2022年單片機(jī)技術(shù)與實(shí)踐教案chap2

第三章：?jiǎn)纹瑱C(jī)的指令系統(tǒng)本章重點(diǎn)：時(shí)序分析;

延時(shí)分析;尋址方式；

MCS-51指令集；偽指令；

51系列單片機(jī)指令集含有111條指令每條指令在執(zhí)行時(shí)要花去一定的時(shí)間，以機(jī)器周期為單位。按指令執(zhí)行時(shí)間分類：?jiǎn)沃芷?64條);雙周期(45條);4周期(2條)按指令的功能分類，可分為5大類：數(shù)據(jù)傳送類（28條）；算術(shù)運(yùn)算類（24條）邏輯運(yùn)算及移位類（25條）；控制轉(zhuǎn)移類（17條）位操作類（17條）每條指令在程序存儲(chǔ)器ROM中占據(jù)一定的空間，以字節(jié)為單位。按指令所占字節(jié)數(shù)分類：?jiǎn)巫止?jié)(49條);雙字節(jié)(45條);3字節(jié)(17條)MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：（1）指令執(zhí)行時(shí)間快。（2）指令短，約有一半的指令為單字節(jié)指令。（3）用一條指令即可實(shí)現(xiàn)2個(gè)一字節(jié)的相乘或相除。（4）具有豐富的位操作指令。（5）可直接用傳送指令實(shí)現(xiàn)端口的輸入輸出操作。1、時(shí)序分析計(jì)算機(jī)工作時(shí)，是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下一拍一拍地進(jìn)行的。這個(gè)脈沖是由單片機(jī)控制器中的時(shí)序電路發(fā)出的。單片機(jī)的時(shí)序就是CPU在執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號(hào)的時(shí)間順序，為了保證各部件間的同步工作，單片機(jī)內(nèi)部電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)下嚴(yán)格地控時(shí)序進(jìn)行工作。計(jì)算機(jī)是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下工作的，那么，它的時(shí)鐘脈沖是怎么來(lái)的呢？

要給我們的計(jì)算機(jī)CPU提供時(shí)序，就需要相關(guān)的硬件電路，即振蕩器和時(shí)鐘電路。51系列單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，這個(gè)反相放大器的作用就是用于構(gòu)成振蕩器用的，但要形成時(shí)鐘，外部還需要加一些附加電路。XTAL1XTAL2通常外接一個(gè)晶振兩個(gè)電容1MCS-51系列

方式一：利用內(nèi)部的振蕩器，在引腳Xtal1和Xtal2兩端接晶振，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，外接晶振時(shí)，晶振兩端的電容一般選擇為30pf左右；這兩個(gè)電容對(duì)頻率有微調(diào)的作用，晶振的頻率范圍可在之間選擇。為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近。1MCS-51系列XTAL1XTAL2外部時(shí)鐘信號(hào)方式二：是利用外部振蕩脈沖接入XTAL1或XTAL2。HMOS和CHMOS單片機(jī)外時(shí)鐘信號(hào)接入方式不同，HMOS型單片機(jī)（例如8051）外時(shí)鐘信號(hào)由XTAL2端腳注入后直接送至內(nèi)部時(shí)鐘電路，輸入端XTAL1應(yīng)接地。由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故建議外接一個(gè)上接電阻。8051外時(shí)鐘源接法圖1MCS-51系列XTAL1XTAL2外部時(shí)鐘信號(hào)方式二：對(duì)于CHMOS型的單片機(jī)（例如80C51），因內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的信號(hào)取自反相器的輸入端，故采用外部時(shí)鐘源時(shí)，接線方式為外時(shí)鐘信號(hào)接到XTAL1而XTAL2懸空。如下圖本腳懸空80C51外時(shí)鐘源接法圖目前各大廠商推出的各類單片機(jī)產(chǎn)品都采用了CHMOS工藝。80C51系列單片機(jī)采用兩種半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。一種是HMOS工藝,即高密度短溝道MOS工藝。另外一種是CHMOS工藝，即互補(bǔ)金屬氧化物的HMOS工藝。CHMOS是CMOS和HMOS的結(jié)合，除保持了HMOS的高速度和高密度的特點(diǎn)之外，還具有CMOS低功耗的特點(diǎn)。例如8051的功耗為630mw，而80C51的功耗只有120mw。在便攜式、手提式或野外作業(yè)儀器設(shè)備上低功耗是非常有意義的。因此，在這些產(chǎn)品中必須使用CHMOS的單片機(jī)芯片。回顧內(nèi)容振蕩（時(shí)鐘）周期

