第2章MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng)

第2章51單片機(jī)的指令系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行程序完成人們指定的任務(wù)，程序由一條一條指令構(gòu)成，能為CPU識(shí)別并執(zhí)行的指令的集合就是該CPU的指令系統(tǒng)。以助記符表示的指令是計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，使用匯編語(yǔ)言編寫的程序稱為匯編語(yǔ)言程序。匯編指令與機(jī)器指令一一對(duì)應(yīng)。MCS-51單片機(jī)匯編語(yǔ)言指令格式:

操作符目的操作數(shù)，源操作數(shù)操作符指明該指令完成什么操作；操作數(shù)是指明該指令的操作對(duì)象。目的操作數(shù)是存放結(jié)果的。指令中操作數(shù)提供的方式稱為尋址方式。2.1尋址方式指令的操作對(duì)象是操作數(shù)，而操作數(shù)可以是立即數(shù)或存放立即數(shù)的地址，尋址方式就是尋找立即數(shù)的地址。51單片機(jī)的指令系統(tǒng)有7種尋址方式。1、立即尋址指令中直接給出操作數(shù)的尋址方式。在51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，立即數(shù)用一個(gè)前面加“#“號(hào)的8位數(shù)(#data，如#30H)或16位數(shù)(#data16，如#2052H)表示。立即尋址中的數(shù)，稱為立即數(shù)。 【例2-1】MOVA,#80H2、直接尋址操作數(shù)的地址直接出現(xiàn)在指令中。

【例2-2】MOVA,25h ;假設(shè)（25h）=55h

執(zhí)行完A=55h MOVP0,#45h注意：

在指令中，立即數(shù)以#開(kāi)頭，地址直接給出；但是，在注釋時(shí)我們習(xí)慣上，立即數(shù)直接寫出，地址加括號(hào)。3、寄存器尋址操作數(shù)存放在寄存器中。

【例2-3】MOVA,R0 ;假設(shè)R0=3Ah

執(zhí)行完A=3Ah注意：movP0,#45h中的P0不是寄存器尋址，特殊功能寄存器不是真正的寄存器，只是符號(hào)地址，只有A，B，R0～R7，DPTR是真正的寄存器，初學(xué)者大致了解，不必深究。比如：movA,#12h ;寄存器尋址

mov0E0h,#12h ;直接尋址，E0h是A的地址

movACC,#12h ;直接尋址，ACC是的符號(hào)地址， 即E0h

第二條指令和第三條指令是相同指令4、寄存器間接尋址操作數(shù)存放在以寄存器內(nèi)容為地址的單元中。

【例2-4】MOV@R0,A ;假設(shè)R0=3Ah，A=55h

執(zhí)行完（3Ah）=55h

特別注意的是，間址寄存器只能用R0、R1或者DPTR。5、變址尋址變址尋址只用于訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器。它是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作變址寄存器，并以兩者內(nèi)容相加形成的16位地址作為操作數(shù)地址，以達(dá)到訪問(wèn)操作數(shù)的目的。

MOVCA,@A+DPTR

MOVCA,@A+PC關(guān)于數(shù)據(jù)指針（DPTR）：數(shù)據(jù)指針為16位寄存器，它是51單片機(jī)中唯一一個(gè)供用戶使用的16位寄存器，尋址范圍為64K。DPTR由兩個(gè)8位普通寄存器組成，分別為DPH（高8位）和DPL（低8位）,一般用于片外RAM的尋址訪問(wèn)。6、相對(duì)尋址以當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容為基值，加上指令給出的一字節(jié)補(bǔ)碼數(shù)（偏移量）形成新的PC值的尋址方式為相對(duì)尋址。相對(duì)尋址是為了解決程序轉(zhuǎn)移而專門設(shè)置的。

如：sjmp08h；PC=PC+8（當(dāng)前PC=？）,跳轉(zhuǎn)到PC+0A地址

；運(yùn)行7、位尋址對(duì)片內(nèi)RAM中20H～2FH中的128個(gè)位地址及SFR中的可位尋址的位地址進(jìn)行操作。

【例2-6】MOV32h,C

或

MOV26h.2,C2.2數(shù)據(jù)傳送和交換指令

2.2.1傳送類指令1.內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送指令：完成寄存器、累加器、RAM單元以及專用寄存器之間（包括立即數(shù)）的相互數(shù)據(jù)傳送。 格式如下：

mov<目的操作數(shù)>,<源操作數(shù)>

將源操作數(shù)復(fù)制到目的操作數(shù)。⑴以A為目的操作數(shù) 【例2-7】

movA,Rn ;如movA,R7 movA,dir ;如movA,20h movA,@Ri ;如movA,@R0 movA,#data ;如movA,#55h注意：Rn中的n可以為0～7，Ri中的i可以為0～1⑵以Rn為目的操作數(shù) 【例2-8】

movRn,A ;如movR5,A movRn,dir ;如movR7,40h movRn,#data ;如movR2,#30h⑶以DPTR為目的操作數(shù) 【例2-9】

movDPTR,#data16 ;如movDPTR,#0A123h

與下面兩條指令效果相同 movDPL,#data8 ;如movDPL,#23h movDPH,#data8 ;如movDPH,#0A1h(4)以直接地址為目的操作數(shù) 【例2-10】

movdir,A ;如mov30h,A movdir,Rn ;如mov30h,R6 movdir,dir ;如mov20h,40h movdir,@Ri ;如mov20h,@R1 movdir,#data ;如mov50h,#23h(5)以間接地址為目的操作數(shù) 【例2-11】

mov@Ri,A ;如mov@R0,A

mov@Ri,dir ;如mov@R1,30h

mov@Ri,#data ;如mov@R0,#40h

dir@Ri

Rn#dataA2.外部RAM數(shù)據(jù)傳送指令

movxA,@Ri ;i=0或1

movxA,@DPTR

movx@Ri,A

movx@DPTR,A3.程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送指令

movcA,@A+DPTR

movcA,@A+PC

注意：數(shù)據(jù)傳送指令不影響程序狀態(tài)字PSW。

在C語(yǔ)言中，賦值運(yùn)算符“=”例子要求：向端口P1寫55H匯編語(yǔ)言 org0000h

ljmpStart org0030h

Start:

movP1,#55h

sjmp$

endC語(yǔ)言#include<reg51.h>main()

