MCS-51系列单片机的指令系统和时序.ppt

西华大学电气信息学院 郑海春,1,第三章 MCS-51系列单片机的指令系统和时序,本章内容 掌握常用指令的格式和功能。 掌握指令执行时所包含的操作。 了解指令的长度和执行时间。,西华大学电气信息学院 郑海春,2,3.1 MCS-51单片机的时序 3.2 指令系统的概述 3.3 寻址方式 3.4 数据传送类指令 3.5 算术操作类指令 3.6 逻辑操作和循环移位指令 3.7 控制转移类指令 3.8 位操作指令 3.9 汇编语言程序设计 3.10 C51程序设计需要注意的地方,本 章 目 录,西华大学电气信息学院 郑海春,3,3.1 MCS-51单片机的时序,时序图中时间参数的描述： 时钟周期； 机器周期； 指令周期。,西华大学电气信息学院 郑海春,4,时钟周期 T：时序中最小的时间单位，由外接晶体来决定。其值为石英振荡器频率fosc的倒数。 例如:在单片机外接12MH的晶体,则单片机的系统时钟频率为12M, 时钟周期为1/12s.,T,西华大学电气信息学院 郑海春,5,机器周期:完成一个基本操作所需要的时间。 机器周期由12个时钟周期构成,为了描述方便将其分6个状态（S1-S6），每个状态又分为P1和P2两拍。 既：S1P1,S1P2,S2P1,S2P2,S3P1,S3P2 S6P1,S6P2,T,S2,S6,S5,S4,S3,机器周期,P1,S1,P2,西华大学电气信息学院 郑海春,6,指令周期:既执行一条指令所需要的时间， 它是时序图中最大的时间单位。 在MCS-51系统中,不同的指令它所包含的机器周期数不同.它们分别是: 1,单机器周期指令； 2,双机器周期指令； 3,四机器周期指令。,西华大学电气信息学院 郑海春,7,假设：我们使用一个12M的晶体震荡器，那么 一个机器周期为：1/12s121=1s； 两个机器周期为：1/12s122=2s； 四个机器周期为：1/12s124=4s。 可见指令的运算速度与它所包含的机器周期数有关。机器周期数越少，执行的速度就越快（MCS-51单片机的指令系统除了乘、除法指令为四个机器周期外,其余都是单周期和双周期指令）,西华大学电气信息学院 郑海春,8,3.2 指令系统的概述,MCS-51共有111条指令，其长度（字节数）和执行时间（指令周期）各不相同。,西华大学电气信息学院 郑海春,9,指令的字节数：MCS-51单片机的指令系统有： 单字节（占用1个ROM存储单元 1个 字节）； 双字节（占用2个ROM存储单元 2个字节）； 三字节（占用3个ROM存储单元 3个字节）。,ROM,ROM,ROM,单字节指令,双字节指令,三字节指令,思考：指令的字节数与指令执行的时间有关系吗？,西华大学电气信息学院 郑海春,10,操作码,操作数或操作数地址,由操作码和操作数（或操作数地址）两部分构成。,举例：MOV A , #0FFH ADD A , R0,指令格式：,西华大学电气信息学院 郑海春,11,按照指令的功能，可将111条指令分为五大类 1，数据传送类指令 2，算术操作类指令 3，逻辑操作和循环移位指令 4，控制转移类指令 5，位操作指令,指令分类：,西华大学电气信息学院 郑海春,12,1,数据传送类指令：完成数据的传送。 【特点】： 有8位、16位两种传送指令； 除了以累加器A为目标的传送对奇偶位PSW.P有影响外，其余的传送类指令对PSW无影响。,西华大学电气信息学院 郑海春,13,2,算术操作类指令： 用于操作数的加、减、乘、除运算。 【特点】：多数情况下：操作数之一在累加器A中，结果也保留在A中，运算结果要影响PSW（进位标志、奇偶和溢出标志等）。,西华大学电气信息学院 郑海春,14,3,逻辑操作和循环移位指令： 操作数之间的逻辑或、与、取反和异或等操作。 【特点】：多数情况下一个操作数在A中，结果也存于A。移位指令分为左移、右移和带进位和不带进位几种情况。逻辑类指令基本不影响PSW的内容。,西华大学电气信息学院 郑海春,15,4,控制转移类指令： 无条件转移； 条件转移； 调用和返回。 【 特点】：通过修改程序指针PC的内容，使CPU发生转移，从而改变程序的流向。这也是唯一一种间接修改程序指针PC的指令。,西华大学电气信息学院 郑海春,16,5，位操作指令： 位传送： 类似于字节传送，对 bit 进行传送。 位置位/复位： 对某一位置一或清零。 位运算：对某一位进行逻辑与、或、取反等。 位控条件转移：对某一位的状态进行判断，满足条 件转移。 【 特点】：按位操作。指令中所涉及到的地址皆为 “位地址” 。 这类指令基本不影响PSW的内容。,西华大学电气信息学院 郑海春,17,3.3 寻址方式,在指令的操作数位置上，用于表征、寻找操作数的方法定义为“寻址方式”。 正确的理解、掌握寻址方式，是学习、使用指令的关键。 在MCS-51单片机中，共使用了七种寻址方式。