=晶振頻率fosc的倒數(shù)；1個(gè)機(jī)器周期

=6個(gè)狀態(tài)周期;＝12個(gè)振蕩周期（時(shí)鐘周期）;1個(gè)指令周期

=1、2、4個(gè)機(jī)器周期P1P2S1振蕩(時(shí)鐘)周期機(jī)器周期機(jī)器周期指令周期XTAL2(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2狀態(tài)周期

通常含一個(gè)機(jī)器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個(gè)機(jī)器周期的指令稱為雙周期指令。

MCS-51指令系統(tǒng)中，按它們的長(zhǎng)度可分為單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令。執(zhí)行這些指令需要的時(shí)間是不同的，也就是它們所需的機(jī)器周期是不同的，有下面幾種形式：·單字節(jié)指令單機(jī)器周期；單字節(jié)指令雙機(jī)器周期；

·雙字節(jié)指令單機(jī)器周期；雙字節(jié)指令雙機(jī)器周期；

·三字節(jié)指令雙機(jī)器周期；

·單字節(jié)指令四機(jī)器周期(如單字節(jié)的乘除法指令)圖中的ALE脈沖是為了鎖存地址的選通信號(hào)，顯然，每出現(xiàn)一次該信號(hào)單片機(jī)即進(jìn)行一次讀指令操作。從時(shí)序圖中可看出，該信號(hào)是時(shí)鐘頻率6分頻后得到，在一個(gè)機(jī)器周期中，ALE信號(hào)兩次有效。１個(gè)機(jī)器周期ALE單字節(jié)單周期指令例：INCAALE１個(gè)機(jī)器周期單字節(jié)單周期指令：

單字節(jié)單周期指令只進(jìn)行一次讀指令操作，當(dāng)?shù)诙€(gè)ALE信號(hào)有效時(shí)，PC并不加1，那么讀出的還是原指令，屬于一次無(wú)效的讀操作。雙字節(jié)單周期指令例：ADDA，DATA雙字節(jié)單周期指令：

這類指令兩次的ALE信號(hào)都是有效的，只是第一個(gè)ALE信號(hào)有效時(shí)讀的是操作碼，第二個(gè)ALE信號(hào)有效時(shí)讀的是操作數(shù)。ALE單字節(jié)雙周期指令：

兩個(gè)機(jī)器周期需進(jìn)行四讀指令操作，但只有一次讀操作是有效的，后三次的讀操作均為無(wú)效操作。

ALE單字節(jié)雙周期指令例：INCDPTR若MCS-51單片機(jī)外接晶振為fosc=12MHz時(shí)，則單片機(jī)的四個(gè)周期的具體值為：Tosc=振蕩周期＝1/12MHz＝1/12μs＝Tcy=機(jī)器周期＝振蕩周期*12＝1μs指令周期＝1～4μs在MCS-51指令系統(tǒng)中，單字節(jié)、雙字節(jié)指令占絕大多數(shù)，三字節(jié)指令很少（13條）。單字節(jié)或雙字節(jié)指令可能是單周期或雙周期的，三字節(jié)指令是雙周期的，乘除指令是四周期的，因此，振蕩頻率為12MHz時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間分別為1μs、2μs、4μs。在MCS-51指令中，一般指令主要由操作碼、操作數(shù)組成。指令應(yīng)具有以下功能：（1）操作碼指明執(zhí)行什么性質(zhì)和類型的操作。例如，數(shù)的傳送、加法、減法等。（2）操作數(shù)指明操作的數(shù)本身或者是操作數(shù)所在的地址。（3）指定操作結(jié)果存放的地址。2、指令格式單字節(jié)指令操作碼和操作數(shù)在同一個(gè)字節(jié)中。雙字節(jié)指令前一個(gè)字節(jié)為操作碼，后一個(gè)字節(jié)為操作數(shù)。三字節(jié)指令前一個(gè)字節(jié)為操作碼，后兩個(gè)字節(jié)為操作數(shù)。指令描述符號(hào)介紹

