mcs-51單片機單片微型計算機十六進制邏輯的研究

mcs-51單片機單片微型計算機十六進制邏輯的研究

mcs-51單臺微型計算機是中國大學機械課的經典內容，也是許多大學機械課的重要組成部分。學好它,不僅能使我們對各類單片機應用融會貫通;也是我們快速學好8086/8088系列微機匯編語言的強有力幫助。匯編語言是計算機中最難學習和運用的部分,同時也是最基礎、有用的部分。匯編的基本單位是指令,是對指令的理解與運用,疑難正是從指令開始。因此,MCS-51單片機的指令集是較經典和重要的了。降低單片機初學者入門的門檻高度,既是我們需要研究的課題,也是我們從事單片機教學工作者的任務。結合自己幾年來的教學經驗,以指令集為切入點,筆者以為學好這門課不需要過多的時間為代價,是有捷徑可走的。教本一般都是Intel技術資料的原版直譯。先決條件是我們老師要吃透,然后換一種方式講解給學生,于教于學,也許都輕松多了。下面就指令的有關疑難點一一例證予以解說,以期能拋磚引玉,使學習者得到更多的啟迪。一、雙音節(jié)指令的編碼一些教師尤其是青年教師,在教學生把AJMP、ACALL指令翻譯成機器代碼時,易于把十六進制目標地址(K3K2k1k0H)寫成二進制的形式,再填入二進制位中,得到機器碼的二進制形式,最后再化為十六進制形式,速度慢,易寫錯,老師也習慣了,因為Intel公司技術資料原文和諸多譯本都是如此介紹的,但學生卻很費解。其實這類指令也像其它指令一樣方便,能夠直接寫出十六進制機器代碼。引入概念:假設要跳轉或調用的實際地址為K3K2k1k0H,對AJMP指令,它的十六進制機器碼為:對ACALL指令,它的十六進制機器為:從上面的格式里可以看出,這類雙字節(jié)指令只有最高半字節(jié)需要運算即乘以2或乘以2加1,其余部分都是可以直接寫出的。特別說明:當最高半字節(jié)K2×2或K2×2+1的運算結果大于半個字節(jié)(即超出1位十六進制數)時,對超出部分的高位1我們認為是溢出了,不予理睬,也只取運算結果中那低半字節(jié)(的十六進制數),來組成這雙字節(jié)指令的最高半字節(jié)。例1:用AJMP指令使程序跳轉到1253H,(AJMP1253H)。解:由于此處K2=2H,k1k0=53HAJMP指令中K2作乘以2運算K2x2=4H故十六進制機器碼為:41H,53H例2:用AJMP指令使程序跳轉到5F86H,(5F86H)。解:由于此處K2=FH,k1k0=86HAJMP指令中K2作乘以2運算K2×2=1EH,對高位1不予理睬。故十六進制機器碼為:E1H,86H(對1EH的高位1不予理睬)。例3:用ACALL指令調用1253H開始的程序,(ACALL1253H)。解:由于此處K2=2H,k1k0=53HACALL指令中K2作乘以2加1運算K2×2+1=5H故十六進制機器碼為:51H,53H例4:用ACALL指令調用5F86H開始的程序,(ACALL5F86H)。解:由于此處K2=FH,k1k0=86HACALL指令中K2作乘以2加1運算K2×2+1=1FH,對高位不予理睬。故十六進制機器碼為:F1H,86H例5:分別求AJMP4A89H和ACALL0B3CH的機器碼。解:AJMP4A89H的機器碼為:41H,89HCALL0B3CH的機器碼為:71H,3CH二、sjmp-18h的機器碼相對偏移指令中偏移量為負時,用“00-k1k0”的方法可快速得到相對轉移指令十六進制機器碼。例1:求SJMP-18H的機器碼。解:由于k1k0=18H,所以單字節(jié)十六進制數00H?18HE8H00Η-18ΗE8ΗSJMP的操作碼為80H故SJMP-18H的十六進制機器碼為:80H,E8H。例2:求SJMP-5H的機器碼。解:由于k1k0=05H,故SJMP的機器碼為:80H,FBH。三、指示程序教師在授課時,不妨特別提醒學生:MCS-51還有一些沒有公布的“指令”。其實它們是指令的特殊形式或者指令集。如停機指令,它的助記符為SJMP0FEH,機器碼為80HFEH。這對學生進一步理解指令和編出清晰的程序很有好處。在此列出部分“增補指令”表1.十