{

P1=0x55;

while(1);

}查看反匯編例子已知內(nèi)部RAM中，（30h）=40h，（40h）=50h，（50h）=5Ah，試分析下段程序執(zhí)行后，A=

,R0=

,（30h）=

，（40h）=

，（50h）=

。 mov A,#50h mov R0,A mov @R0,30h 4.堆棧操作

堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所謂堆棧就是只允許在其一端進(jìn)行數(shù)據(jù)插入和數(shù)據(jù)刪除操作的線性表。數(shù)據(jù)寫入堆棧稱為入棧。數(shù)據(jù)從堆棧中讀出稱為出棧。堆棧的最大特點(diǎn)就是“后進(jìn)先出”，LIFO（Last-InFirst-Out）。⑴堆棧的功能堆棧主要是為子程序調(diào)用和中斷操作而設(shè)立的。其具體功能有兩個(gè)：保護(hù)斷點(diǎn)和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。此外，堆棧也可用于數(shù)據(jù)的臨時(shí)存放。⑵堆棧的開(kāi)辟堆棧只能開(kāi)辟在芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，方法就是在程序初始化時(shí)，將堆棧指針（專用寄存器SP）指向棧底減1。⑶關(guān)于堆棧指針SPSP是專用寄存器的一員。系統(tǒng)復(fù)位后，SP的內(nèi)容為07h，在主程序初始化時(shí)需要更改，以將堆棧區(qū)開(kāi)辟在內(nèi)部RAM30h～7Fh區(qū)域。SP的內(nèi)容就是堆棧棧頂?shù)拇鎯?chǔ)單元地址。⑷堆棧的使用方式堆棧的使用有兩種方式：一種是自動(dòng)方式，用于在調(diào)用子程序或中斷時(shí)保存斷點(diǎn)和程序返回時(shí)恢復(fù)斷點(diǎn)。另一種是指令方式。⑸堆棧操作指令：有進(jìn)棧和出棧兩條。

pushdirect;sp←sp+1,(sp)←(direct)將內(nèi)部RAM低128單元或?qū)Ｓ眉拇嫫鲀?nèi)容送棧頂單元。

popdirect;(direct)←(sp),sp←sp-1

將棧頂單元內(nèi)容送內(nèi)部RAM低128單元或?qū)Ｓ眉拇嫫鳌?/p>

【教材第34頁(yè)末例子】××片內(nèi)RAM50H70h31h30hSP××片內(nèi)RAM50H70h50H××執(zhí)行前執(zhí)行前push70h指令后31hSP30h××片內(nèi)RAM50H60h31h30hSP××片內(nèi)RAM50H60h50H××執(zhí)行前執(zhí)行前pop60h指令后31hSP30h例子如圖為執(zhí)行push指令前的片內(nèi)RAM，問(wèn)執(zhí)行指令push60h后SP=

，（50h）=

，（51h）=

，（60h）=

。SP60h56h51h34h50h12h4.數(shù)據(jù)交換指令：將源操作數(shù)和目的操作數(shù)（A）的整字節(jié)或半字節(jié)交換。⑴整字節(jié)交換指令，共三條指令： 【教材第35例子】

xchA,Rn ;A?Rn xchA,direct ;A?(direct) xchA,@Ri ;A?(Ri)⑵半字節(jié)交換指令，只一條指令：

xchdA,@Ri ;A3~0?(Ri)3~0⑶累加器高低半字節(jié)交換指令：

swapA ;A3~0?A7~42.3算術(shù)運(yùn)算類指令1.加法指令

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

注意，加法指令目的操作數(shù)必須是累加器A。加法指令對(duì)程序狀態(tài)字PSW的CY、AC和OV有影響。

2.帶進(jìn)位加法指令

addcA,Rn ;A←A+Rn+CY addcA,direct ;A←A+(direct)+CY addcA,@Ri ;A←A+(Ri)+CY addcA,#data ;A←A+data+CY

在C語(yǔ)言中，加法運(yùn)算符“+”例子計(jì)算兩個(gè)8位數(shù)12h+34h=36h，結(jié)果由P1端口輸出。匯編 程序格式略

movA,#12h

addA,#34h

movP1,AC

unsignedcharx;

x=0x12;

x=x+0x34;

P1=x;例子計(jì)算兩個(gè)16位數(shù)1082h+1094h=2116h，結(jié)果由P2、P0端口輸出。匯編

movA,#82h

addA,#94h

movP0,A

movA,#10h

addcA,#10h

movP2,AC

unsignedintx;

x=0x1082;

x=x+0x1094;

P0=x;

P2=x>>8;3.帶借位減法指令

subbA,Rn ;A←A-Rn-CY subbA,direct ;A←A-(direct)-CY subbA,@Ri ;A←A-(Ri)-CY subbA,#data ;A←A-data-CY