Rn——當(dāng)前選中的寄存器區(qū)中的8個(gè)工作寄存器R0～R7（n=0～7）。

Ri——當(dāng)前選中的寄存器區(qū)中的2個(gè)工作寄存器R0、R1（i=0，1）。

direct——8位的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元中的地址。

#——表明其后跟的是立即數(shù)（就是數(shù)字量本身），有8位、16位常數(shù)。addr16——16位目的地址。

addr11——11位目的地址。rel——8位帶符號(hào)的偏移字節(jié)，簡(jiǎn)稱偏移量。DPTR——

數(shù)據(jù)指針，可用作16位地址寄存器。bit——內(nèi)部RAM或?qū)Ｓ眉拇嫫髦械闹苯訉ぶ肺?。A——

累加器。B——

專用寄存器，用于乘法和除法指令中。C——

進(jìn)位標(biāo)志或進(jìn)位位，或布爾處理機(jī)中的累加器。@——寄存器間接尋址或基址寄存器的前綴，如@Ri，@DPTR。

/——

位操作數(shù)的前綴，表示對(duì)該位數(shù)操作取反，如/bit。

（×）——

片內(nèi)RAM的直接地址或寄存器。（(×)）——

由×尋址的單元中的內(nèi)容。

——箭頭左邊的內(nèi)容被箭頭右邊的內(nèi)容所代替。

——箭頭右邊的內(nèi)容被箭頭左邊的內(nèi)所代替。、延時(shí)分析觀察仿真教學(xué)練習(xí)1\單燈亮滅概念1下的仿真實(shí)驗(yàn)例題LJ20080304。結(jié)果有兩個(gè)問(wèn)題：第一，計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的時(shí)間很快，執(zhí)行完后，燈是滅了，但在極短時(shí)間（微秒級(jí)）后，計(jì)算機(jī)又執(zhí)行了指令，燈又亮了，所以根本分辨不出燈曾滅過(guò)。第二，在執(zhí)行完后，跳轉(zhuǎn)再去執(zhí)行指令，結(jié)果閃爍不定（又稱余輝或鬼影）。（實(shí)物與仿真效果差別）、解決方案為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，我們可以做如下設(shè)想，第一，在執(zhí)行完后，延時(shí)一段時(shí)間（幾秒或零點(diǎn)幾秒）再執(zhí)行第二條指令，就可以分辨出燈曾滅過(guò)了。第二在執(zhí)行完第二條指令后，讓計(jì)算機(jī)再去執(zhí)行第一條指令，不斷地在原地兜圈，我們稱之為“循環(huán)”，這樣就可以完成任務(wù)了。

、程序分析；主程序：LOOP：SETBP1.0引腳燈滅

LCALLDELAY

;延時(shí)

CLRP1.0引腳燈亮

LCALLDELAY

;延時(shí)

AJMPLOOP

;跳轉(zhuǎn)；以下是延時(shí)子程序DELAY：MOVR7，#250

;工作寄存器R7賦值D1：MOVR6，#250

;工作寄存器R6賦值D2：DJNZR6，D2;R6如果不等于0，就轉(zhuǎn)移至D2

DJNZR7，D1;R7如果不等于0，就轉(zhuǎn)移至D1

RET

;子程序返回指令

END

;程序結(jié)束指令LED亮滅有定之觀察實(shí)例：仿真教學(xué)練習(xí)1\單燈亮滅概念DELAY：MOVR7，#250;將250傳送至R7

D1：MOVR6，#250;將250傳送至R7

D2：DJNZR6，D2;原地轉(zhuǎn)圈250次

DJNZR7，D1;