,西华大学电气信息学院 郑海春,18,1, 寄存器寻址 2,直接寻址 3,立即寻址 4,寄存器间接寻址 5,基址寄存器加变址寄存器间接寻址； 6,相对寻址； 7,位寻址。,七种寻址方式,西华大学电气信息学院 郑海春,19,3.3.1 寄存器寻址,操作数在寄存器中，因此指定了寄存器就能得到操作数。 可以使用R0R7 , A , B , DPTR寄存器符号名称。 例如： MOV A,R7 ；将寄存器R7中的内容送累加器A中 MOV 20H, A ；将寄存器A中的数据送内存20H单元,西华大学电气信息学院 郑海春,20,3.3.2 直接寻址,指令本身直接给出操作数在RAM中的地址。 MOV A，direct 其中：direct 为8位的RAM地址 如：MOV A，30H ；将RAM 30H单元数据送累加器A,西华大学电气信息学院 郑海春,21,n,n+1,30H,累加器A,MOV A，30H 指令直接寻址示意图,直接寻址的寻址范围： 片内RAM的低128个单元 特殊功能寄存器。除了以单元地址的形式外,还可用寄存器符号的形式给出(但A , B , DPTR寄存器除外)。,西华大学电气信息学院 郑海春,22,例如： MOV A，80H 与 MOV A，P0是等价的。,MOV A,SBUF ;串口数据缓冲器数据送A MOV IE,#00H ;初始化中断允许寄存器 MOV TH1,#0FEH ;为定时器1赋初值,INC A ;寄存器寻址方式 INC Acc ;直接寻址方式 INC 0E0H ;直接寻址方式,西华大学电气信息学院 郑海春,23,3.3.3 立即寻址,指令中直接含有所需要的 操作数 data。 MOV A，# data data称为8位或16位的“立即数” 使用 # 作前缀。如： MOV A,#30H ；将8位立即数送累加器A MOV DPTR,#2000H ；16位立即数送DPTR寄存器,【注意】： MOV A,#30H MOV A,30H 两者的区别。,西华大学电气信息学院 郑海春,24,3.3.4 寄存器间接寻址,指令中含有保存操作数地址的寄存器 Ri（ i=0、1） MOV A ,Ri CPU首先从Ri找到操作数地址，然后再从该地址中找到操作数 x。,西华大学电气信息学院 郑海春,25,MOV R0，#30H ；立即数送R0寄存器 MOV A，R0 ；从RAM的30H单元取数送累加器A 【注意】 MOV A,R0 和 MOV A,R0 指令的区别。,西华大学电气信息学院 郑海春,26,使用寄存器间接寻址时应注意的几个问题：,使用间址指令前，往往要事先为间址寄存器Ri赋初值； 只能使用R0、R1作间址寄存器 ，即 R i （i=0、1）。,西华大学电气信息学院 郑海春,27,间址可访问片内RAM，也是访问片外RAM唯一的方式。 对于片内RAM使用Ri寄存器，寻址范围00HFFH； MOV A，Ri ;访问内部RAM单元(低128字节及5x系列高128字节) 对片外RAM可以： 使用Ri。寻址范围为00HFFH； 使用DPTR做间址寄存器。寻址范围为0000HFFFFH。 MOVX A，Ri ；访问外RAM单元，范围256字节MOVX A，DPTR ；访问外RAM单元，范围64K字节 【注意】: Ri、DPTR应事先装入地址。,西华大学电气信息学院 郑海春,28,间址方式不能访问SFR单元。如下面的程序： MOV R1 , #80H MOV A , R1 因为80H为SFR中P0的物理地址，又由于SFR只能采用直接寻址的方式访问。所以对于51系列单片机来说，上面的指令是错误的。但对于5x系列单片机来说，是正确的，表示访问的是内部RAM高128字节中地址号是80H的字节单元内容。,西华大学电气信息学院 郑海春,29,3.3.5 基址寄存器加变址寄存器间接寻址,指令使用DPTR或PC中的内容作为基地址，再与累加器A的变地址内容相加，其和作为操作数地址。如： MOVC A,A+PC ；PC内容为基地址与A的内容相加得 操作数地址，并将此操作数送A MOVC A,A+DPTR；DPTR内容为基地址与A的内容相加 得操作数地址并将此操作数送A 这是访问程序存储器ROM中数据的唯一的寻址方式。,西华大学电气信息学院 郑海春,30,基址加变址间接寻址方式用于查表操作，而数据表是建立在程序存储器ROM中。 【举例】：已知ROM中的0300H-0309H 为09的平方表， 试编程，求A中数据的平方（设A=02H）。 MOV DPTR,#0300H ；指针DPTR赋表头地址 MOVC A,A+DPTR ；从0302H单元取数4送A 这里，DPTR提供平方表的基地址，A的内容为偏移量。,西华大学电气信息学院 郑海春,31,基址加变址间接寻址示意图,02H,0300H,ALU,0302H,累加器A,DPTR,0300H （DPTR） + 02H （A） 0302H,MOVC A,A+DPTR,0300H,ROM,平方表,西华大学电气信息学院 郑海春,32,3.3.6 相对寻址,转移指令使用的一种寻址方式。 