3 mcs-51单片机指令系统

课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统教学基本要求： （ 1）、了解单片机的指令系统、编程语言等基本概念；（ 2）、熟悉单片机汇编语言指令格式中符号的意义；（ 3）、熟悉单片机汇编语言指令系统每条指令的功能；（ 4）、掌握单片机指令系统的 7种寻址方式；（ 5）、掌握单片机指令系统每类指令的用法。教学重点：（ 1）、单片机指令系统的寻址方式；（ 2）、片内、外 RAM单元之间的数据传送；（ 3）、加法运算指令组的用法；（ 4）、逻辑运算指令组的用法；（ 5）、控制转移指令组的用法。3 MCS-51单片机指令系统怒蔡诲注乃擞用诧匀持粘星惹杰光秧吕产玲揩姨滚宦砂蹄店沛肆歼殷苛响3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统教学难点：（ 1）、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址等概念；（ 2）、堆栈操作指令的应用。（ 3）、十进制调整指令 DA A的应用；（ 4）、控制转移指令转移目的地址、偏移量 rel的计算；（ 5）、子程序调用、返回指令的用法。闰痴极赖秉掏嘱垂伪找匹讳输砷蜒脱巳簧憨屹荐沃贝壳咆创栏怪锹载幂垦3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式3.1.1 指令系统概述指令 :是供用户使用的单片机的软件资源，是单片机所能接受的软件工作者的命令的最小工作单位。指令系统 :单片机所能执行的指令集合。机器语言 :指令以二进制码来表示。汇编语言 :指令以助记符形式来表示。机器语言程序 :使用机器语言编写的程序。汇编语言程序 :使用汇编语言编写的程序。注意： MCS-51单片机指令系统不具有通用性，因此，用其编写的汇编语言程序也不具有通用性，不能移植。 钩显柔纵伎罐汇怂蕉阜姥成峰仰泛崔母碱里向热萤白后仕垢蜡村疵觉学氓3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统MCS-51系列单片机的汇编语言指令系统共有 111条指令 ,其中 49条为单字节指令 ,45条为双字节指令 ,17条为三字节指令。从指令执行的时间来看 ,单机器周期指令 64条 ,双机器周期指令 45条 ,四机器周期指令 2条。MCS-51单片机的指令系统共有 33个功能 ,用汇编语言编程时 ,只需 44个助记符。（ 1）、数据传送类指令（ 29条）（ 2）、算术运算类指令（ 24条）（ 3）、逻辑运算及移位类指令（24条）（ 4）、控制转移类指令（ 17条）（ 5）、位操作类指令（ 17条） 钢单框毙谅叁伞蕾满瑰斌姑蒂胎卖霸诊铀露渺梨效奴畅骤留需翱借噪谍痹3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统3.1.2 MCS-51单片机指令格式 指令格式：即指令的表示方法，其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排。采用助记符表示的汇编语言指令格式如下：标号： 操作码助记符 目的操作数 ， 源操作数 ；注释 （ 1）一条指令中标号、操作数、注释部分可有可无，但操作码部分必不可少。（ 2）标号是程序员根据编程需要给指令设定的符号地址，标号由 1 8个字符组成，不能用系统规定的寄存器名，也不能用指令系统中的助记符名称，它的第一个字符必须是英文字，不能是数字或其它符号，标号后必须用冒号 “： ”。建搽蝶刀率技嘲绚嫩炽卢贪姓粹笺噬谈趟奔筑鹊聊洛贡则谎永车觉子阉澡3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（ 3）操作码表示指令的操作种类，用来规定指令进行什么操作，常用操作码的英文名称或缩写形式来表示，操作码后必须有一个或多哥空格 “ ”作间隔符。例如： MOV 表示数据传送操作， ADD 表示加法操作。（ 4）操作数表示指令操作的对象，它可能是一个具体的数据，也可能是指出到哪里取得数据的地址或符号。一条指令中，可能没有（ RET指令），也可能有一个（ CPL A指令）、两个（ MOV A,#00H指令， MOV 30H,#50H指令）或三个（CJNE A,#00H,NEXT）操作数。