RET

指令分析：MOV：意思是傳遞數(shù)據(jù)。從指令MOVRi，#250中來(lái)分析，Ri是一個(gè)接受者，250是被傳遞的數(shù)。(i=6、7)DJNZ：指令的執(zhí)行過(guò)程，它將其后面的第一個(gè)參數(shù)中的值減1，然后看一下，這個(gè)值是否等于0，如果等于0，就往下執(zhí)行，如果不等于0，就轉(zhuǎn)移至第二個(gè)參數(shù)所指位置。最終DJNZR6，D2指令將被執(zhí)行250*250=62500次我們來(lái)計(jì)算剛才的延時(shí)，首先必須要知道晶振的頻率，我們?cè)O(shè)所用晶振為12M，則一個(gè)機(jī)器周期就是1微秒。而DJNZ指令是雙周期指令，所以執(zhí)行一次要2個(gè)微秒。一共執(zhí)行62500次，正好125000微秒，也就是125毫秒。要點(diǎn)分析：1、一個(gè)單元中的數(shù)是否可以超過(guò)255;2、如何分配兩個(gè)數(shù)。、延時(shí)估算在單片機(jī)的控制應(yīng)用中,常有延時(shí)的需要，CPU過(guò)一段時(shí)間再去作某件事情,稱之為延時(shí)。延時(shí)有兩種方法，即軟件延時(shí)和硬件延時(shí).硬件延時(shí)是通過(guò)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種方法不占用CPU的工作時(shí)間。軟件延時(shí)一般采用循環(huán)程序，通過(guò)CPU執(zhí)行一個(gè)具有固定延遲時(shí)間的循環(huán)體來(lái)實(shí)現(xiàn)的。、延時(shí)精確計(jì)算過(guò)程延時(shí)程序的延時(shí)時(shí)間主要與兩個(gè)因素有關(guān)，一是所用晶振，二是延時(shí)程序中的循環(huán)次數(shù)，一旦晶振確定之后，則主要是如何設(shè)計(jì)與計(jì)算需給定的延時(shí)循環(huán)次數(shù)。設(shè)單片機(jī)的晶振頻率為6MHz，則一機(jī)器周期為2us；設(shè)單片機(jī)的晶振頻率為12MHz，則一機(jī)器周期為1us；匯編語(yǔ)言常用延時(shí)程序所用到的指令指令占用的機(jī)器周期數(shù)MOVRn,#Data

1DJNZRn,Rel

2RET2NOP1ACALLAddr112LCALLAddr162ADDA,Ri1INCDPTR2用得最多的延時(shí)指令基本延時(shí)程序模式及延時(shí)時(shí)間的計(jì)算分以下幾種情況:1、單循環(huán)延時(shí)程序DEL2:

MOVR0,#X

;1周期DEL1:

DJNZR0,DEL1;2周期

RET;2周期延時(shí)時(shí)間=2*X*T+1*T+2*T=(2X+3)T整個(gè)程序的延時(shí)時(shí)間范圍為:5us<=t<=1030us;以晶振頻率6MHz為例延時(shí)時(shí)間的范圍的計(jì)算設(shè)X是裝入寄存器R0的時(shí)間常數(shù)，R0是8位寄存器(以下的R1、R2、Ri均為8位)，因?yàn)?<=R0<=255，R0=0，延時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)，R0=1，延時(shí)時(shí)間最短。當(dāng)Ri=0時(shí)，由匯編語(yǔ)言的特征知其將從零開始判斷，共256次，所以應(yīng)在公式中代入256，因此這個(gè)程序的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為1030us。2、雙重循環(huán)延時(shí)程序:DEL3:

MOVR1,#Y;1周期DEL2:

MOVR0,#X;1周期DEL1:

DJNZR0,DEL1;2周期

DJNZR1,DEL2;2周期

RET;2周期延時(shí)時(shí)間=(2*X+1+2)*Y*T+1*T+2*T=(2XY+3)T整個(gè)程序的延時(shí)范圍為:12us<=t<=263668us;3、三重循環(huán)延時(shí)程序DEL4:

MOVR2,#Z;1周期DEL3:

MOVR1,#Y;1周期DEL2:

MOVR0,#X;1周期DEL1:

DJNZR0,DEL1;2周期

DJNZR1,DEL2;2周期

DJNZR2,DEL3;2周期

RET;2周期延時(shí)時(shí)間=[(2*X+1+2)*Y+1+2]*Z*T+1*T+2*T=(2XYZ+3YZ+3Z+3)T整個(gè)程序的延時(shí)時(shí)間范圍為:練習(xí)1：設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)100微秒的程序設(shè)單片機(jī)的晶振頻率為12MHz，則一機(jī)器周期為1us，打算延時(shí)100us，只要用下面的代碼，就可以滿足一般的需要：