MCS-51单片机的指令系统中，有两类转移指令： 相对转移（ 2个或3个字节）； 绝对转移（3个字节）。 在绝对转移指令中，指令直接给出转移的目标地址（2字节地址）如：LJMP 0100H ，（即0100HPC）； 而相对转移指令中给出一个转移地址的偏移量 rel。在执行中将当前PC值与偏移量rel（补码）相加，形成实际转移的目标地址。 SJMP rel 如：SJMP 03H 执行的操作是：PC +03H PC 即用rel修改PC值实现转移。,西华大学电气信息学院 郑海春,33,03H,2002H,ALU,2005H,累加器A,PC,2002H + 03H 2005H,操作码,偏移量,例如：SJMP 03H （机器码80H、03H）,2000H,2002H,当前PC值,LOOP,由于偏移量 rel 为带符号的8位补码，所以控制程序转移的 范围为-128 +127 。,西华大学电气信息学院 郑海春,34,相对寻址使用中应注意的问题,与绝对寻址相比，相对寻址具有很好的“浮动性”，因此是编程人员普遍使用的一种寻址方式。 使用时，要注意3点： CPU进行地址计算时，PC取值是执行本条转移指令后的地址值。以上面的例子说明： 指令本身的首地址是2000H,执行完后变为2002H（因为本条转移指令长度为2）。 即PC+2+relPC （PC=2005H） 如果使用三字节的相对转移指令，则PC=PC+3+rel。,西华大学电气信息学院 郑海春,35, 偏移量的计算： 为了减少计算量，汇编程序允许使用“符号地址” 代替偏移量。如： SJMP NEXT 汇编程序在汇编时，自动计算rel,并将结果进行替换。 如果转移地址超过相对寻址的范围（-127+128）时， 在编译时系统会提示出错。这是编程者常见到问题。,西华大学电气信息学院 郑海春,36,绝对转移和相对转移的指令（部分）,绝对转移：LJMP addr16 如：LJMP 2000H ；三个字节（OP、add H、addr L） LCALL 2100H ；子程序长调用 相对转移： SJMP rel ；无条件短转移 DJNZ Rn ,rel ；Rn-1Rn,Rn0则转 JZ rel ；A=0则转 JNZ rel ；A0则转 CJNE A , #data ,rel ；A data转,西华大学电气信息学院 郑海春,37,3.3.7 位寻址,指令的形式同直接寻址相似，不同的是：指令中的地址是“位地址”，而不是字节地址。 MOV C，bit 如：MOV C，20H ;将位地址为20H中的内容送Cy中.,西华大学电气信息学院 郑海春,38,作为嵌入式控制器，CPU更多的是处理“开关量”而不单纯是字节结构的数据。因此MCS-51在指令设计上刻意设计了大量的“布尔操作”即位操作，这为系统应用带来了很大的方便。,MCS-51 单片机 控制、检测 系统,驱动器,电动机,外设1,外设2,状态信号,状态信号,控制信号,西华大学电气信息学院 郑海春,39,在MCS-51的硬件设计中，在片内RAM区中还专门开辟了一个 “位寻址区”。布尔变量可以按位进行存储操作。 除了RAM中的位寻址区外，大多SFR都可以按位寻址，这对编程尤为重要。,西华大学电气信息学院 郑海春,40,寻址范围包括： 内部RAM中的位寻址区。位有两种表示方法，例如，40H；另一种是单元地址加上位，例如，(28H).0，指的是28H单元中的最低位。它们是等价的。 特殊功能寄存器中的可寻址位 可寻址位在指令中有如下4种的表示方法： a. 直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H。 b. 位名称的表示方法。例如：PSW.5是F0标志位，可使用 F0表示该位。 c. 单元地址加位数的表示方法。例如 :(0D0H).5。 d. 特殊功能寄存器符号加位数的表示方法。例如:PSW.5。,西华大学电气信息学院 郑海春,41,3.4 数据传送类指令,1. 以累加器A为目的操作数的指令(Move to A),MOV A, data ； (A) data 立即数 MOV A, Rn ； n=07， (A) (Rn) MOV A, Ri ； i=0,1 ， (A) (Ri) MOV A, direct ;A (direct) direct为内部RAM或SFR地址,MOV A, #20H ; (A) = 20H A的内容为20H,MOV A, 20H ; (A) = (20H) A的内容为20H中的内容,MOV A, R0 ;将R0的内容送到A去。( A) (R0),MOV A, Ri ;以Ri的内容为地址 ，把该地址中的内容送到A中去。(A) (Ri),西华大学电气信息学院 郑海春,42,例: MOV A，R0 ；(A)(R0) 这条指令表示从R0中找到源操作数所在单元的地址，把该地址中的内容传送给A(存放地址的寄存器称为间址寄存器).,A,34H 40H,R0 34H,设指令执行前 (R0)=34H （34H)=40H 执行指令后，(A)=40H,西华大学电气信息学院 郑海春,43,2. 