第4講 51單片機指令系統(tǒng)教材

第四講

51單片機指令系統(tǒng)3/20/202414.18051指令系統(tǒng)概述4.2尋址方式4.3指令說明4.4偽指令4.5實用程序設計3/20/202424.18051指令系統(tǒng)概述4.1.1指令、指令系統(tǒng)的概念指令：為使計算機內部執(zhí)行一種操作，而提供給用戶編程使用的一種命令。機器語言：計算機只能識別二進制代碼，以二進制代碼來描述指令功能的語言，稱之為機器語言。匯編語言：由于機器語言不便被人們識別、記憶、理解和使用，因此給每條機器語言指令賦予助記符號來表示，這就形成了匯編語言。也就是說，匯編語言是便于人們識別、記憶、理解和使用的一種指令形式，它和機器語言指令一一對應。3/20/20243指令系統(tǒng)：計算機能夠執(zhí)行的全部操作所對應的指令集合，稱為這種計算機的指令系統(tǒng)。指令的三種屬性：功能、時間和空間。功能屬性：是指每條指令都對應一個特定的操作功能；時間屬性：是指一條指令執(zhí)行所用的時間，一般用機器周期來表示；空間屬性：是指一條指令在程序存儲器中存儲所占用的字節(jié)數(shù)。

指令的兩種描述形式：機器語言形式和匯編語言形式。采用機器語言編寫的程序稱之為目標程序。采用匯編語言編寫的程序稱之為源程序。3/20/20244時間屬性劃分：單機器周期指令(64條)、雙機器周期指令(45條)和只有乘、除法兩條4個機器周期的指令。4.1.2

MCS-51單片機指令系統(tǒng)

MCS-51單片機指令系統(tǒng)具有功能強、指令短、執(zhí)行快等特點，共有111條指令。功能上劃分：數(shù)據(jù)傳送、算術操作、邏輯操作、程序轉移、位操作等五大類。空間屬性劃分：單字節(jié)指令(49條)、雙字節(jié)指令(46條)和三字節(jié)指令(只有16條)。3/20/20245每條指令通常由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。操作碼：表示計算機執(zhí)行該指令將進行何種操作，操作數(shù)：表示參加操作的數(shù)的本身或操作數(shù)所在的地址。4.1.3匯編指令行格式[標號：]操作碼助記符[目的操作數(shù)][，源操作數(shù)][；注釋]

MCS-51單片機的指令有無操作數(shù)、單操作數(shù)、雙操作數(shù)三種情況。匯編語言指令有如下的格式：3/20/202464.1.4常用的縮寫符號A——累加器。B——寄存器,用于MUL和DIV指令中。C——進位標志或進位位。@——間接尋址寄存器或基址寄存器的前綴,如@Ri,@DPTR。direct——8位內部RAM單元的地址。可以是一個內部數(shù)據(jù)區(qū)RAM單元(00H～7FH)地址

特殊功能寄存器地址(I/O端口、控制寄存器、狀態(tài)寄存器80H～0FFH)。＃data——8位立即數(shù)，指令中的8位常數(shù)。＃data16——16位立即數(shù)，指令中的16位常數(shù)。3/20/20247X——

表示寄存器名。(X)——表示X單元中的內容。((X))——表示以X單元的內容為地址的存儲器單元內容，即(X)作地址，該地址單元的內容用((X))表示。/——位操作數(shù)的前綴,表示對該位取反。rel

——8位帶符號的偏移量字節(jié),用于SJMP和所有條件轉移指令中。偏移量相對于下一條指令的第一個字節(jié)計算,在－128～+127范圍內取值。→——表示操作流程，將箭尾一方的內容送入箭頭所指另一方的單元中去。$——指本條指令起始地址。3/20/202484.2尋址方式所謂尋址方式,就是指令給出參與運算的操作數(shù)的有效地址的方式。在MCS-51單片機指令系統(tǒng)中,有以下7種尋址方式:

（1）立即尋址;

（2）直接尋址;

（3）寄存器尋址;

（4）寄存器間接尋址;

（5）基址寄存器加變址寄存器間接尋址;

（6）相對尋址;

（7）位尋址；3/20/20249寄存器尋址按所選定的工作寄存器R0~R7進行操作，指令機器碼的低3位的八種組合000，001，…，110，111分別指明所用的工作寄存器R0，R1，…，R6，R7。

如：MOVA，Rn(n=0~7)，這8條指令對應的機器碼分別為E8H~EFH。4.2.1寄存器尋址

在指令選定的某寄存器的內容作為操作數(shù)，以完成指令規(guī)定的操作，稱為寄存器尋址。例如：MOV

A，R0指令中源操作數(shù)R0和目的操作數(shù)A都是寄存器尋址。該指令的功能是把工作寄存器R0中的內容傳送到累加器A中，如R0中的內容為30H，則執(zhí)行該指令后A的內容也為30H。3/20/202410

累加器A,寄存器B、數(shù)據(jù)指針DPTR和布爾處理器的位累加器Cy也可用寄存器尋址方式訪問。例如：MOVA，40H指令中的源操作數(shù)40H就是直接尋址，40H為操作數(shù)的地址。該指令的功能是把片內RAM地址為40H單元的內容送到A中。該指令的機器碼為E5H40H，8位直接地址在指令操作碼中占一個字節(jié)。4.2.2直接尋址