MOVR0,#049;1周期Loop:DJNZR0,loop;2周期

RET;2周期一個(gè)周期=1us。上述程序延時(shí)時(shí)間=2*49*1+1*1+2*1=101us若將立即數(shù)的值改為048,則延時(shí)時(shí)間為=99us簡(jiǎn)單:MOVR0,#048;1周期

NOP;1周期Loop:DJNZR0,Loop;2周期

RET;2周期說(shuō)明:延時(shí)精確調(diào)整可用NOP空操作指令進(jìn)行調(diào)控,該指令機(jī)器周期為1.如何精確到100us呢???????????搞定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!練習(xí)1：設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)100毫秒的程序練習(xí)2：設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)1秒的程序立即尋址直接尋址寄存器尋址寄存器間接尋址變址尋址(基址寄存器+變址寄存器間接尋址)相對(duì)尋址位尋址尋址方式：指令按地址獲得操作數(shù)的方式七種尋址方式,一條指令可能含多種尋址方式。４、單片機(jī)指令的尋址方式1、立即尋址指令中直接給出操作數(shù)的尋址方式。立即操作數(shù)用前面加有#號(hào)的8位或16位數(shù)來(lái)表示。例如：MOV

A，#60H ；A←#60HMOV

DPTR，#3400H；DPTR←#3400HMOV

30H，#40H；30H單元←#40H上述三條指令執(zhí)行完后，累加器A中數(shù)據(jù)為立即數(shù)據(jù)60H，DPTR寄存器中數(shù)據(jù)為3400H，30H單元中數(shù)據(jù)為立即數(shù)40H。注意：符號(hào)“#”表明其后跟的是立即數(shù),

立即數(shù)——就是數(shù)字量本身。２、直接尋址 指令中直接給出操作數(shù)地址的尋址方式，能進(jìn)行直接尋址的存儲(chǔ)空間有SFR寄存器和內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM。例如：MOVR1，1FH；(R1)←（1FH）

MOV30H，4AH；(30H)←（4AH）在本單片機(jī)中規(guī)定：訪問(wèn)特殊功能寄存器SFR只能采用直接尋址方式。例如：MOVA,SP；(A)←(SP)MOVA,81H；(A)←(SP)MOVP1,#5AH；(P1)←(#5AH)MOV90H,#5AH；(P1)←(#5AH)MOVB,30H；(B)←(30H)相同相同３、寄存器尋址 以通用寄存器的內(nèi)容為操作數(shù)的尋址方式。通用寄存器指A、B、DPTR以及R0～R7

。從寄存器中讀取操作數(shù)或存放操作數(shù)進(jìn)寄存器例如：CLR A ；A←0INC DPTR ；(DPTR)←(DPTR+1)ADD R5，#20H ；(R5)←(R5+#20H)MOVA，B；（A）←（B）

MOV30H，R0；（30H）←（R0）

MOVA，R1；（A）←（R1）４、寄存器間接尋址寄存器中的內(nèi)容是一個(gè)地址，由該地址單元尋址到所需的操作數(shù)。間接尋址的存儲(chǔ)器空間包括內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM和外部數(shù)據(jù)RAM。能用于寄存器間接尋址的寄存器有R0，R1，

DPTR，SP。其中R0、R1必須是工作寄存器組中的寄存器。SP僅用于堆棧操作。注意：1）“間接”表示某寄存器中的“內(nèi)容”只是一個(gè)“單元地址”，這個(gè)地址單元中存放的數(shù)據(jù)才是要找的“操作數(shù)”。2）符號(hào)“@”表示“在…”，其含義與讀音皆同“at”。例如：MOV@R0，A；內(nèi)部RAM(R0)←A

其指令操作過(guò)程示意圖如圖3-1所示。

片內(nèi)RAM30HR034HA30H34H圖3-1MOV@R0，A間接尋址示意圖R0指定存貯地址又如：MOVXA，@R1；A←外部RAM(P2R1)