以Rn为目的操作数的指令(Move to Register),MOV Rn， A ；(Rn ) (A) ， n=07 MOV Rn ， direct ；(Rn ) (direct) MOV Rn ，data ；(Rn ) data,功能：是把源操作数的内容送入当前一组工作 寄存器区的R0R7中的某一个寄存器。,西华大学电气信息学院 郑海春,44,3.以直接地址为目的操作数的指令 (Move to Direct),MOV direct, A ；(direct) (A) MOV direct, Rn ；(direct) (Rn) , n=07 MOV direct, Ri ；(direct) ( Ri ) , i=0,1 MOV direct, direct ；(direct) (direct) MOV direct, #data ；(direct) data,功能：把源操作数送入直接地址指出的存储单元。direct指的是内部RAM低128字节地址或SFR的地址。,西华大学电气信息学院 郑海春,45,4. 以寄存器间接地址为目的操作数指令（Move to indirect）,MOV Ri， A ；(Ri) (A) , i=0,1 MOV Ri ， direct ； (Ri) (direct) MOV Ri ，data ； (Ri) data,西华大学电气信息学院 郑海春,46,应用举例1,MOV P1, #0FEH ; 11111110B 可以使P1.0上的发光二极管点亮 MOV P1, #0F0H ; 11110000B 可以使P1口上的上面4个发光二极管点亮,西华大学电气信息学院 郑海春,47,8段数码管显示,MOV P1, #00H ; 显示 8. MOV P1, #0F8H ; 显示 7 MOV P1, #88H ; 显示 A,西华大学电气信息学院 郑海春,48,应用举例2,一个引脚的高低电平，可以通过“光电耦合器”控制继电器，从而以“弱电”控制“强电”。,西华大学电气信息学院 郑海春,49,5. 16位数据传输指令,MOV DPTR, #data16；(DPTR) data16 DPTR-数据指针，为SFR中DPH、DPL MOV DPTR, #2010H 相当于 MOV DPH, #20H MOV DPL, #10H,西华大学电气信息学院 郑海春,50,6堆栈操作指令(作用：保存数据),MCS-51内部RAM中可以设定一个后进先出的区域称作堆栈.堆栈指针SP指出堆栈的栈顶位置。 (1)进栈指令 PUSH direct 先将栈指针SP加1，然后把direct中的内容送到栈指针SP指示的内部RAM单元中。 例如：当（SP）=60H,（A）=30H,（B）=70H时，执行下列指令 PUSH ACC ; (SP)+1=61HSP,(A)61H PUSH B ; (SP)+1=62HSP,(B)62H 结果：(61H)=30H,(62H)=70H,(SP)=62H,西华大学电气信息学院 郑海春,51,(2)出栈指令,POP direct SP指示的栈顶(内部RAM单元)内容送入direct字节单元中，栈指针SP减1. 例如: 当 (SP)=62H，(62H)=70H，(61H)=30H,执行下列指令： POP DPH ;(SP)DPH,(SP)-1SP POP DPL ;(SP)DPL,(SP)-1SP 结果：(DPTR)=7030H，(SP)=60H,西华大学电气信息学院 郑海春,52,7.累加器A与外部数据存储器传送指令（Move external RAM）,MOVX A,DPTR ;(DPTR)A,读外部RAM/IO MOVX A,Ri ;(Ri)A,读外部RAM/IO MOVX DPTR,A;(A)(DPTR),写外部RAM/IO MOVX Ri,A ;(A)(Ri),写外部RAM/IO 功能：读外部RAM存储器或I/O中的一个字节，或把A中一个字节的数据写到外部RAM存储器或I/O中。 注意：RD*或WR*信号有效。采用DPTR间接寻址，高8位地址（DPH）由P2口输出，低8位地址（DPL）由P0口输出。采用Ri（i=0,1）间接寻址，可寻址片外256个单元的数据存储器。Ri内容由P0口输出。MOV后 “X”表示单片机访问的是片外RAM存储器或I/O。,西华大学电气信息学院 郑海春,53,8. 访问程序存储器指令（Move code byte to relatiove to DPTR to Acc）,共两条，用于读程序存储器中的数据表格的指令，均采用基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式。 (1) MOVC A,A+PC 以PC作基址寄存器，A的内容作为无符号整数和PC中的内容（下一条指令的起始地址）相加后得到一个16位的地址,该地址指出的程序存储单元的内容送到累加器A。 