根据操作数的位置的不同，可分为目的（左）操作数和源（右）操作数，操作数之间也以逗号 “， ”相隔（乘法指令 MUL AB和除法指令DIV AB除外）。象穷僚状施撤肆台践纤喇琶缎钞计栋监戎等鸵应异柜泞孵乎怂杰镜所伙怨3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（ 5）注释是对指令的解释说明，用以提高程序的可读性。注释前必须加分号 “； ”。 （ 6）书写汇编语言指令必须注意以上规则。MCS-51单片机汇编语言指令是变长指令，下面举例说明：（ 1）一字节指令即指令只有一个字节，只须一个存储单元存放。操作码和操作数信息同在其中。a）、有些一字节指令，由于指令的功能明确，无需具体指定操作数。例： INC DPTR； 功能：数据指针加 1；二进制指令代码： 10100011（ 8位代码全为操作码信息）。 征闸彤蒸父泼诲醇专秩蹈民近给碗攻顿铱昭沪置巳狱桔撑执游粹璃髓浴等3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统b）、有些指令的操作数在通用寄存器中，而寄存器编码只须三位二进制数， 可把寄存器编码与指令操作码 “挤 ”在一个字节中。例： MOV A， Rn； 功能：寄存器的内容送累加器 A；二进制指令代码： 11101rrr；二进制码 11101代表操作码信息；二进制码 rrr代表操作数信息。例： MOV A， R1； 功能：寄存器 R1的内容送累加器 A；二进制指令代码： 11101001；二进制码 11101代表操作码信息；二进制码 001代表操作数寄存器R1的信息。耙羔译咎絮玛僻琢少崖癣多冒域蜒碟腹缆无谓毕例翱得辰悼峨恰狙枫韵杉3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（ 2）二字节指令即指令包含两个字节，其中第一个字节为操作码，第二个字节为操作数。例： MOV A， #data；功能：立即数 DATA送累加器 A；二进制指令代码：程序存储器单元 01110100立即数 data二进制码 01110100代表操作码信息；二进制码 data代表操作数信息。例： MOV A， #38H；功能：立即数 38H送累加器 A；二进制指令代码：程序存储器单元 0111010000111000窝萍受屈延娇缺时币弦宽紊势追陇坑耀赶物怂摊幂潞砍遥四酞扎彤珊闪撵3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统二进制码 01110100代表操作码信息；二进制码 00111000代表操作数#38H的信息。（ 2）三字节指令即指令包含三个字节，其中第一个字节为操作码，第二、三个字节为操作数，其中，操作数既可能是数据，也可能是地址 (符号或标号 )。例： ANL direct， #data；功能：直接寻址单元 direct的内容与立即数 data相与，结果回送直接寻址单元 direct；二进制指令代码：程序存储器单元 01010011直接地址 direct立即数 data惦孪瞻啦芽械江制半渴劲需负乌干新舌倪絮贯认婆会融斗吼吱连帚秽漓啄3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统二进制码 01010011代表操作码信息；二进制码 direct， data代表操作数信息。例： ANL 30H， #40H；功能：直接寻址单元 30H的内容与立即数 40H相与，结果回送直接寻址单元 30H；二进制指令代码：二进制码 01010011代表操作码信息；二进制码 00110000， 01000000代表操作数信息。程序存储器单元 010100110011000001000000乃沁山谦沏羊率卵僧咙饵乐古霜侵混寞绎贷最石桓棺视龟惫劲褂病练任凝3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统3.1.3 MCS-51单片机寻址方式MCS-51单片机指令系统中的大多数指令执行时都需要使用操作数，而在单片机中只有指定了操作数的存储单元才能得到操作数，因此，要得到操作数，就只需找到操作数存放的单元即可。所谓寻址方式：即如何确定参与操作的数的真正单元。根据操作数单元指定方法的不同，就有了不同的寻址方式。MCS-51单片机共有 7种寻址方式。由于指令中的操作数有目的（左）操作数和源（右）操作数之分，因此，在讲解寻址方式时，均以源（右）操作数为例。