指令中直接給出操作數(shù)所在的存儲器地址，以供取數(shù)或存數(shù)的尋址方式稱為直接尋址。3/20/202411位地址空間。在MCS-51單片機指令系統(tǒng)中,直接尋址方式中可以訪問3種存儲器空間:內部數(shù)據(jù)存儲器的低128個字節(jié)單元（00H～7FH）。特殊功能寄存器。特殊功能寄存器只能用直接尋址方式進行訪問。3/20/2024124.2.3寄存器間接尋址由指令指出某一寄存器的內容作為操作數(shù)地址的尋址方法，稱為寄存器間接尋址。注意：寄存器中的內容不是操作數(shù)本身，而是操作數(shù)的地址，到該地址單元中才能得到操作數(shù)。寄存器起地址指針的作用。尋址內部RAM區(qū)的數(shù)據(jù)時，可使用寄存器R0、R1（、SP）作為地址指針。當訪問外部RAM時,可使用R0、R1及DPTR作為地址指針。寄存器間接尋址符號為“@”3/20/202413例如：MOVA，@R1指令的源操作數(shù)@R1是寄存器間接尋址。該指令的功能是將以工作寄存器R1中的內容為地址的片內RAM單元的數(shù)據(jù)傳送到A中去。例如：若R1中的內容為80H，片內RAM地址為80H的單元中的內容為2FH，則執(zhí)行該指令后，片內RAM80H單元的內容2FH被送到A中。寄存器間接尋址示意圖如圖3.1所示。3/20/2024144.2.4立即尋址立即尋址方式是指操作數(shù)包含在指令字節(jié)中。跟在指令操作碼后面的數(shù)就是參加運算的數(shù),該操作數(shù)稱為立即數(shù)。

匯編指令中，在一個數(shù)的前面冠以"#"符號作前綴，就表示該數(shù)為立即尋址。例如：MOV

A，#30H指令中30H就是立即數(shù)。這一條指令的功能是執(zhí)行將立即數(shù)30H傳送到累加器A中的操作。3/20/2024154.2.5

基址寄存器加變址寄存器間接尋址

基址寄存器DPTR或PC的內容為基本地址,加上變址寄存器A的內容作為操作數(shù)的地址。MOVCA,@A＋DPTRMOVCA,@A＋PC3/20/2024164.2.6相對尋址

例如：SJMPrel

執(zhí)行該指令時,先將PC+2,再把指令中帶符號的偏移量加到PC上,得到跳轉的目標地址送入PC。相對尋址是以當前程序計數(shù)器PC值加上指令中給出的偏移量rel，而構成實際操作數(shù)地址的尋址方法。指令中給出的偏移量是一個8位帶符號的常數(shù),可正可負,其范圍為－128～+127。常出現(xiàn)在相對轉移指令中。3/20/2024174.2.7位尋址位尋址是在位操作指令中直接給出位操作數(shù)的地址，可以對片內RAM中的128位和特殊功能寄存器SFR中的93位進行尋址。例如：MOVC,bit3/20/2024184.3指令說明1、數(shù)據(jù)傳送指令2、程序轉移指令3、算術運算指令4、邏輯運算指令5、位運算指令3/20/2024194.3.1數(shù)據(jù)傳送指令1、內部數(shù)據(jù)傳送指令（1）以累加器A為目的操作數(shù)的指令MOVA,Rnn=0~7MOVA,directMOVA,@Rii=0,1MOVA,＃data這組指令的功能是：把源操作數(shù)的內容送入累加器A。3/20/202420（2）以Rn為目的操作數(shù)的指令MOVRn,AMOVRn,directMOVRn,＃data這組指令的功能是:把源操作數(shù)的內容送入當前工作寄存器區(qū)的R0～R7中的某一個寄存器。3/20/202421（3）以直接尋址的單元為目的操作數(shù)的指令

MOVdirect,AMOVdirect,Rn

MOVdirect,directMOVdirect,@Ri

MOVdirect,＃data這組指令的功能是：把源操作數(shù)的內容送入內部RAM單元或特殊功能寄存器（直接地址指出的存儲單元）。3/20/202422（4）以寄存器間接尋址的單元為目的操作數(shù)指令MOV@Ri,AMOV@Ri,directMOV@Ri,＃data這組指令的功能是：把源操作數(shù)的內容送入R0，R1所指出的內部RAM單元。（5）16位數(shù)據(jù)傳送指令MOVDPTR,＃data16這組指令的功能是：將16位的立即數(shù)送入數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR。3/20/202423MOVR0，#30H；(R0)←30HMOVA，@R0 ；(A)←((R0))MOVR1，A ；(R1)←(A)MOVB，@R1 ；(B)←((R1))MOV@R1，P1 ；((R1))←(P1)MOVP2，P1 ；(P2)←(P1)MOV10H，#20H ；(10H)←20H執(zhí)行上述指令后的結果為：