注意，減法指令目的操作數(shù)必須是累加器A。減法指令對(duì)程序狀態(tài)字PSW的CY、AC和OV有影響。⑴如果位7有借位，則進(jìn)位標(biāo)志CY置1，否則CY清0。⑵如果位3有借位，則進(jìn)位標(biāo)志AC置1，否則AC清0。

在C語(yǔ)言中，減法運(yùn)算符“-”例子計(jì)算兩個(gè)8位數(shù)34h-12h=21h，結(jié)果由P1端口輸出。匯編

movA,#34h

clrC

subbA,#12h

movP1,AC

unsignedcharx;

x=0x34;

x=x-0x12;

P1=x;4.加１指令

incA ;A←A+1 incRn ;Rn←Rn+1 incdirect ;(direct)←(direct)+1 inc@Ri ;(Ri)←(Ri)+1 incDPTR ;DPTR←DPTR+1

加１指令不影響程序狀態(tài)字PSW的狀態(tài)．５.減１指令

decA ;A←A-1 decRn ;Rn←Rn-1 decdirect ;(direct)←(direct)-1 dec@Ri ;(Ri)←(Ri)-1

減１指令不影響程序狀態(tài)字PSW的狀態(tài)．注：decDPTR非法。

在C語(yǔ)言中，自增、自減運(yùn)算符“++”、“--”例子已知內(nèi)部RAM中，（30h）=70h，（40h）=90h，（50h）=5Ah，試分析下段程序執(zhí)行后，A=

,R1=

,（30h）=

，（40h）=

，（50h）=

，C=

。 mov A,#30h

mov R1,A

mov A,40h

add A,@R1

mov 40h,A

dec A

mov 30h,A 6.乘法指令

mulAB ;BA←A*B

該指令將A與B中的兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)相乘，16位的積低位字節(jié)在A中，高位字節(jié)在B中。乘法指令影響PSW的狀態(tài)，CY總被清0。如果乘積超過(guò)255，OV置1，否則清0。7.乘法指令

divAB ;A/B

該指令將A與B中的兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)相除，商存于A中，余數(shù)存于B中。除法指令影響PSW的狀態(tài)，CY總被清0。如果除數(shù)為0，OV置1，否則清0。

在C語(yǔ)言中，乘除運(yùn)算符“*”，“/”8.十進(jìn)制調(diào)整指令⑴十進(jìn)制調(diào)整問(wèn)題在MCS-51中沒(méi)有專門的十進(jìn)制數(shù)（BCD碼）的加法指令，只能采用add和addc對(duì)十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算。但是有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。⑵十進(jìn)制調(diào)整指令的格式

daA

調(diào)整規(guī)則：若A低4位>9或AC=1，則A←A+06h；若A高4位>9或CY=1，則A←A+60h；若同時(shí)上述兩種情況，則A←A+66h；

6+3=98+7=158+9=17011010001000+0011+0111+10011001111110001√××2.3邏輯運(yùn)算和移位類指令1.邏輯與運(yùn)算指令

anlA,Rn ;A←A∧Rn anlA,direct ;A←A∧direct anlA,@Ri ;A←A∧(Ri) anlA,#data ;A←A∧data anldirect,A ;A←direct∧A anldirect,#data ;direct←direct∧data2.邏輯或運(yùn)算指令

orlA,Rn ;A←A∨Rn orlA,direct ;A←A∨direct orlA,@Ri ;A←A∨(Ri) orlA,#data ;A←A∨data orldirect,A ;A←direct∨A orldirect,#data ;direct←direct∨data3.邏輯異或運(yùn)算指令

xrlA,Rn ;A←A⊕Rn xrlA,direct ;A←A⊕direct xrlA,@Ri ;A←A⊕(Ri) xrlA,#data ;A←A⊕data xrldirect,A ;A←direct⊕A xrldirect,#data;direct←direct⊕data4.累加器清0和取反指令

clrA ;A←0 cplA ;A←A取反

在C語(yǔ)言中，位運(yùn)算符“&”，“|”，“^”，“~”例子將一個(gè)8位數(shù)34h的高四位清0，結(jié)果由P1端口輸出。匯編

movA,#34h

anlA,#0Fh

movP1,AC

unsignedcharx;

x=0x34;

x=x&0x0F;

P1=x;例子已知內(nèi)部RAM中，（30h）=23h，（40h）=65h，（50h）=5Ah，試分析下段程序執(zhí)行后，A=

,R0=

,（30h）=

，（40h）=

，（50h）=

。 mov A,#50h

mov R0,A

mov A,40h

anl A,@R0

mov 30h,A

orl A,#0Fh

mov 40h,A

xrl A,#0F0h

mov 50h,A 5.移位指令⑴循環(huán)左移

rlA ;An+1←An,A0←A7

該指令具有將A乘2的功能。⑵循環(huán)右移

rrA ;An←An+1,A7←A0

該指令具有將A除2的功能。⑶帶進(jìn)位位循環(huán)左移

rlcA ;An+1←An,CY←A7,A0←CY⑷帶進(jìn)位位循環(huán)右移

rrcA ;An←An+1,A7←CY,CY←A0

注：邏輯指令除了rlc和rrc影響CY以外，其它的一律不影響PSW的狀態(tài)。

在C語(yǔ)言中，移位運(yùn)算符“<<”，“>>”AAACYACY例子將一個(gè)8位數(shù)12h*4，結(jié)果由P1端口輸出。匯編

movA,#12h

rlA

rlA

movP1,AC

unsignedcharx;

x=0x12;

x=x<<2;