其指令操作過(guò)程示意圖如圖3-2所示。片外RAM34HP245HA3410H45H10HR1圖3-2MOVXA，@R1間接尋址示意圖

生成地址再如：MOVX@DPTR，A；外部RAM(DPTR)←A

其指令操作過(guò)程示意圖如圖3-3所示。片外RAM2000HDPTR30HA2000H30H圖3-3MOVX@DPTR，A間接尋址示意圖5、變址尋址 變址尋址只能對(duì)程序存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。由于程序存儲(chǔ)器是只讀的，因此變址尋址只有讀操作而無(wú)寫操作，在指令符號(hào)上采用MOVC的形式（如圖3-4所示）。例如：MOVCA，@A+DPTR；A←（A+DPTR）[設(shè)：A中已存有#10H，DPTR中已存有#2000H]操作：將10H+2000H=2010H單元中的數(shù)放進(jìn)累加器A又如，MOVCA，@A+PC；A←（A+PC）這條指令與上條指令不同的是，基址寄存器是PC。相對(duì)尋址

以當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容為基礎(chǔ)，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。相對(duì)尋址用于修改PC值，主要用于實(shí)現(xiàn)程序的分支轉(zhuǎn)移。

SJMPrel

操作：跳轉(zhuǎn)到的目的地址=當(dāng)前16位PC值+rel

注意：1）“當(dāng)前PC值”指程序中下一條指令所在的首地址，是一個(gè)16位數(shù)；2）符號(hào)“rel”表示“偏移量”,是一個(gè)帶符號(hào)的單字節(jié)數(shù),范圍是:-128—+127(80H—7FH),程序存儲(chǔ)器(2000H)200AHSJMP200AH08H2000H+208HPC2000H例如，SJMP08H；PC←PC+2+08H

圖3-5相對(duì)尋址示意圖位尋址位尋址只能對(duì)有位地址的單元作位尋址操作。位尋址其實(shí)是一種直接尋址方式，不過(guò)其地址是位地址。指令中直接給出了操作數(shù)所在的位地址。例如：SETB10H；將10H位置1若22H單元中存放著數(shù)據(jù)40H，22H單元的D0位的位地址為10H，執(zhí)行上述指令后（22H）=41H。又如：MOV32H，C；32H←進(jìn)位位CORLC，32H；C←C∨32H分類指令

數(shù)據(jù)傳送類指令算術(shù)運(yùn)算類指令邏輯運(yùn)算與循環(huán)類指令程序轉(zhuǎn)移類指令調(diào)用子程序及返回指令位操作指令空操作指令數(shù)據(jù)傳送類指令數(shù)據(jù)傳送類指令共28條，是將源操作數(shù)送到目的操作數(shù)。指令執(zhí)行后，源操作數(shù)不變，目的操作數(shù)被源操作數(shù)取代。數(shù)據(jù)傳送類指令用到的助記符有MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP、PUSH、POP8種。源操作數(shù)可采用寄存器、寄存器間接、直接、立即、變址5種尋址方式尋址，目的操作數(shù)可以采用寄存器、寄存器間接、直接尋址3種尋址方式。MCS-51單片機(jī)片內(nèi)數(shù)據(jù)傳送途徑如圖3-6所示。直接地址direct累加器A直接地址direct間接地址@Ri寄存器Rn立即數(shù)#data寄存器DPTR圖3-6MCS-51單片機(jī)片內(nèi)數(shù)據(jù)傳送圖1．以A為目的操作數(shù)MOVA，Rn ；A←RnMOVA，direct；A←（direct）MOVA，@Ri ；A←（Ri）MOVA，#data；A←#data例：MOVA，R1 MOVA，10HMOVA，@R1 MOVA，#30H2．以Rn為目的操作數(shù)MOVRn，A ；Rn←AMOVRn，direct；Rn←（direct）MOVRn，#data ；Rn←#data例：MOVR1，A MOVR1，10HMOVR1，#10H3．以直接地址為目的操作數(shù)MOVdirect，A；（direct）←AMOVdirect，Rn；（direct）←（Rn）MOVdirect1，direct2；（direct1）←（direct2）MOVdirect，@Ri;（direct）←（Ri）MOVdirect，#data；（direct）←#data4．以間接地址為目的操作數(shù)MOV@Ri，A ；（Ri）←AMOV@Ri，direct ；（Ri）←（direct）MOV@Ri，#data ；（Ri）←#data例如：設(shè)（30H）=6FH，R1=40H，執(zhí)行MOV@R1，30H后，30H單元中數(shù)據(jù)取出6FH送入R1間接尋址的40H單元，（40H）=6FH。5．以DPTR為目的操作數(shù)MOVDPTR，#data16；DPTR←#data16例如執(zhí)行MOVDPTR，#2000H后，（DPTR）=2000H。6．訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)RAM