(R0)=30H，(R1)=(A)=40H，

(B)=10H，(40H)=(P1)=(P2)=CAH，

(10H)=20H。例1

設內部RAM(30H)=40H，(40H)=10H，(10H)=00H(P1)=CAH，分析以下程序執(zhí)行后各單元及寄存器、

P2口的內容。3/20/2024242、查表指令訪問程序存儲器的數(shù)據(jù)傳送指令又稱作查表指令，采用基址寄存器加變址寄存器間接尋址方式，把程序存儲器中存放的表格數(shù)據(jù)讀出，傳送到累加器A。MOVCA,@A+PC以PC作為基址寄存器,A的內容作為無符號數(shù)和PC的內容(下一條指令的起始地址）相加后得到一個16位的地址,并將該地址指出的程序存儲器單元的內容送到累加器A。3/20/202425MOVCA,@A+DPTR這條指令的執(zhí)行結果只與指針DPTR及累加器A的內容有關,與該指令存放的地址無關。因此,表格的大小和位置可以在64KB程序存儲器中任意安排,并且一個表格可以為各個程序塊所共用。指令是以DPTR作為基址寄存器,累加器A的內容作為無符號數(shù)與DPTR內容相加,得到一個16位的地址,并把該地址指出的程序存儲器單元的內容送到累加器A。3/20/202426如果用以DPTR為基址寄存器的查表指令，其程序如下：MOVDPTR，2000H ；置表首地址MOVA,09HMOVCA,@A+DPTR例：從片外程序存儲器2000H單元開始存放0~9的平方值，以PC作為基址寄存器進行查表得9的平方值。3/20/202427

完成上述功能的程序如下：MOVA，#03H ；(A)←03HPUSHDPH ；保護DPTR高8位入棧PUSHDPL ；保護DPTR低8位入棧MOVDPTR，#2000H；(DPTR)←2000HMOVCA，@A+DPTR ；(A)←(2000H+03H)POPDPL ；彈出DPTR低８位POPDPH ；彈出DPTR高８位執(zhí)行結果：(A)＝09H，(DPTR)=3A00H。例若在外部程序存儲器中2000H單元開始依次存放0~9的平方值，數(shù)據(jù)指針(DPTR)=3A00H，用查表指令取得2003H單元的數(shù)據(jù)后，要求保持DPTR中的內容不變。3/20/2024283、累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲器傳送指令

MOVXA,@DPTRMOVXA,@Ri

MOVX@DPTR,AMOVX@Ri,ADPTR所包含的16位地址信息由P0(低8位)和P2(高8位)輸出,而數(shù)據(jù)信息由P0口傳送,P0口作分時復用的總線。由Ri作為間接尋址寄存器時,P0口上分時輸出Ri指定的8位地址信息及傳輸8位數(shù)據(jù)。

這組指令是：在累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲器RAM單元或I/O口之間進行數(shù)據(jù)傳送。前兩條指令執(zhí)行時,P3.7

引腳上輸出RD有效信號,用作外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通信號;后兩條指令執(zhí)行時,P3.6

引腳上輸出WR有效信號,用作外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通信號。3/20/202429例：設外部RAM(0203H)=FFH，分析以下指令執(zhí)行后的結果。

MOVDPTR，#0203H

；(DPTR)←0203HMOVXA，@DPTR

；(A)←((DPTR))MOV30H，A

；(30H)←(A)

MOVA，#0FH

；(A)←0FHMOVX@DPTR，A

；((DPTR))←(A)執(zhí)行結果為：(DPTR)=0203H，(30H)=FFH，(0203H)=(A)=0FH。3/20/2024304、字節(jié)交換指令XCHA,RnXCHA,@RiXCHA,direct將累加器A的內容和源操作數(shù)內容相互交換。3/20/2024315、堆棧操作指令在MCS-51單片機的內部RAM中,可以設定一個先進后出的區(qū)域,稱其為堆棧。在特殊功能寄存器中有一個堆棧指針SP,它指出棧頂?shù)奈恢?。PUSHdirect；進棧指令POPdirect；出棧指令進棧指令的功能是:首先將堆棧指針SP的內容加1,然后將直接地址所指出的內容送入SP指出的內部RAM單元;

出棧指令的功能是:將SP所指出的內部RAM單元的內容送入由直接地址所指出的字節(jié)單元,接著將堆棧指針SP的內容減1。3/20/202432例如:

進入中斷服務子程序時,把程序狀態(tài)寄存器PSW、累加器A、數(shù)據(jù)指針DPTR進棧保護。設當前SP為60H。

PUSHPSWPUSHACCPUSHDPLPUSHDPH執(zhí)行后,SP內容修改為64H,而61H、62H、63H、64H單元中依次棧入PSW、A、DPL、DPH的內容。當中斷服務程序結束之前,如下程序段(SP保持64H不變)

POPDPHPOPDPLPOPACCPOPPSW執(zhí)行之后,SP內容修改為60H,而64H、63H、62H、61H單元中的內容依次彈出到DPH、DPL、A、PSW中。3/20/2024334.3.2程序轉移指令1、無條件轉移指令這是2KB范圍內的無條件跳轉指令,執(zhí)行該指令時,先將PC+2,然后將addr11送入PC10～PC0,而PC15～PC11保持不變。這樣得到跳轉的目的地址。需要注意的是,目標地址與AJMP后面一條指令的第一個字節(jié)必須在同一個2KB區(qū)域的存儲器區(qū)內。短跳轉指令