P1=x;例子已知內(nèi)部RAM中，（30h）=23h，（40h）=65h，（50h）=5Ah，試分析下段程序執(zhí)行后，（30h）=

，（40h）=

，（50h）=

。 mov A,30h

rl A

mov 30h,A

rl A

mov 40h,A

rl A

mov 50h,A 【教材例2-15】將21H單元的低三位和20H單元中的低五位合并為一個(gè)字送30H單元，要求（21H）的低三位放在高位上。

MOV 30H,20H ;（30H）=（20H）

ANL 30H,#1FH ;保留低五位

MOV A,21H ;A=（21H）

SWAPA ;高低四位交換

RL A ;低三位變到高三位位置

ANL A,#0E0H;保留高三位

ORL 30H,A ;和（30H）的低五位合并

SJMP$2.4控制轉(zhuǎn)移指令

2.4.1調(diào)用程序和返回類指令子程序是一種重要的程序結(jié)構(gòu)。在一個(gè)程序中經(jīng)常遇到反復(fù)多次執(zhí)行某程序段的情況，對(duì)次，可采用子程序結(jié)構(gòu)，通過(guò)主程序調(diào)用而使用它。1、長(zhǎng)調(diào)用指令

lcalladdrl16；addr16→PC0～15說(shuō)明：（1）該指令功能是①保護(hù)斷點(diǎn)，即當(dāng)前PC（本指令的下一條指令的首地址）壓入堆棧。②子程序的入口地址addr16送PC，轉(zhuǎn)子程序執(zhí)行。（2）本指令為64KB地址范圍內(nèi)的調(diào)子程序指令，子程序可在64KB地址空間的任一處。2、短調(diào)用（絕對(duì)調(diào)用） acalladdr11;addr11→PC0～10說(shuō)明：（1）該指令的功能是①保護(hù)斷點(diǎn)，即當(dāng)前PC壓入堆棧。②addrl11→PC0～10,而PC11～15保持原值不變。（2）本指令為2KB地址范圍的調(diào)子程序指令，子程序入口距當(dāng)前PC不得超過(guò)2KB地址范圍。3、子程序返回指令 ret ;從調(diào)用子程序返回。功能：從棧頂彈出斷點(diǎn)到PC。 reti ;從中斷服務(wù)程序返回。功能：從棧頂彈出斷點(diǎn)到PC，并恢復(fù)中斷優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器。

關(guān)于中斷服務(wù)程序返回指令以后再說(shuō)。

在C語(yǔ)言中，子程序在C語(yǔ)言中表現(xiàn)為函數(shù)例子： main() sub()

{ { … … sub(); } … }例子定義兩個(gè)子程序，由主程序調(diào)用，一個(gè)子程序向P2輸出55h，一個(gè)子程序向P0輸出AAh匯編

lcallSub1

lcallSub2

sjmp$Sub1:

movP2,#55h

retSub2:

movP0,#0AAh

ret C

Sub1()

{P2=0x55;

} Sub2()

{P0=0xAA;

} main()

{Sub1();

Sub2();

while(1);

}2.4.2轉(zhuǎn)移指令程序的順序執(zhí)行是由PC自動(dòng)加1實(shí)現(xiàn)的。要改變程序的執(zhí)行順序，實(shí)現(xiàn)分支轉(zhuǎn)向，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)迫改變PC值的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就是控制轉(zhuǎn)移類指令的基本功能。共有兩類指令：無(wú)條件轉(zhuǎn)移和有條件轉(zhuǎn)移。子程序調(diào)用也是通過(guò)改變PC實(shí)現(xiàn)的，只是子程序調(diào)用需要返回，轉(zhuǎn)移指令不需要返回。1.無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令

MCS-51共有四條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令：（1）短轉(zhuǎn)移

ajmpaddr11；addr11→PC0～10說(shuō)明：轉(zhuǎn)移范圍：本指令為2KB地址范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)移指令。對(duì)轉(zhuǎn)移目的地址的要求與ACALL指令對(duì)子程序入口地址的要求相同。（2）長(zhǎng)轉(zhuǎn)移 ljmpaddr16；addr16→PC0～15說(shuō)明：本指令為64KB程序存儲(chǔ)空間的全范圍轉(zhuǎn)移指令。轉(zhuǎn)移地址可為16位地址中的任意值。（3）間接轉(zhuǎn)移

jmp@A+DPTR；A+DPTR→PC例A=02H，DPTR=2000H，指令JMP@A+DPTR執(zhí)行后，PC=2002H。也就是說(shuō)，程序轉(zhuǎn)移到2002H地址單元去執(zhí)行（4）無(wú)條件相對(duì)轉(zhuǎn)移（短轉(zhuǎn)移）

sjmprel；PC+rel→PC， 即As＋2＋rel→PC說(shuō)明：

As為源地址（本指令的首地址），該指令為2字節(jié)指令，執(zhí)行本指令時(shí)當(dāng)前PC＝As+2，

rel為轉(zhuǎn)移的偏移量，轉(zhuǎn)移可以向前轉(zhuǎn)（目的地址小于源地址），也可以向后轉(zhuǎn)（目的地址大于源地址），因此偏移量rel是1字節(jié)有符號(hào)數(shù)，用補(bǔ)碼表示（－128～＋127），所以指令轉(zhuǎn)移范圍在離源地址As的－126～＋129字節(jié)之間。