MOVXA，@DPTR ；A←（DPTR）MOVX@DPTR，A ；（DPTR）←AMOVXA，@Ri ；A←（P2Ri）MOVX@Ri，A ；（P2Ri）←A8．?dāng)?shù)據(jù)交換l

字節(jié)交換XCHA，Rn ；A<=>RnXCHA，direct ；A<=>（direct）XCHA，@Ri ；A<=>（Ri）l

半字節(jié)交換XCHDA，@Ri ；A0～3<=>（Ri）0～3SWAPA ；A0～3<=>A4～79．堆棧操作所謂堆棧是在片內(nèi)RAM中按“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”原則設(shè)置的專用存儲(chǔ)區(qū)。數(shù)據(jù)的進(jìn)棧出棧由指針SP統(tǒng)一管理。堆棧的操作有如下兩條專用指令：

PUSHdirect；SP←（SP+1），（SP）←（direct）

POP direct；（direct）←（SP），SP←SP-1PUSH是進(jìn)棧（或稱為壓入操作）指令。指令執(zhí)行過(guò)程如圖3-7所示。片內(nèi)RAM30H11H10HSP××片內(nèi)RAM50H40H11H10HSP××40H30H片內(nèi)RAM50H40H11H10H50H××SP30H片內(nèi)RAM40H11H10H34H××SP30H34H34H××××執(zhí)行前執(zhí)行前執(zhí)行前PUSH指令后執(zhí)行POP指令后圖3-7指令PUSH操作示意圖圖3-8指令POP操作示意圖【例3.1】將片內(nèi)RAM30H單元與40H單元中的內(nèi)容互換。方法1（直接地址傳送法）：

MOV 31H，30HMOV 30H，40HMOV 40H，31HSJMP $方法2（間接地址傳送法）：

MOV R0，#40HMOV R1，#30HMOV A，@R0MOV B，@R1MOV @R1，AMOV @R0，BSJMP $方法3（字節(jié)交換傳送法）：

MOV A，30HXCH A，40HMOV 30H，A

方法4（堆棧傳送法）：

PUSH 30HPUSH 40HPOP 30HPOP 40H

算術(shù)運(yùn)算類指令

1．加法指令A(yù)DDA，Rn ；A←A+RnADDA，direct ；A←A+（direct）ADDA，@Ri ；A←A+（Ri）ADDA，#data；A←A+#data2．帶進(jìn)位加指令A(yù)DDCA，Rn ；A←A+Rn+CADDCA，direct；A←A+（direct）+CADDCA，@Ri ；A←A+（Ri）+CADDCA，#data；A←A+#data+CC為來(lái)自PSW狀態(tài)寄存器中的進(jìn)位位C。例如，設(shè)A=20H，R0=21H，C=1，執(zhí)行指令A(yù)DDC

A，R0后，A=42H。3．帶借位減指令SUBBA，Rn ；A←A-Rn-CSUBBA，direct；A←A-（direct）-CSUBBA，@Ri ；A←A-（Ri）-CSUBBA，#data；A←A-#data–C例如，設(shè)A=39H，R0=20H，（20H）=32H，C=1，執(zhí)行指令SUBBＡ，@R0后，A=06H。4．乘法指令MULA，B ；BA←A×BA和B中各存放一個(gè)8位無(wú)符號(hào)數(shù)，指令執(zhí)行后，16位乘積的高8位在B中，低8位存A中。例如，A=30H，B=60H，執(zhí)行MULAB后，A=00H，B=12H。