AJMPaddr113/20/202434

執(zhí)行該指令時,將16位目標地址addr16

裝入PC,程序無條件轉向指定的目標地址。轉移的目標地址可以在64KB程序存儲器地址空間的任何地方,不影響任何標志。長跳轉指令LJMPaddr16相對轉移指令

SJMPrel執(zhí)行該指令時,先將PC+2,再把指令中帶符號的偏移量加到PC上,得到跳轉的目標地址送入PC。3/20/202435執(zhí)行該指令時,把累加器A中的8位無符號數(shù)與數(shù)據(jù)指針中的16位數(shù)相加,結果作為下條指令的地址送入PC,不改變累加器A和數(shù)據(jù)指針DPTR的內容,也不影響標志。利用這條指令能實現(xiàn)程序的散轉。散轉指令JMP@A+DPTR3/20/202436例：

根據(jù)累加器A的值，轉不同處理程序的入口。

MOVDPTR，#TABLE ；表首地址送DPTRJMP@A+DPTR ；根據(jù)A值轉移

TABLE：AJMPTAB1 ；當(A)=0時轉TAB1執(zhí)行

AJMPTAB2；當(A)=2時轉TAB2執(zhí)行

AJMPTAB3 ；當(A)=4時轉TAB3執(zhí)行3/20/202437無條件轉移指令3/20/2024382、條件轉移指令

條件轉移指令是當某種條件滿足時，程序轉移執(zhí)行；條件不滿足時，程序仍按原來順序執(zhí)行。轉移的條件可以是上一條指令或更前一條指令的執(zhí)行結果(常體現(xiàn)在標志位上)，也可以是條件轉移指令本身包含的某種運算結果。

由于該類指令采用相對尋址，因此程序可在以當前PC值為中心的-128～+127范圍內轉移。3/20/202439JZrel;（A）=0轉移JNZrel;（A）≠0轉移JCrel;若(Cy)=1,則轉移PC←(PC)+2+relJNCrel;若(Cy)=0,則轉移PC←(PC)+2+relJBbit,rel;若(bit)=1,則轉移PC←(PC)+3+relJNBbit,rel;若(bit)=0,則轉移PC←(PC)+3+relJBCbit,rel;若(bit)=1,則轉移PC←(PC)+3+rel,并bit←03/20/202440

例：將片外RAM首地址為DATA1的一個數(shù)據(jù)塊轉送到片內RAM首地址為DATA2的存儲區(qū)中。外部RAM向內部RAM的數(shù)據(jù)轉送一定要經(jīng)過累加器A，利用判零條件轉移正好可以判別是否要繼續(xù)傳送或者終止。完成數(shù)據(jù)傳送的參考程序如下：

MOVR0，#DATA1；R0作為外部數(shù)據(jù)塊的地址指針

MOVR1，#DATA1；R1作為內部數(shù)據(jù)塊的地址指針LOOP：MOVXA，@R0；取外部RAM數(shù)據(jù)送入AHERE：JZHERE ；數(shù)據(jù)為零則終止傳送

MOV@R1，A ；數(shù)據(jù)傳送至內部RAM單元

INCR0 ；修改指針，指向下一數(shù)據(jù)地址

INCR1 SJMPLOOP ；循環(huán)取數(shù)3/20/202441

比較轉移指令共有4條。這組指令是先對兩個規(guī)定的操作數(shù)進行比較，根據(jù)比較的結果來決定是否轉移。若兩個操作數(shù)相等，則不轉移，程序順序執(zhí)行；若兩個操作數(shù)不等，則轉移。3、比較不相等轉移指令

CJNE比較是進行一次減法運算，但其差值不保存，兩個數(shù)的原值不受影響，而標志位要受到影響。如果第一個操作數(shù)小于第二個操作數(shù)，則置位進位標志CY，否則，清“0”CY.

利用標志位CY作進一步的判斷，可實現(xiàn)三分支轉移。3/20/202442CJNEA,direct,rel

CJNEA,＃data,rel

CJNERn,＃data,rel

CJNE@Ri,＃data,rel

例:

當從P1口輸入數(shù)據(jù)為01H時，程序繼續(xù)執(zhí)行，否則等待，直到P1口出現(xiàn)01H。參考程序如下：

MOVA，#01H ；立即數(shù)01H送AWAIT：CJNEA，P1，WAIT ；(P1)≠01H，則等待3/20/202443

減1條件轉移指令有兩條。每執(zhí)行一次這種指令，就把第一操作數(shù)減1，并把結果仍保存在第一操作數(shù)中，然后判斷是否為零。若不為零，則轉移到指定的地址單元，否則順序執(zhí)行。4、減1不為0轉移指令DJNZ這組指令對于構成循環(huán)程序是十分有用的，可以指定任何一個工作寄存器或者內部RAM單元作為循環(huán)計數(shù)器。每循環(huán)一次，這種指令被執(zhí)行一次，計數(shù)器就減1。預定的循環(huán)次數(shù)不到，計數(shù)器不會為0，轉移執(zhí)行循環(huán)操作；到達預定的循環(huán)次數(shù)，計數(shù)器就被減為0，順序執(zhí)行下一條指令，也就結束了循環(huán)。3/20/202444DJNZRn,rel

DJNZdirect,rel

例：

將內部RAM從DATA單元開始的10個無符號數(shù)相加，相加結果送SUM單元保存。設相加結果不超過8位二進制數(shù)，則相應的程序如下：

MOVR0，#0AH；設置循環(huán)次數(shù)

MOVR1，#DATA；R1作地址指針，指向數(shù)據(jù)塊首地址

CLRA ；A清零LOOP：ADDA，@R1；加一個數(shù)