在C語(yǔ)言中，“goto”例子無(wú)條件跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)abel處匯編

ljmpLabel

ajmpLabel

sjmpLabel

C

gotoLabel;2.條件轉(zhuǎn)移指令組所謂條件轉(zhuǎn)移指令就是程序轉(zhuǎn)移是有條件的。規(guī)則是，執(zhí)行條件轉(zhuǎn)移指令時(shí)，如指令中規(guī)定的條件滿足，則進(jìn)行程序轉(zhuǎn)移，否則程序順序執(zhí)行。注意，條件轉(zhuǎn)移指令所采用的尋址方式都是相對(duì)尋址方式，計(jì)算方法同sjmp指令。⑴累加器判零轉(zhuǎn)移指令

jzrel ;ifA=0jump,elsenext jnzrel ;ifA≠0jump,elsenext⑵減1條件轉(zhuǎn)移指令

djnzRn,rel ;Rn←Rn-1,ifRn!=0jump,elsenext djnzdirect,rel ;(direct)←(direct)-1,if(direct)!=0jump,elsenext⑶數(shù)值比較轉(zhuǎn)移指令

cjneA,#data,rel ;ifA!=datajump,elsenext cjneA,direct,rel ;ifA!=(direct)jump,elsenext cjneRn,#data,rel ;ifRn!=datajump,elsenext cjne@Ri,#data,rel ;if(Ri)!=datajump,elsenext

⑷以C狀態(tài)為條件的轉(zhuǎn)移指令 （教材第45頁(yè)）

jcrel ;ifC=1jump,elsenext jncrel ;ifC=0jump,elsenext⑸以位狀態(tài)為條件的轉(zhuǎn)移指令

jbbit,rel ;if(bit)=1jump,elsenext jnbbit,rel ;if(bit)=0jump,elsenext jbcbit,rel ;if(bit)=1jumpand(bit)←0,elsenext

在C語(yǔ)言中，無(wú)條件轉(zhuǎn)移“goto”有條件轉(zhuǎn)移

ifelse 分支一

switchcase 分支二

for() 循環(huán)一

while() 循環(huán)二

do while() 循環(huán)三分支程序例子實(shí)現(xiàn)下列計(jì)算：

并由P1端口輸出開(kāi)始X=5？NYP1=0X>5？NYP1=1結(jié)束匯編

movA,#5

cjneA,#5,NotEqual

movP1,#0

sjmpExit

NotEqual:

clrC

subbA,#5

jncbigger

sjmpExit

bigger:

movP1,#1

Exit: C

unsignedcharx;

x=5;

if(x==5)P1=0;

elseif(x>5)P1=1;循環(huán)程序例子實(shí)現(xiàn)下列計(jì)算1+2+3+4+5+6+7+8+9+10，

并由P1端口輸出開(kāi)始Sum=0，i=10Sum=Sum+ii減1YX=0？NP1=Sum結(jié)束循環(huán)程序例子匯編

clrA

movR0,#10

Loop:

addA,R0

djnzR0,Loop

movP1,A C

unsignedchari,sum;

i=10;

sum=0;

do

{

sum=sum+i;

i--;

}

while(i);

P1=sum;例子已知內(nèi)部RAM中，（30h）=23h，（40h）=65h，試分析下段程序執(zhí)行后，P1=

。 mov A,30h

clr C

subb A,40h

jc Label

mov P1,#55h

sjmp Exit

Label:

mov P1,#0AAh

Exit: 【例2-28】將A累加器的低四位取反四次、高四位不變。每變換一次，從P1輸出。方法1:加1計(jì)數(shù)： MOVR0,#0 ;計(jì)數(shù)初值送0LL： XRLA,#0FH ;高4位不變，低四位取反

INCR0 ;次數(shù)加1 MOVP1,A ;從P1輸出

CJNER0,#04,LL ;不滿四次循環(huán)

RET方法2:減1計(jì)數(shù): MOVR0,#04H;計(jì)數(shù)初值送4LL: XRLA，#0FH MOVP1，A DJNZR0，LL;次數(shù)減1不等于0循環(huán)

RET2.4.3空操作指令

nop該指令經(jīng)取指，譯碼后不進(jìn)行任何操作（空操作）而轉(zhuǎn)到下一條指令，常用于生產(chǎn)一個(gè)機(jī)器周期的延時(shí)。2.5

位操作指令所謂位處理，就是以位為單位進(jìn)行的運(yùn)算和操作。位操作的對(duì)象是內(nèi)部RAM位尋址區(qū)的128個(gè)可尋址位和專用寄存器的可尋址位。位累加器采用進(jìn)位位CY。在程序中位地址的表達(dá)有多種方式：1）用直接位地址表示，如D4H。2）用“·”操作符號(hào)表示，如PSW.4，或D0H.43）用位名稱表示，如RS11.位清零、位置1

CLR C ;0→CY

CLR bit ;0→bit SETB C ;1→CY SETB bit ;1→bit3.位傳送

MOVC,bit ;bit→CY MOVbit,C ;CY→bit

在C語(yǔ)言中，賦值運(yùn)算符“=”2.位與、位或、取反

ANLC,bit ;CY∧（bit）→CY

ANLC,/bit ;CY∧（/bit）→CY

ORLC,bit ;CY∨（bit）→CY

ORLC,/bit ;CY∨（/bit）→CY CPL C ;CY取反 CPL bit ;bit取反

在C語(yǔ)言中，位運(yùn)算符“&”、“｜”、“～”例子將P1端口的引腳0置1，引腳1清0，引腳2取反匯編

setbP1.0

clrP1.1

cplP1.2 C

sbitx=P1^0;

sbity=P1^1;

sbitz=P1^2; x=1;

y=0;

z=~z;MCS-51匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

無(wú)論哪一種嵌入式系統(tǒng)，都有兩種編程語(yǔ)言---匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言（一般為C語(yǔ)言）。匯編語(yǔ)言產(chǎn)生的目標(biāo)程序簡(jiǎn)短，占用存儲(chǔ)空間小，執(zhí)行快，能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的硬件功能。無(wú)論是高級(jí)語(yǔ)言還是匯編語(yǔ)言，源程序都要轉(zhuǎn)換成目標(biāo)程序（機(jī)器語(yǔ)言）單片機(jī)才能執(zhí)行；高級(jí)語(yǔ)言編程快捷，但程序長(zhǎng)，占用存儲(chǔ)空間大，執(zhí)行慢。