注意：PSEN*信号有效。 PC程序指针，指向下一条将要执行指令的地址。,西华大学电气信息学院 郑海春,54,例如：根据A的内容(09)查平方表。,西华大学电气信息学院 郑海春,55,(2) MOVC A,A+DPTR,例如 (DPTR)=8100H (A)=40H 执行指令 MOVC A,A+DPTR 本指令的执行结果只和指针DPTR及累加器A的内容有关，与该指令存放的地址及常数表格存放的地址无关，因此表格的大小和位置可以在64K程序存储器中任意安排，一个表格可以为各个程序块公用。 两条指令是在MOV的后面加C，“C”是CODE的第一个字母，即代码的意思。,以DPTR作为基址寄存器，A的内容作为无符号数和DPTR的内容相加得到一个16位的地址，把由该地址指出的程序存储器单元的内容送到累加器A.,西华大学电气信息学院 郑海春,56,9字节交换指令(Exchange with A) XCH A,Rn XCH A,direct XCH A,Ri,例如： (A)=80H，(R7)=08H， 执行指令： XCH A,R7 ;(A)与(R7)互换 结果：(A)=08H,(R7)=80H,例：将片内RAM 60H单元与61H单元的数据交换。 XCH 60H, 61H 对吗？,西华大学电气信息学院 郑海春,57,10半字节交换指令 XCHD A,Ri 累加器的低4位与内部RAM低4位交换。例如： (R0)=60H,(60H)=3EH,(A)=59H 执行完 XCHD A,RO 指令,则(A)=5EH,(60H)=39H。,西华大学电气信息学院 郑海春,58,3.5 算术操作类指令,1. 加法指令 2. 带进位加法指令 3. 增1指令 4. 十进制调整指令 5. 带借位减法指令 6. 减1指令 7. 乘法指令 8. 除法指令,西华大学电气信息学院 郑海春,59,1加法指令 共有4条加法运算指令： ADD A,Rn ;(A)+(Rn)A，n=07 ADD A,direct ;(A)+(direct)A ADD A,Ri ;(A)+(Ri)A,i=0,1 ADD A,#data ; (A)+#dataA 一个加数总是来自累加器A，而另一个加数可由不同的寻址方式得到。结果总是放在A中。 对标志位的影响：,Cy进位位,Ac半进位位,OV溢出位,西华大学电气信息学院 郑海春,60,程序状态字寄存器PSW （1）Cy（PSW.7）进位标志位 （2）Ac(PSW.6) 辅助进位标志位，用于BCD码的十进制调整运算。 （3）F0（PSW.5）用户使用的状态标志位。 （4）RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：4组工作寄存器区选择控制位1和位0。,西华大学电气信息学院 郑海春,61,RS1 RS0 所选的4组寄存器 0 0 0区（内部RAM地址00H07H） 0 1 1区（内部RAM地址08H0FH） 1 0 2区（内部RAM地址10H17H） 1 1 3区（内部RAM地址18H1FH） （5）OV（PSW.2）溢出标志位 （6）PSW.1位: 保留位，未用 （7）P(PSW.0)奇偶标志位 P=1，A中“1”的个数为奇数 P=0，A中“1”的个数为偶数,西华大学电气信息学院 郑海春,62,使用加法指令时，要注意累加器A中的运算结果对各个标志位的影响： （1）如果位7有进位，则置“1”进位标志Cy，否则清“0”Cy （2）如果位3有进位，置“1”辅助进位标志Ac，否则清“0”Ac （3）如果位6有进位，而位7没有进位，或者位7有进位，而位6没有，则溢出标志位OV置“1”，否则清“0”OV。,西华大学电气信息学院 郑海春,63,2带进位加法指令 标志位Cy参加运算，因此是三个数相加。 ADDC A,Rn ;(A)+(Rn)+CA，n=07 ADDC A,direct ;(A)+(direct)+CA ADDC A,Ri ;(A)+(Ri)+CA，i=0,1 ADDC A,#data ;(A)+#data+CA 对标志位的影响同ADD指令。,西华大学电气信息学院 郑海春,64,3增1指令 INC A INC Rn ;n=07 INC direct INC Ri ;i=0,1 INC DPTR 不影响PSW中的任何标志。,西华大学电气信息学院 郑海春,65,4十进制调整指令 用于对A中的数据进行压缩的BCD码十进制调整。 指令格式： DA A 两个BCD码按二进制相加之后，必须经本指令的调整 才能得到正确的压缩BCD码的和数。 压缩BCD码：96H 表示十位为9，个位为6. 特点：高低4位必须为09.,调整规则：从低4位开始运算 如果A中数的低4位是09，则不变。 如果低4位大于9，则低4位保留个位，向高4位进一； 如果A中数的高4位是09，则不变。 如果高4位大于9，则高4位保留个位，Cy置1. 