INCR1 ；修改指針，指向下一個數(shù)

DJNZR0，LOOP；R0減1，不為0循環(huán)

MOVSUM，A；存10個數(shù)相加的和3/20/2024453/20/202446

在程序設計中,通常把具有一定功能的公用程序段編制成子程序,當主程序需要使用子程序時用調用指令,而在子程序的最后安排一條子程序返回指令,以便執(zhí)行完子程序后能返回主程序繼續(xù)執(zhí)行。5、調用及返回指令3/20/202447所用的子程序的入口地址必須與ACALL下面一條指令的第一個字節(jié)在同一個2KB區(qū)域的存儲器區(qū)內。短調用指令ACALLaddr11

3/20/202448

LCALLaddr16

長調用指令3/20/202449子程序返回指令

RET中斷返回指令RETI3/20/202450空操作指令是一條單字節(jié)單周期指令。它控制CPU不做任何操作，僅僅是消耗這條指令執(zhí)行所需要的一個機器周期的時間，不影響任何標志位，故稱為空操作指令。NOP指令在設計延時程序、拼湊精確延時時間及在程序等待或修改程序等場合是很有用的。7、空操作指令NOP；(PC)←(PC)+13/20/2024514.3.3算術運算指令

加、減法指令加減法指令形式結構圖(a)加減法指令關系圖；(b)加1、減1指令關系圖

3/20/2024521、加法指令不帶進位的加法指令

ADDA,Rn

ADDA,directADDA,@Ri

ADDA,＃data對標志位的影響：如果位7有進位，則置“1”進位CY;否則清“0”CY.如果位3有進位，則置“1”進位AC;否則清“0”AC.如果位6有進位輸出而位7沒有，或者位7有進位輸出而位6沒有，則置位溢出標志OV，否則清“0”O(jiān)V.3/20/202453帶進位的加法指令ADDCA,Rn

ADDCA,directADDCA,@Ri

ADDCA,＃data這組指令的功能與普通加法指令類似,唯一的不同之處是,在執(zhí)行加法時,還要將上一次進位標志Cy的內容也一起加進去。對于標志位的影響也與普通加法指令相同。3/20/202454最后一條指令是對16位的數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR執(zhí)行加1操作,指令執(zhí)行時,先對低8位指針DPL的內容加1,當產生溢出時就對高8位指針DPH加1,但不影響任何標志。增量指令INCAINCRn

INCdirectINC@Ri

INCDPTR這組指令的功能是：將指令中所指出操作數(shù)的內容加1。若原來的內容為0FFH,則加1后將產生溢出,使操作數(shù)的內容變成00H,但不影響任何標志。3/20/2024552、減法指令

這組指令的功能是:將累加器A的內容與第二操作數(shù)及進位標志相減,結果送回到累加器A中。若要進行不帶借位的減法操作,則必須先將Cy清“0”。帶進位減法指令

SUBBA,Rn

SUBBA,directSUBBA,@Ri

SUBBA,＃data3/20/202456如位6有借位而位7沒有借位,或位7有借位而位6沒有借位,則溢出標志OV置“1”,否則清“0”。對標志位的影響：如果位7（D7）有借位,則進位標志Cy置“1”,否則清“0”;如果位3（D3）有借位,則輔助進位標志AC置“1”,否則清“0”;3/20/202457這組指令的功能是:將指出的操作數(shù)內容減1。如果原來的操作數(shù)為00H,則減1后將產生下溢出,使操作數(shù)變成0FFH,但不影響任何標志。（除A減1影響P）減1指令

DECADECRn

DECdirectDEC@Ri

3/20/2024583、乘法指令這條指令的功能是:將累加器A的內容與寄存器B的內容相乘,乘積的低8位存放在累加器A中,高8位存放于寄存器B中。如果乘積超過0FFH,則溢出標志OV置“1”,

否則清“0”。進位標志Cy總是被清“0”。

MULAB3/20/2024594、除法指令將累加器A中的內容除以寄存器B中的8位無符號整數(shù),所得商的整數(shù)部分存放在累加器A中,余數(shù)部分存放在寄存器B中,清“0”進位標志Cy和溢出標志OV。DIVAB這條指令的功能是:若原來B中的內容為0,則執(zhí)行該指令后A與B中的內容不定,并將溢出標志OV置“1”。在任何情況下,進位標志Cy總是被清“0”。

3/20/2024603/20/202461這組指令的功能是:將兩個操作數(shù)的內容按位進行邏輯與操作,并將結果送回目的操作數(shù)的單元中。（1）邏輯與指令

ANLA,Rn

ANLA,directANLA,@Ri

ANLA,＃dataANLdirect,AANLdirect,＃data4.3.4邏輯運算操作3/20/202462這組指令的功能是:將兩個操作數(shù)的內容按位進行邏輯或操作,并將結果送回目的操作數(shù)的單元中。（2）邏輯或指令

ORLA,Rn

ORLA,directORLA,@Ri

ORLA,＃dataORLdirect,AORLdirect,＃data3/20/202463這組指令的功能是:將兩個操作數(shù)的內容按位進行邏輯異或操作,并將結果送回到目的操作數(shù)的單元中。（3）邏輯異或指令