無(wú)論是高級(jí)語(yǔ)言還是匯編語(yǔ)言，源程序都要轉(zhuǎn)換成目標(biāo)程序（機(jī)器語(yǔ)言），經(jīng)Keil編譯后的51目標(biāo)程序?yàn)镠EX文件格式。參考教材第3章單片機(jī)匯編語(yǔ)言概述單片機(jī)匯編語(yǔ)言就是單片機(jī)匯編指令的集合，其采用了助記符的形式來(lái)描述指令。優(yōu)點(diǎn)：程序代碼精煉，執(zhí)行速度快；每條指令的執(zhí)行時(shí)間確定，特別適合于對(duì)時(shí)序要求比較高的場(chǎng)合；占用內(nèi)存單元和CPU資源比較少；和硬件結(jié)構(gòu)和資源密切相關(guān)，對(duì)于理解單片機(jī)的運(yùn)行和組成很有幫助。缺點(diǎn)：指令和具體的硬件密切相關(guān)，缺乏通用性；采用助記符描述的指令還是不夠清晰，代碼比較難懂；使用匯編語(yǔ)言編寫程序時(shí)，必須熟悉單片機(jī)的指令系統(tǒng)、尋址方式、寄存器的設(shè)置和使用方法，以及系統(tǒng)的硬件資源等。分散了開(kāi)發(fā)人員用于程序結(jié)構(gòu)和功能上的精力；MCS-51匯編語(yǔ)言由四部分組成,格式如下：

[標(biāo)號(hào):]<操作碼>,[操作數(shù)][;注釋]

標(biāo)號(hào)是指令的符號(hào)地址,有關(guān)標(biāo)號(hào)的規(guī)定如下:①標(biāo)號(hào)頭一個(gè)字符必須是字母;②不能使用本匯編語(yǔ)言已經(jīng)定義了的符號(hào)作為標(biāo)號(hào);③標(biāo)號(hào)后邊必須跟以冒號(hào)(:);④同一個(gè)標(biāo)號(hào)在一個(gè)程序中只能定義一次,不能重復(fù)定義。注釋用“;”開(kāi)頭，對(duì)語(yǔ)句解釋說(shuō)明。偽指令偽指令，顧名思義，并不是真正的單片機(jī)指令。偽指令僅為單片機(jī)匯編程序提供某種標(biāo)記信息，但卻是程序中不可缺少的部分。偽指令與單片機(jī)指令的區(qū)別如下：偽指令不能命令CPU執(zhí)行某種操作，也沒(méi)有對(duì)應(yīng)的機(jī)器代碼。單片機(jī)指令能使單片機(jī)的CPU執(zhí)行某種操作，并可以生成對(duì)應(yīng)的機(jī)器代碼。起始偽指令ORG起始偽指令ORG用于標(biāo)記一個(gè)匯編語(yǔ)言程序的開(kāi)始。這里，16位地址便是匯編程序塊或數(shù)據(jù)塊存放的起始地址。如果省略O(shè)RG偽指令，則單片機(jī)程序代碼將默認(rèn)從0000H單元開(kāi)始存放。[標(biāo)號(hào):] ORG 16位地址使用格式結(jié)束偽指令END結(jié)束偽指令END用于標(biāo)記一個(gè)匯編語(yǔ)言程序的結(jié)束。這里，標(biāo)號(hào)和表達(dá)式都可以省略。在匯編語(yǔ)言程序執(zhí)行時(shí)，END之后所寫的任何指令都不予以處理。一個(gè)程序只能有一個(gè)END偽指令。[標(biāo)號(hào):] END [表達(dá)式]使用格式兩個(gè)最常用的偽指令

(1)ORG：匯編起始地址用來(lái)說(shuō)明其后一段程序在存儲(chǔ)器中存放的起始地址。(2)END：匯編結(jié)束 org0000h

ljmpStart org0030h

Start:

movP1,#55h

;端口P1寫55h

sjmp$

end注：匯編語(yǔ)言很有用，但初學(xué)者不要深究等值偽指令EQU等值偽指令EQU相當(dāng)于重命名的概念，其采用一個(gè)規(guī)定的字符名稱來(lái)代替一個(gè)數(shù)或特定的匯編符號(hào)。使用偽指令EQU時(shí)必須先賦值，后使用，而不能先使用后賦值。另外，給字符名稱所賦的值可以是8位數(shù)，也可以是16位數(shù)。用EQU定義的字符名稱不能和匯編語(yǔ)言的關(guān)鍵字同名。字符名稱 EQU 數(shù)據(jù)或匯編符號(hào)或者字符名稱 = 數(shù)據(jù)或匯編符號(hào)使用格式地址賦值偽指令DATA地址賦值偽指令DATA是用指定的字符名稱來(lái)代替數(shù)據(jù)地址或代碼地址。DATA偽指令在程序中常用來(lái)定義數(shù)據(jù)地址。就功能上來(lái)說(shuō)，偽指令DATA與EQU有些類似。區(qū)別如下：EQU偽指令必須先定義后使用，而DATA偽指令則無(wú)此限制；EQU偽指令可以把一個(gè)匯編符號(hào)賦給一個(gè)字符名稱，而DATA偽指令則不能；DATA偽指令可將一個(gè)表達(dá)式的值賦給一個(gè)字符變量，所定義的字符變量也可以出現(xiàn)在表達(dá)式中，而EQU定義的字符則不能這樣使用。字符名稱 DATA 表達(dá)式字節(jié)保存?zhèn)沃噶頓B字節(jié)保存?zhèn)沃噶頓B用于在單片機(jī)內(nèi)存中保存數(shù)據(jù)表，只能對(duì)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行操作。其中，8位字節(jié)數(shù)據(jù)表可以是一個(gè)或多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)、字符串或表達(dá)式。在數(shù)據(jù)表中，各項(xiàng)數(shù)據(jù)用“,”分隔，一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)占一個(gè)存儲(chǔ)單元。所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)是從標(biāo)號(hào)指定的地址單元開(kāi)始，將數(shù)據(jù)表中的字節(jié)數(shù)據(jù)按順序依次保存。數(shù)據(jù)項(xiàng)可以采用十進(jìn)制、二進(jìn)制或者十六進(jìn)制表示。[標(biāo)號(hào):] DB 8位字節(jié)數(shù)據(jù)表字保存?zhèn)沃噶頓W字保存?zhèn)沃噶頓W用于在單片機(jī)內(nèi)存中保存雙字節(jié)數(shù)據(jù)表，只能對(duì)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行操作。其中，16位字?jǐn)?shù)據(jù)表可以是一個(gè)或多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)、字符串或表達(dá)式。在數(shù)據(jù)表中，各項(xiàng)數(shù)據(jù)用“,”分隔，一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)占一個(gè)存儲(chǔ)單元。所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)是從標(biāo)號(hào)指定的地址單元開(kāi)始，將數(shù)據(jù)表中的字節(jié)數(shù)據(jù)按順序依次保存。16位數(shù)據(jù)要占用兩個(gè)單元的存儲(chǔ)器，高8位數(shù)據(jù)存入低地址字節(jié)，低8位數(shù)據(jù)存入高地址字節(jié)。[標(biāo)號(hào):] ORG 16位地址空間預(yù)留偽指令DS空間預(yù)留偽指令DS用于在單片機(jī)內(nèi)存中劃分出一定的存儲(chǔ)空間用作備用區(qū)域，只能對(duì)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行操作。這里，表達(dá)式表示了從標(biāo)號(hào)指定的地址單元開(kāi)始，保留存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)。[標(biāo)號(hào):] DS 表達(dá)式位變量偽指令BIT位變量偽指令BIT用于給位地址定義一個(gè)字符名稱。其中，位地址需要參考單片機(jī)中的定義，字符名稱就是位變量。字符名稱 BIT 位地址單片機(jī)匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)就是程序指令的組織方式。單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序大致可以分為5種程序結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)查表結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)程序是按照指令的書寫順序來(lái)執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于人們?cè)谧魇虑闀r(shí)，嚴(yán)格按照一個(gè)計(jì)劃表來(lái)執(zhí)行。順序結(jié)構(gòu)是一種無(wú)分支的直線型程序結(jié)構(gòu)，一種最簡(jiǎn)單、最基本的程序。在該程序中，單字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)據(jù)在0～255之間，存放在單片機(jī)RAM的32H中。首先將其除100后，商為百位數(shù)，余數(shù)除以10，商為十位數(shù)，余數(shù)為個(gè)位數(shù)。程序轉(zhuǎn)換后，百位數(shù)存放于R5中，十位和個(gè)位分別存放于R6的高位和低位字節(jié)中。順序結(jié)構(gòu)01 ORG 0200H ;匯編程序起始指令02 MOV A, 32H ;將單字節(jié)數(shù)據(jù)存入累加器A中03 MOV B, #100 ;分離出百位數(shù)04 DIV AB05 MOV R5, A ;百位數(shù)送入寄存器R506 XCH A, B ;余數(shù)存入累加器A中07 MOV B, #10 ;分離出十位和個(gè)位08 DIV AB09 SWAP A ;十位存入高字節(jié)10 ADD A, B ;低位存入低字節(jié)中11 MOV R6, A12 END ;匯編程序結(jié)束命令分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)是一種判斷形式的程序結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于人們?cè)谧魇虑闀r(shí)，根據(jù)判斷的結(jié)果來(lái)覺(jué)得后面做那件事。分支結(jié)構(gòu)的程序判斷條件的滿足與否，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)程序分支，以實(shí)現(xiàn)不同的程序走向。分支結(jié)構(gòu)按照采用指令的不同而分為兩類：雙分支結(jié)構(gòu)。這類分支結(jié)構(gòu)主要采用有條件轉(zhuǎn)移指令JC、JB等，比較條件轉(zhuǎn)移指令CJNE等和累加器A判斷指令JZ等。當(dāng)給定的條件成立時(shí)，執(zhí)行分支程序1，否則執(zhí)行分支程序2。多分支結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)主要采用散轉(zhuǎn)指令JMP，根據(jù)運(yùn)算的結(jié)果指在多個(gè)分支中選擇一個(gè)執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)示例01 ORG 0200H ;匯編程序起始命令02 MOV A,R4 ;低字節(jié)送入累加器A03 CPL A ;取反04 ADD A,#01H ;加105 MOV 22H,A ;將結(jié)果送入地址22H06 JZ ZERO ;如果A的值為零則轉(zhuǎn)向ZERO07 MOV A,R3 ;高字節(jié)送入累加器A08 CPL A ;取反09 MOV 21H,A ;將結(jié)果送入地址21H10 SJMP FEND ;轉(zhuǎn)結(jié)束11 ZERO: MOV A,R3 ;高字節(jié)送入累加器A12 CPL A ;取反13 INC A ;加一14 MOV 21H,A ;將結(jié)果送入地址21H15 FEND:16 END ;程序結(jié)束循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)是一種重復(fù)執(zhí)行某段代碼的程序結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于人們?cè)谧魇虑闀r(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行重復(fù)性的工作。一個(gè)典型的循環(huán)程序由4部分組成，即循環(huán)初始化部分、循環(huán)處理部分、循環(huán)控制部分和循環(huán)結(jié)束部分。初始化部分：主要用于設(shè)置循環(huán)的次數(shù)、有關(guān)的工作單元清零、變量設(shè)置和地址指針設(shè)置等循環(huán)初始參數(shù)。循環(huán)處理部分：也稱為循環(huán)體，這是循環(huán)結(jié)構(gòu)的主要代碼段，在程序運(yùn)行時(shí)將重復(fù)執(zhí)行。循環(huán)次數(shù)控制部分：主要用于控制循環(huán)的次數(shù)，防止出現(xiàn)死循環(huán)。循環(huán)次數(shù)控制部分一般由兩個(gè)單元組成，修改控制變量和判斷循環(huán)結(jié)束。循環(huán)控制變量可以采用循環(huán)遞減計(jì)數(shù)法，即每循環(huán)一次，控制變量減1，并判斷是否為0，若不為0，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體程序，否則結(jié)束循環(huán)體的執(zhí)行；也可以采用條件控制，即判斷結(jié)束條件是否成立，如果不成立，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，否則，結(jié)束循環(huán)。結(jié)束部分：當(dāng)循環(huán)處理部分執(zhí)行完畢后，需要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行處理和保存，已供后面的程序使用。循環(huán)轉(zhuǎn)移指令