例：（A）=9BH DA A ；(A)=01H Cy=1,西华大学电气信息学院 郑海春,66,例 （A）=56H,（R5）=67H，把它们看作为两个压缩的BCD数，进行BCD数的加法。执行指令： ADD A,R5 ；(A)=BDH DA A 结果为： （A）=23H，Cy=1 可见，56+67=123，结果是正确的。 5带借位的减法指令 SUBB A,Rn ;（A）-（Rn）- CyA，n=07 SUBB A,direct;（A）-（direct）- CyA SUBB A,Ri ;（A）-（(Ri)）- CyA, i=0,1 SUBB A,#data ;（A）-#data - CyA 从累加器A中的内容减去指定的变量和进位标志Cy的值，结果存在累加器A中。,西华大学电气信息学院 郑海春,67,如果位7需借位则置“1” Cy，否则清“0”Cy； 如果位3需借位则置“1”Ac，否则清“0”Ac； 如果位6需借位而位7不需要借位，或者位7需借位，位6不需借位，则置“1”溢出标志位OV，否则清“0”OV。,西华大学电气信息学院 郑海春,68,6减1指令 DEC A ；(A)-1A DEC Rn ；(Rn)-1Rn，n=07 DEC direct ；(direct)-1direct DEC Ri ；(Ri)-1（Ri），i=0,1 减1指令不影响标志位。 注意：无DEC DPTR指令。 7乘法指令 MUL AB ；ABBA 8除法指令 DIV AB ；A/BA（商），余数B,西华大学电气信息学院 郑海春,69,3.6 逻辑操作和循环移位指令,1. 简单逻辑操作指令 (1) CLR A 累加器A清“0”。不影响标志。 (2) CPL A 将累加器A的内容按位逻辑取反,不影响标志。 2左环移指令 RL A 例 (A)6CH = 0110 1100B RL A (A)0D8H = 1101 1000B,西华大学电气信息学院 郑海春,70,3带进位左环移指令 RLC A,例 (A)= 6CH = 0110 1100B，(C) =1 RLC A (A)=0D9H = 1101 1001B,西华大学电气信息学院 郑海春,71,4右环移指令 RR A,例（A）6CH = 0110 1100B RR A （A）36H = 0011 0110B,西华大学电气信息学院 郑海春,72,5带进位右环移指令,RRC A,例（A）6CH = 0110 1100B， (C) =1 RRC A （A）0B6H = 1011 0110B,西华大学电气信息学院 郑海春,73,6累加器半字节交换指令 SWAP A 将累加器A的高半字节（Acc.7Acc.4）和低半字节（Acc.3Acc.0）互换。 例 （A）=0C5H，执行指令： SWAP A 结果：（A）=5CH,西华大学电气信息学院 郑海春,74,7逻辑与指令 ANL A,Rn ; （A）（Rn）A，n=07 ANL A,direct ;（A）（direct）A ANL A,#data ;（A）#dataA ANL A,Ri ;（A）(（Ri）)A，i=01 ANL direct,A ;（direct）(A)direct ANL direct,#data ; （direct）#datadirect 例 （A）=07H,（R0）=0FDH,执行指令： ANL A,R0 结果：（A）=05H,西华大学电气信息学院 郑海春,75,8. 逻辑或指令 ORL A,Rn ；(A)（Rn）A ，n=07 ORL A,direct ；(A)（direct）A ORL A,#data ；(A) dataA ORL A,Ri ；(A)(Ri)A，i=0,1 ORL direct,A ；（direct）(A)direct ORL direct,#data ；（direct）#datadirect 例 （P1）=05H,（A）=33H，执行指令 ORL P1,A 结果：（P1）=37H,西华大学电气信息学院 郑海春,76,9逻辑异或指令 XRL A,Rn ；(A) (Rn)A XRL A,direct ；(A) （direct）A XRL A,Ri ；(A)(（Ri）)A ,i=0,1 XRL A,#data ；(A)#dataA XRL direct,A ；（direct）（A）direct XRL direct,#data ；（direct） #data direct 例 （A）=90H,（R3）=73H 执行指令： XRL A,R3 结果：（A）=E3H,西华大学电气信息学院 郑海春,77,3.7 控制转移类指令,1. 跳转指令,短跳指令 AJMP addr11 (PC)addr11，跳转范围2k 长跳指令 LJMP addr16 (PC)addr16，跳转范围64k,相对转移指令 SJMP rel,PC程序指针，指向下一条指令的地址。