XRLA,Rn

XRLA,directXRLA,@Ri

XRLA,＃dataXRLdirect,AXRLdirect,＃data3/20/202464（4）移位操作RLA;累加器A的內容向左環(huán)移1位RLCA;累加器A的內容帶進位標志位向左環(huán)移1位RRA;累加器A的內容向右環(huán)移1位RRCA;累加器A的內容帶進位標志位向右環(huán)移1位這組指令的功能是:對累加器A的內容進行簡單的邏輯操作。除了帶進位標志位的移位指令外,其它都不影響Cy,AC,OV等標志。3/20/202465

CLRA;對累加器A清“0”CPLA;對累加器A按位取反3/20/202466

位操作也稱布爾變量操作，它是以位(bit)作為單位來進行運算和操作的。MCS-51單片機內部有一個功能相對獨立的布爾處理機，它有借用進位標志CY作為位累加器，有位存儲器(即位尋址區(qū)中的各位)，指令系統(tǒng)中有17條專門進行位處理的指令集。位處理指令可以完成以位為對象的數(shù)據(jù)轉送、運算、控制轉移等操作。4.3.5位操作指令3/20/202467

(1)直接地址方式:如0A8H;(2)點操作符方式:如IE.0;(3)位名稱方式:如EX0;(4)用戶定義名方式:如用偽指令BIT定義：

WBZD0BITEX0

經(jīng)定義后,允許指令中使用WBZD0代替EX0。

指令中位地址的表達形式有以下幾種:3/20/202468（1）位變量傳送指令這組指令的功能是:把源操作數(shù)指出的布爾變量送到目的操作數(shù)指定的位地址單元中。

其中一個操作數(shù)必須為進位標志Cy,另一個操作數(shù)可以是任何可直接尋址位。MOVC,bitMOVbit,C3/20/202469（2）位變量修改指令CLRCCLRbitCPLCCPLbitSETBCSETBbit這組指令對操作數(shù)所指出的位進行清“0”,取反,置“1”的操作,不影響其它標志。3/20/202470（3）位變量邏輯操作指令這組指令的功能是:如果源位的布爾值是邏輯0,則將進位標志清“0”;否則,進位標志保持不變,不影響其它標志。位變量邏輯與指令ANLC,bitANLC,/bitbit前的斜杠表示對(bit)取反,直接尋址位取反后用作源操作數(shù),但不改變直接尋址位原來的值。例如指令:ANLC,/ACC.0執(zhí)行前ACC.0為0,C為1,則指令執(zhí)行后C為1,而ACC.0仍為0。3/20/202471位變量邏輯或指令這組指令的功能是:如果源位的布爾值是邏輯1,則將進位標志置“1”;否則,進位標志保持不變,不影響其它標志。ORLC,bitORLC,/bit3/20/202472例:

利用位操作指令，模擬圖所示硬件邏輯電路的功能。3/20/202473

MOVC，P1.1 ；(CY)←(P1.1) ORLC,P1.2 ；(CY)←(P1.1)∨(P1.2)=A ANLC，P1.0；(CY)←(P1.0)∧A CPLC ；(CY)←(P1.0)∧A=B MOVF0，C ；F0內暫存B MOVC，P1.3 ；(CY)←(P1.3) ANLC，/P1.4 ；(CY)←(P1.3)∧(P1.4)=D ORLC，F(xiàn)0 ；(CY)←B∨D MOVP1.5，C ；運算結果送入P1.53/20/2024743/20/2024754.3.6十進制指令(1)半字節(jié)交換指令

XCHDA,@RiSWAPA將累加器A的低4位內容和（Ri）所指出的內部RAM單元的低4位內容相互交換。將累加器A的高4位與低4位之間進行交換。3/20/202476

這條指令對累加器A參與的BCD碼加法運算所獲得的8位結果進行十進制調整,使累加器A中的內容調整為二位壓縮型BCD碼的數(shù)。使用時必須注意,它只能跟在加法指令之后,不能對減法指令的結果進行調整,且其結果不影響溢出標志位。(2)十進制調整指令

DAA執(zhí)行過程：判斷A中的低4位是否大于9和輔助進位標志AC是否為“1”,若兩者有一個條件滿足,則低4位加6操作;同樣,A中的高4位大于9或進位標志Cy為“1”兩者有一個條件滿足時,高4位加6操作。3/20/2024774.4偽指令偽指令不要求計算機做任何操作，也沒有對應的機器碼，不產生目標程序，不影響程序的執(zhí)行，僅僅是能夠幫助進行匯編的一些指令。偽指令主要作用：指定程序或數(shù)據(jù)的起始位置；給出一些連續(xù)存放數(shù)據(jù)的地址；為中間運算結果保留一部分存儲空間；表示源程序結束等等。不同版本的匯編語言，偽指令的符號和含義可能有所不同，但基本用法是相似的。3/20/202478功能：規(guī)定其后面的目標程序或數(shù)據(jù)塊的起始地址。它放在一段源程序(主程序、子程序)或數(shù)據(jù)塊的前面，說明緊跟在其后的程序段或數(shù)據(jù)塊的起始地址就是ORG后面給出的地址。

1、定位偽指令ORG格式：[標號：]ORG地址(十六進制表示)例如：

ORG2000H START：MOVA，#7FH3/20/202479格式：[標號：]END

2、匯編結束偽指令END作用：END是匯編語言源程序的結束標志，表示匯編結束。在END以后所寫的指令，匯編程序都不予處理。一個源程序只能有一個END命令，否則就有一部分指令不能被匯編。3/20/202480

