≠0則PC←（PC）＋3＋rel

；若（direct）＝0則PC←（PC）＋35．程序分支指令(4)LJMP（長跳轉(zhuǎn)指令） LJMP addr16 ；PC←addr16AJMP（短跳轉(zhuǎn)指令） AJMP addr11 ；PC←（PC）＋2，PC10～0←addr11SJMP（相對(duì)跳轉(zhuǎn)指令） SJMP rel ；PC←（PC）＋2，PC←（PC）＋relJMP（散轉(zhuǎn)指令） JMP @A＋DPTR ；PC←（A）＋（DPTR）5．程序分支指令(5)LCALL（長調(diào)用指令） LCALL addr16；PC←（PC）＋3

；SP←（SP）＋1，（SP）←PC7～0

；SP←（SP）＋1，（SP）←PC15～8

；PC←addr16ACALL（短調(diào)用指令） ACALL addr11；PC←（PC）＋2

；SP←（SP）＋1，（SP）←PC7～0

；SP←（SP）＋1，（SP）←PC15～8

；PC10～0←addr115．程序分支指令(6)RET（子程序返回）： RET ；PC15～8←（（SP）），SP←（SP）–1

；PC7～0←（（SP）），SP←（SP）–1RETI（中斷返回）：

RETI ；PC15～8←（（SP）），SP←（SP）–1

；PC7～0←（（SP）），SP←（SP）–1

；清除相應(yīng)中斷優(yōu)先級(jí)狀態(tài)位 NOP（空操作）：NOP ；PC←（PC）＋1作業(yè)一：P77習(xí)題2：2、3、5、62.4中斷系統(tǒng)2.4.1中斷概念

中斷服務(wù)程序1非預(yù)料事件1CPU執(zhí)行流程主程序中斷嵌套低級(jí)中斷服務(wù)程序主程序高級(jí)中斷服務(wù)程序低級(jí)請(qǐng)求高級(jí)請(qǐng)求2.4.1中斷的概念中斷、中斷系統(tǒng)中斷源中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)、中斷返回、斷點(diǎn)、中斷向量中斷允許、中斷屏蔽中斷優(yōu)先級(jí)中斷嵌套單級(jí)中斷系統(tǒng)、多級(jí)中斷系統(tǒng)2.4.2C8051F的中斷系統(tǒng)中斷源（22個(gè)）中斷允許寄存器中斷優(yōu)先級(jí)寄存器高優(yōu)先級(jí)EX0ET0低優(yōu)先級(jí)

高低IE0IE1TF0INT0INT1TF1TIRITF2EXF2EX1ET1ESET2EAPX0PT0PX1PT1PSPX2IE寄存器IP寄存器EIE1寄存器EIE2寄存器EIP1EIP2EXVLD0000同級(jí)查詢順序1.中斷源（１）共22個(gè)，P41表2-5，分外部中斷、串口（UART0、UART1、SPI、SMBus等）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、電壓比較器、A/D轉(zhuǎn)換中斷等。

（１）外部中斷源

與MCS-51兼容的外部中斷0、1（/INT0、/INT1）。邊沿觸發(fā)（上升沿或下降沿）的外部中斷6、7。（2）定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷

由內(nèi)部定時(shí)器溢出產(chǎn)生，故它們屬于內(nèi)部中斷C8051F020有5個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,其中3個(gè)（T0～T2）與MCS-51兼容。PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）中斷1.中斷源（2）（3）串行口中斷

由內(nèi)部串行口產(chǎn)生，故也是一種內(nèi)部中斷。C8051F020中有2個(gè)UART串行口（UART0、UART1）。

發(fā)送和接收共用一個(gè)中斷源，通過判斷TI和RI標(biāo)志，區(qū)分是發(fā)送中斷還是接收中斷。SPI、SMBus中斷源（4）其它中斷源C8051F020還有電壓比較器、A/D轉(zhuǎn)換、晶振準(zhǔn)備好等中斷源。２．中斷控制（1）中斷使能控制

采用兩級(jí)中斷使能控制C8051F對(duì)所有的中斷源的開放和屏蔽（總控制位EA）每個(gè)中斷源都有單獨(dú)的二級(jí)中斷允許控制位受中斷允許寄存器IE、EIE1、EIE2控制。（2）中斷優(yōu)先級(jí)別的設(shè)定每個(gè)中斷源都可以設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)，由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP、EIP1、EIP2統(tǒng)一管理。２．中斷控制高優(yōu)先級(jí)EX0ET0低優(yōu)先級(jí)

高低IE0IE1TF0INT0INT1TF1TIRITF2EXF2EX1ET1ESET2EAPX0PT0PX1PT1PSPX2IE寄存器IP寄存器EIE1寄存器EIE2寄存器EIP1EIP2EXVLD中斷允許寄存器IEEA：總控位；IEGF0：通用標(biāo)志位；其它為分允許位1：允許；0：禁止操作方法字節(jié)操作，如：MOVIE，#82H位操作，如：SETBEASETBET0R/WR/W