,地址,西华大学电气信息学院 郑海春,78,汇编语言格式： 地址 机器码 标号 源程序 注释 ORG 0000H ； 整个程序起始地址 0000 02 00 30 LJMP MAIN ； 跳向主程序 ORG 0030H ； 主程序起始地址 0030 C3 MAIN: CLR C ； MAIN为程序标号 0031 E6 LOOP: MOV A , R0 0032 37 ADDC A, R1 0033 08 INC R0 0034 D9 FB DJNZ R1, LOOP ；相对转移 0036 80 02 SJMP NEXT 0038 78 03 MOV R0, #03H 003A 18 NEXT: DEC R0 003B 80FE SJMP $ ；HERE: SJMP HERE END ; 结束标记,西华大学电气信息学院 郑海春,79,相对转移指令 SJMP rel,rel 机器码的相对偏移量，为8位补码 转移范围：前128后127字节 编程时，可用标号代替转移目的地址，rel 交给编译程序计算。 SJMP NEXT （或AJMP NEXT ,LJMP NEXT） NEXT： 原地踏步指令的指令: HERE： SJMP HERE 常写成： SJMP $,西华大学电气信息学院 郑海春,80,JMP A+DPTR 由A中8位无符号数与DPTR的16位数内容之和来确定。以DPTR内容作为基址，A的内容作变址。给A赋予不同的值，即可实现程序的多分支转移。,间接跳转指令,西华大学电气信息学院 郑海春,81,2. 条件转移指令,JZ rel ；（A）0，转移 JNZ rel ；（A）0，转移,西华大学电气信息学院 郑海春,82,3. 比较不相等转移指令,CJNE A，#data，rel ；(A)=#data，继续 (C)0 ；(A)#data，转 (C)0 ；(A)#data，转 (C)1 ；特点：只有时，(C)1 CJNE A，direct，rel CJNE Rn，#data，rel CJNE Ri，#data，rel,西华大学电气信息学院 郑海春,83,4. 减 1 不为 0 转移指令,DJNZ Rn，rel ；(Rn) (Rn )1 (Rn ) 0，转移 (Rn ) 0，继续 DJNZ direct，rel 例：延时子程序 delay： MOV R7, #03H delay0： MOV R6, #19H delay1： DJNZ R6, delay1 DJNZ R7, delay0 RET,西华大学电气信息学院 郑海春,84,5. 调用子程序指令,短调用指令 ACALL addr11 长调用指令 LCALL addr16,编程时，可用标号代替转移目的地址， addr11，addr16 交给编译程序计算。,西华大学电气信息学院 郑海春,85,7.中断返回指令,NOP,6. 子程序返回指令,8.空操作指令,RETI,RET,从堆栈弹出保存的PC地址，实现子程序返回。,西华大学电气信息学院 郑海春,86,1.数据位传送指令 MOV C,bit MOV bit,C 例 MOV C,06H ；(20H).6Cy 06H是内部RAM 20H字节位6的位地址。 MOV P1.0, C ；CyP1.0 2位变量修改指令 CLR C ；清“0”Cy CLR bit ；清“0”bit位 CPL C ；Cy求反,3.8 位操作指令,西华大学电气信息学院 郑海春,87,CPL bit ；bit位求反 SETB C ；置“1” Cy SETB bit ；置“1” bit位 这组指令将操作数指出的位清“0”、求反、置“1”。 3位变量逻辑与指令 ANL C,bit ；bitCyCy ANL C,/bit； ；/bit CyCy,西华大学电气信息学院 郑海春,88,4位变量逻辑或指令 ORL C,bit ORL C,/bit 5条件转移类指令 JC rel ；如果进位位Cy=1，则转移 JNC rel ；如果进位位Cy=0，则转移 JB bit,rel ；如果直接寻址位=1， ；则转移 JNB bit,rel ；如果直接寻址位=0， ；则转移 JBC bit,rel ；如果直接寻址位=1， ；则转移，并清0直接寻址位,西华大学电气信息学院 郑海春,89,3.9 汇编语言程序设计,3.9.1 汇编语言的格式及伪指令 3.9.2 基本程序设计方法 1 顺序程序设计 2 分支程序设计 3 循环程序设计 4 查表程序设计 5 子程序设计,西华大学电气信息学院 郑海春,90,3.9.1 汇编语言的格式及伪指令,西华大学电气信息学院 郑海春,91,汇编语言格式： 地址 机器码 标号 源程序 注释 ORG 0000H ； 整个程序起始地址 0000 02 00 30 LJMP MAIN ； 跳向主程序 ORG 0030H ； 主程序起始地址 0030 C3 MAIN: CLR C ； MAIN为程序标号 0031 E6 LOOP: MOV A , R0 0032 37 ADDC A, R1 0033 08 INC R0 0034 D9 FB DJNZ R1, LOOP ；相对转移 0036 80 02 SJMP NEXT 0038 78 03 MOV