在51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，提供了如下兩條循環(huán)轉(zhuǎn)移指令：DJNZRn,LOOP：這里采用工作寄存器Rn為控制寄存器?？刂萍拇嫫鞯挠?jì)數(shù)方式一般都是減1計(jì)數(shù)，即每循環(huán)一次，Rn自動(dòng)減1計(jì)數(shù)，同時(shí)判斷寄存器Rn是否為0，若不為0，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)；若為0，則結(jié)束循環(huán)程序的執(zhí)行。DJNZDirect,LOOP：這里采用直接尋址單元Direct作為控制寄存器?？刂萍拇嫫鞯挠?jì)數(shù)方式一般都是減1計(jì)數(shù)，即每循環(huán)一次，Direct單元自動(dòng)減1計(jì)數(shù)，同時(shí)判斷Direct單元是否為0，若不為0，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)；若為0，則結(jié)束循環(huán)程序的執(zhí)行。循環(huán)結(jié)構(gòu)示例在程序中，采用了比較和交換的方法來(lái)依次對(duì)比各個(gè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊的首地址為10H，先讀取第一個(gè)數(shù)據(jù)與第二個(gè)數(shù)據(jù)，把第一個(gè)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)送入累加器A，進(jìn)行比較。如果基準(zhǔn)數(shù)大，則不作交換，再取下一個(gè)數(shù)進(jìn)行比較；如果基準(zhǔn)數(shù)小，則將數(shù)值大的取代原來(lái)的基準(zhǔn)數(shù)，即相當(dāng)于做一次數(shù)據(jù)交換。然后，再以新的基準(zhǔn)數(shù)與下一個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，直至全部比較完畢。這里的基準(zhǔn)數(shù)始終保持為最大的數(shù)值，因此，全部比較完畢后，累加器A中的基準(zhǔn)數(shù)即是數(shù)據(jù)塊中的最大值。最后將最大值保存在通用寄存器R2中。01 ORG 0200H02 MOV R0,#10H ;數(shù)據(jù)塊首地址送入R003 MOV A,@R0 ;取第一個(gè)數(shù)作為基準(zhǔn)數(shù)送入累加器A04 MOV R1,#0AH ;比較次數(shù)10=0AH送入R105 LOOP1: INC R0 ;修改地址指針，使其指向下一個(gè)地址單元06 MOV 20H,@R0 ;將要比較的數(shù)暫存于20H單元07 CJNE A,20H,CHK ;兩個(gè)數(shù)進(jìn)行比較08 CHK: JNC LOOP2 ;如果A大，則轉(zhuǎn)換09 MOV A,@R0 ;如果A小，則將較大的數(shù)送入A10 LOOP2: DJNZ R1,LOOP1 ;R1減1，如果其不為0，則繼續(xù)循環(huán)11 MOV R2,A ;比較完畢，存結(jié)果12 END子程序結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)是一種模塊化的程序設(shè)計(jì)思想，其將某些運(yùn)算和操作設(shè)計(jì)成可被其他程序調(diào)用的子程序段，需要的時(shí)候直接調(diào)用這些程序段即可。一般來(lái)說(shuō)，調(diào)用子程序的程序稱為主程序，調(diào)用子程序的過(guò)程稱為子程序調(diào)用。子程序執(zhí)行完后返回主程序的過(guò)程稱為子程序