用EQU偽指令對某符號賦值后，該符號的值在整個程序中不能再改變。3、賦值偽指令EQU功能：將表達式的值或寄存器名賦予EQU前面的符號名。格式：符號名EQU表達式或符號名EQU寄存器名例如：

TAB1EQU1000HTAB2EQU2000H

匯編后TAB1、TAB2分別具有值1000H、2000H。3/20/2024814、位地址賦值偽指令BIT格式：

符號名BIT位地址功能：將位地址賦予BIT前面的符號名，經(jīng)賦值后可用該符號名代替BIT后面的位地址。例如：PLGBITF0AIBITP1.0

經(jīng)以上偽指令定義后，在程序中就可以把PLG和AI作為位地址來使用。3/20/202482例如：

ORG2000HTAB1：DB30H，8AH，7FH，73DB'5'，'A'，'BCD'5、定義字節(jié)偽指令DB格式：[標號：]DB項或項表其中項或項表指一個字節(jié)數(shù)據(jù)，用逗號分開的字節(jié)數(shù)據(jù)串，或以引號括起來的字符串。功能：把項或項表的數(shù)據(jù)(字符串按字符順序以ASCII碼)存入從標號地址開始的連續(xù)存儲單元中。3/20/202483

由于ORG2000H，所以TAB1的地址為2000H，因此，以上偽指令經(jīng)匯編后，將對2000H開始的連續(xù)存儲單元賦值：(2000H)=30H(2001H)=8AH(2002H)=7FH(2003H)=49H；十進制數(shù)73以十六進制數(shù)存放(2004H)=35H；35H是數(shù)字5的ASCII碼(2005H)=41H；41H是字母A的ASCII碼(2006H)=42H；42H是字符串'BCD'中B的ASCII碼(2007H)=43H；43H是字符串'BCD'中C的ASCII碼(2008H)=44H；44H是字符串'BCD'中D的ASCII碼3/20/202484例如：

ORG1500HTAB2：DW1234H，80H

匯編以后：(1500H)=12H，

(1501H)=34H，

(1502H)=00H，

(1503H)=80H6、定義字偽指令DW格式：[標號：]DW項或項表DW偽指令與DB相似，但用于定義字的內容。項或項表指所定義的一個字(兩個字節(jié))或用逗號分開的字串。匯編時，機器自動按高8位先存入，低8位在后的格式排列。3/20/2024857、數(shù)據(jù)賦值偽指令DATA用于給一個8位的內部RAM單元起一個名字。同一個單元可以有多個名字。格式：名字DATA直接字節(jié)地址8、數(shù)據(jù)賦值偽指令XDATA用于給一個8位的外部RAM單元起一個名字。同一個單元可以有多個名字。格式：名字XDATA直接字節(jié)地址3/20/2024864.5實用程序設計4.5.1程序結構的三種形式

1.三種形式順序結構、分支結構、循環(huán)結構2.匯編語言程序設計步驟：

◆分析問題

◆確定算法

◆設計程序流程圖

◆分配內存單元

◆編寫匯編語言源程序

◆調試程序3/20/202487【例】將30H單元內的兩位BCD碼拆開并轉換成ASCII碼，存入RAM兩個單元中。ORG 0030HMOV A，30H；取值ANL A，#0FH；取低4位ADD A，#30H；轉換成ASCII碼MOV 32H，A ；保存結果MOV A，30H；取值SWAP A ；高4位與低4位互換ANL A，#0FH；取低4位（原來的高4位）ADD A，#30H；轉換成ASCII碼MOV 31H，A ；保存結果SJMP $END結束取數(shù)據(jù)低4位轉換成ASCII碼存ASCII碼取數(shù)據(jù)高4位轉換成ASCII碼存ASCII碼開始4.5.2順序結構程序設計3/20/2024881.分支程序有三種基本形式，即單分支、雙分支、多分支。

2.分支程序的設計要點如下：（1）先建立可供條件轉移指令測試的條件。（2）選用合適的條件轉移指令。（3）在轉移的目的地址處設定標號。條件滿足？AYN（a）條件滿足？ABNY（b）（c）A0A1AnK=0K=1…K=nK=？……4.5.3分支程序設計單分支雙分支多分支3/20/2024893.

分支程序設計舉例【例】設X存在30H單元中，根據(jù)下式

X+2 X>0Y= 100 X=0。

∣X∣ X<0A為負數(shù)？取數(shù)，A←（30H）開始結束A=0？YNNA←|X|A←64HA←X+2存數(shù)（31H）←A（30H）求出Y值，將Y值存入31H單元。3/20/202490分析:根據(jù)數(shù)據(jù)的符號位判別該數(shù)的正負，若最高位為0，再判別該數(shù)是否為0。參考程序如下：

ORG 0030HMOV A，30H ；取數(shù)

JB ACC.7，NEG

；負數(shù)，轉NEG

JZ ZER0

；為零，轉ZER0ADD A，#02H ；為正數(shù)，求X+2AJMPSAV ；轉到SAVE，保存數(shù)據(jù)ZER0:MOV A，#64H ；數(shù)據(jù)為零，Y=100AJMPSAV ；轉到SAVE，保存數(shù)據(jù)