R0, #03H 003A 18 NEXT: DEC R0 003B 80FE SJMP $ ；HERE: SJMP HERE END ; 结束标记,西华大学电气信息学院 郑海春,92,伪指令,ORG（Origin） 定义程序的起始地址 END 程序结束标志 DB （Define Byte） 定义字节 DW （Define Word）定义字，低前、高后 EQU（Equate） 表达式赋值,西华大学电气信息学院 郑海春,93,伪操作指令例子,西华大学电气信息学院 郑海春,94,3.9.2 基本程序设计方法,顺序程序设计,例1：将存放在内部RAM 50H单元内的一位09的数转换成相应的ASCII码，再存入内部RAM 51H单元中。 程序清单如下： 若（50H）=05H ORG 0000H MOV A, 50H ；（A）=05H ADD A, #30H ；（A）=35H MOV 51H, A ；（51H）=35H END,西华大学电气信息学院 郑海春,95,例2：将存放在内部RAM 50H单元内的一个压缩的BCD码中的两位十进制数拆开，并转换成相应的ASCII码，再存入内部RAM 51H单元（高位）,52H单元（地位）中。 若（50H）=45H 程序清单如下： ORG 0000H MOV R0,#52H MOV 52H,#00H MOV A,50H XCHD A,R0 ORL 52H,#30H SWAP A ADD A,#30H MOV 51H,A END,西华大学电气信息学院 郑海春,96,分支程序设计,1.单分支结构,例1：按下式编写程序， x为无符号数(128)， 存在20H单元 结果y存放在21H单元。,ORG 0000H MOV A, 20H SUBB A, #40H JNC NEXT1 AJMP NEXT2 NEXT1:MOV B,#2 MUL AB NEXT2:MOV 21H, A END 最终结果存在21H中,基本分支程序： （1）若（A） 14H, 转NEXT, 否则继续执行,（A） 14H 相当于（A） 15H,CJNE A, #15H, LOOP LOOP: JC NEXT ,（A） 14H 相当于（A） 15H,CJNE A, #15H, LOOP LOOP: JNC NEXT ,CJNE A, #14H, LOOP LOOP: JNC NEXT ,CJNE A, #14H, LOOP LOOP: JC NEXT ,CJNE A，#data，rel；(A)=#data，继续 （C）0 (A)#data， 转 （C）0 (A)#data， 转 （C）1 特点：只有时（C）1,2.多分支结构,西华大学电气信息学院 郑海春,98,例：按下式编写程序，x为无符号数(128),存在30H单元，结果y存放在31H单元。,ORG 0000H MOV A,30H CJNE A,#21H,LOOP1 LOOP1: JC NEXT1 CJNE A,#40H,LOOP2 LOOP2: JNC NEXT2 MOV B,#2 MUL AB AJMP NEXT2 NEXT1: CPL A NEXT2: MOV 31H,A END,西华大学电气信息学院 郑海春,99,在实际的应用中，经常遇到的下图结构形式的分支转移程序的设计 。,3.散转结构,西华大学电气信息学院 郑海春,100,需根据某一单元的内容是0，1，n，来分别转向处理程序0，处理程序1，处理程序n。一个典型的例子就是当单片机系统中的键盘按下时，就会得到一个键值，根据不同的键值，跳向不同的键处理程序入口。对于这种情况，可用直接转移指令（LJMP或AJMP指令）组成一个转移表，然后把该单元的内容读入累加器A，转移表首地址放入DPTR中，再利用JMP指令实现分支转移。 例 根据寄存器R2的内容， 转向各个处理程序PRGX （X=0n）。 （R2）=0，转PRG0 （R2）=1，转PRG1 （R2）=n, 转PRGn,ORG 0000H JUMP1: MOV DPTR,#TAB MOV A,R2 ADD A,R2 ；乘2 JMP A+DPTR ORG 0100H TAB: AJMP PRG0 ；两个字节 AJMP PRG1 AJMP PRG2 ,西华大学电气信息学院 郑海春,101,例1：对内部RAM 50H开始的10个无符号数求和。 循环程序设计的特点： 1.设定循环初值； 2.确定循环体：重复执行的部分； 3.循环结束条件： （1）计数器：如DJNZ R7,rel （2）比较：如CJNE A,#data,rel,循环程序设计,西华大学电气信息学院 郑海春,102,源程序： ADD1: MOV R7,#10;循环次数 MOV R3,#0 ;存放结果的高8位 MOV R4,#0 ;存放结果的低8位 MOV R0,#50H ;求和的数据存放在RAM中的起始地址 LOOP: MOV A,R4 ADD A,R0 MOV R4,A;结果送回R4 CLR A ADDC A,R3;把进位位