5．除法指令

DIVA，B；A÷B→商在A中，余數(shù)在B中

A和B中各存放一個(gè)8位無(wú)符號(hào)數(shù)，A放被除數(shù)，B放除數(shù)。指令執(zhí)行后，A中存放商，B中存入余數(shù)。若B=00H，則指令執(zhí)行后OV=1，A與B不變。例如，A=30H，B=07H，執(zhí)行DIVAB后，

A=06H，B=06H。6．加1指令I(lǐng)NCA ；A←A+1INCRn ；Rn←Rn+1INCdirect；（direct）←（direct）+1INC@Ri ；（Ri）←（Ri）+1INCDPTR；DPTR←DPTR+1例如，（30H）=22H，執(zhí)行INC30H后，（30H）=23H。7．減1指令DECA ；A←A-1DECRn ；Rn←Rn-1DECdirect ；direct←（direct）-1DEC@Ri ；（Ri）←（Ri）-1例如，R0=30H，（30H）=22H，執(zhí)行DEC@R0后，（30H）=21H。8．十進(jìn)制調(diào)整指令DAA

；把A中按二進(jìn)制相加的結(jié)果調(diào)整成按BCD碼相加的結(jié)果。例如，A=65BCD，B=78BCD，C=0，執(zhí)行下列語(yǔ)句ADD A，BDA A后，A=43BCD，C=1?！纠?.2】試把存放在R1R2和R3R4中的兩個(gè)16位數(shù)相加，結(jié)果存于R5R6中。解：參考程序如下：

MOV A，R2；取第一個(gè)數(shù)的低8位

ADD A，R4；兩數(shù)的低8位相加

MOV R6，A；保存和的低8位

MOV A，R1 ；取第一個(gè)數(shù)的高8位

ADDC A，R3 ；兩數(shù)的高8位相加，并把低8位相加時(shí)的進(jìn)位位加進(jìn)來(lái)

MOV R5，A ；把相加的高8位存入

R5寄存器中

SJMP$1．“與”操作指令2．“或”操作指令3．“異或”操作指令4．求反與清除指令5．移位指令邏輯運(yùn)算類指令邏輯與(ANL),邏輯或(ORL),邏輯異或(XRL):累加器清零/取反操作（CLR,CPL——2條）CLRA——對(duì)累加器清零1Byte1個(gè)TmCPLA——對(duì)累加器按位取非1Byte1個(gè)Tm指令形式ByteTmANL(ORL，XRL)direct，A21ANL(ORL，XRL)direct，#data32ANL(ORL，XRL)A，#data21ANL(ORL，XRL)A，direct21ANL(ORL，XRL)A，@Ri11ANL(ORL，XRL)A，Rn11邏輯運(yùn)算指令的常見(jiàn)用法邏輯與ANL用于清0或者保留某些位：例:ANLA,#0FH;則(A)=0AH(已知累加器A中已存有數(shù)：9AH)邏輯或ORL用于置1或者保留某些位：例:ORLA,#0FH;則(A)=9FH邏輯異或XRL用于取反或者保留某些位：例:XRLA,#0FH;則(A)=95H(A)

10011010#0FH

0000111195H

10010101邏輯運(yùn)算及移位類指令累加器移位操作:（RL,RLC,RR,RRC——4條）RLA左環(huán)移累加器A累加器ACy累加器ACy累加器ARRCA帶進(jìn)位位右環(huán)移RRA右環(huán)移RLCA帶進(jìn)位位左環(huán)移控制轉(zhuǎn)移類指令無(wú)條件轉(zhuǎn)移：LJMP,AJMP,SJMP,JMP——4條LJMPaddr16長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)指令

——可在64K范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn)AJMPaddr11絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令

——可在指令所在的2K范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn)SJMPrel相對(duì)跳轉(zhuǎn)指令

——可在當(dāng)前PC-128與+127范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn)JMP@A+DPTR間接長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)指令

——可在以DPTR為基址+A為偏移量之和所指向的64K程序范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn)控制轉(zhuǎn)移類指令條件轉(zhuǎn)移：JZ,JNZ,CJNE,DJNZ——8條JZrelJNZrel——根據(jù)Acc的內(nèi)容是否為0決定是否跳轉(zhuǎn)DJNZ