NEG：DECA ；

CPL A ；求∣X∣SAV：MOV31H，A ；保存數(shù)據(jù)

SJMP ＄ ；暫停

END3/20/202491

4.5.4多分支程序設計－散轉程序

散轉程序是分支程序的一種,它可根據(jù)運算結果或輸入數(shù)據(jù)將程序轉入不同的分支。

MCS-51指令系統(tǒng)中有一條跳轉指令JMP@A+DPTR,用它可以很容易地實現(xiàn)散轉功能。該指令把累加器的8位無符號數(shù)與16位數(shù)據(jù)指針的內容相加,并把相加的結果裝入程序計數(shù)器PC,控制程序轉向目標地址去執(zhí)行。例根據(jù)工作寄存器R0內容的不同,使程序轉入相應的分支。(R0)=0對應的分支程序標號為ONE;(R0)=1對應的分支程序標號為TWO;

(R0)=N對應的分支程序標號為PRN。3/20/202492程序如下:LP0:MOVDPTR,＃TABLE;取表頭地址

MOVA,R0ADDA,R0;R0內容乘以2JNCLP1;無進位轉移

INCDPH;加進位位LP1:JMP@A+DPTR;跳至散轉表中相應位置

TABLE:AJMPONEAJMPTWOAJMPTHREEAJMPFOURAJMPPRN3/20/2024931．循環(huán)程序的結構循環(huán)程序一般由四個主要部分組成:

初始化部分:為循環(huán)程序做準備,如規(guī)定循環(huán)次數(shù)、給各變量和地址指針預置初值。

處理部分:

為反復執(zhí)行的程序段,是循環(huán)程序的實體,也是循環(huán)程序的主體。

循環(huán)控制部分:

這部分的作用是修改循環(huán)變量和控制變量,并判斷循環(huán)是否結束,直到符合結束條件時,跳出循環(huán)為止。結束部分:

這部分主要是對循環(huán)程序的結果進行分析、處理和存放。4.5.4循環(huán)程序3/20/202494(a)當型循環(huán)結構(b)直到型循環(huán)結構循環(huán)結束？循環(huán)體YN初始化修改循環(huán)參數(shù)結束部分開始結束循環(huán)結束？循環(huán)體Y初始化修改循環(huán)參數(shù)結束部分開始N結束循環(huán)結構程序流程圖3/20/2024952.

循環(huán)程序設計舉例例：不同存儲區(qū)域之間的數(shù)據(jù)傳輸。將內部RAM30H單元開始的內容依次傳送到外部RAM0100H單元開始的區(qū)域，直到遇到傳送的內容是0為止。3/20/202496

(2)匯編語言源程序。

ORG 0000HMOV R0,#30H；

MOV DPTR,#0100H；

TRANS:MOVA,@R0

；A←(R0)

MOVX@DPTR,A

；（DPTR）←A

CJNEA,#00H,NEXT

SJMPFINISH

；A=0，傳送完成

NEXT:

INC R0

；修改地址指針

INC DPTR

AJMP TRANS

；繼續(xù)傳送

FINISH:

SJMP $ END3/20/2024973.多重循環(huán)結構程序某些復雜問題或者循環(huán)數(shù)超過256，則需采用多重循環(huán)的程序結構，即循環(huán)程序中包含循環(huán)程序或一個大循環(huán)中包含多個小循環(huán)程序，稱多重循環(huán)程序結構，又稱循環(huán)嵌套。循環(huán)的重數(shù)不限，但必須每循環(huán)的層次分明，不能有相互交叉！外循環(huán)中循環(huán)內循環(huán)外循環(huán)內循環(huán)外循環(huán)內循環(huán)內循環(huán)（a）嵌套正確（b）嵌套正確（c）交叉不正確多重循環(huán)示意圖3/20/202498范例：延時程序設計(晶振12MHz)DEL:MOVR7,#200DEL1:

MOVR6,#125DEL2:

DJNZR6,DEL2；125×2＝250

DJNZR7,DEL1；250×200＝50msRET精確的計算：（250＋1＋2）×200＋1＝50.301msMOVRn#data是單機器周期指令DJNZRn，rel

是雙機器周期指令3/20/2024994.5.6子程序設計子程序作為一個具有獨立功能的程序段，編程時需遵循以下原則：1.子程序的編程原則(1)子程序的第一條指令必須有標號，明確子程序入口地址。(2)以返回指令RET結束子程序。(3)簡明扼要的子程序說明部分。(4)較強的通用性和可浮動性，盡可能避免使用具體的內存單元和絕對轉移地址等。

(5)注意保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場。3/20/2024100

；程序名：BCDBIN

；功能：BCD碼轉換為二進制數(shù) ；入口參數(shù)：要轉換的BCD碼存在累加器A中 ；出口參數(shù)：轉換后的二進制數(shù)存放在累加器A中 ；占用資源：寄存器BBCDBIN:

PUSHB

；保護現(xiàn)場

PUSHPSWPUSH ACC ；暫存A的內容

ANLA,#0F0H ；屏蔽掉低4位

SWAP A ；將A的高4位與低4位交換

MOV B,#10 MUL AB ；乘法指令，

MOV B,A；乘積不會超過256，

POP ACC；取原BCD數(shù)

ANL A,#0FH；屏蔽掉高4位

ADD A,B ；個位數(shù)與十位數(shù)相加

POP PS