（ 1）寄存器寻址方式a）、寄存器寻址就是指操作数在寄存器中，因此，指定了寄存器就得到了操作数。坤揪栖酷蹲肌睡睫童翼牛列钥汐沛拱山汛咐仲苛酬硕阴岁奶肉疗邱婪一渡3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统b）寄存器寻址的指令中，以符号名称来表示寄存器。例 : 假设原来（ A） =30H，（ R1）=40H，现执行指令 MOV A， R1；指令功能 :将 R1中的内容 (操作数 )送 A中；指令执行过程 ： A （ R1）；指令执行结果： (A)=（ R1） =40H。c）寻址范围： 1）当前工作寄存器组 R0 R7；2）部分专用寄存器 A，AB， DPIR等。例： MOV P1, A； 将累加器 A的内容送到 P1口MOV P1, R4；将寄存器 R4的内容送到 P1口CLR A； 将累加器 A清 0CPL A； 将累加器 A中的内容取反MUL AB； 将累加器 A的内容与寄存器 B的内容相乘蒋久浆疗泛脸辙嗅卖羚龟弃疑让斟酮愤略酉普将焕焊蛮变消移冈瞧啮魔绿3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（ 2）直接寻址方式a）直接寻址即指令所需的操作数直接以操作数存放的单元地址的形式给出。例：假设内部 RAM 3AH单元的内容是 88H，累加器 A的内容是 10H，现执行指令 MOV A， 3AH。指令功能 :将 3AH中的内容 (操作数 )送 A中；指令执行过程 ： A （ 3AH）；指令执行结果： (A)=（ 3AH）=88H。b）采用直接寻址的指令一般是双字节或三字节指令。c）直接寻址是访问专用寄存器的唯一方法。d）寻址范围：1）内部 RAM低 128个单元，低128单元地址在指令中须以爬昂饭悬襟阔牡粟粥即臻龟脉滞综焙身续撼完造牲专泵条疹胃蔫车谢伎总3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统直接单元地址形式给出；2）专用寄存器，专用寄存器除以单元地址形式给出外，还可以以寄存器符号的形式给出。例： MOV P1, 20H；将内部 RAM 20H单元的内容传送到 P1口MOV A， P0； 将 P0口的内容传送到 AMOV A， 80H；将 P0口的内容传送到 A（ 3）寄存器间接寻址方式a）寄存器间接寻址是指指令所需的操作数是通过寄存器间接得到的，寄存器中存放的则是操作数存放的单元地址。例：假设内部 RAM 3AH单元的内容是 65H，寄存器 R0的内容是 3AH，现执行指令 MOV A， R0。指令功能 :先将 R0的内容 3AH作为内部 RAM的单元地址，再将循骡黎鹃找划祷厦迂唯痰钠讥绚刻秘悬雕攘争疟拥置褥浪冷砌众颧磕钥刻3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统内部 RAM单元地址为 3AH中的内容65H(操作数 )送 A中。指令执行过程 ： A （ R0）或 A （ 3AH）指令执行结果： (A)=（ R0）=（ 3AH） =65H。b）间址寄存器： R0、 R1、 DPTR、 SP。指令中应在间址寄存器名之前加前缀 ,SP除外 。c）寻址范围：1）内部 RAM低 128单元，可使用 R0， R1作间址寄存器， 其通用形式为 Ri(I=0或 1)。例： MOV A， R1 ；将 R1指示的地址单元中内容传送至 A中。假设（ R1） =40H，（ 40H） =90H，即把内部 RAM中 40H单元中的内容 90H送到 A。 层桨跌鸵深乓技柳昆洒茬滨把拐种暗仙陡疤氏腆冲旧豢伤烛烫澜耸帝瞬痞3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统2）外部（片外） RAM 64KB单元，可使用 DPTR作间址寄存器，其形式为 DPTR。 例： MOVX A， DPTR；将DPTR指示的外部 RAM地址单元中的内容传送至 A。 假设（ DPTR） =1000H，（1000H） =80H，即把外部 RAM 1000H单元中的内容 80H送到 A。3）外部（片外） RAM的低 256单元（ 0000H 00FFH），它是一个特殊的寻址区，既可以使用DPTR作间址寄存器寻址，也可以使用 R0或 R1作间址寄存器寻址。例：假设外部 RAM 0020H单元中的内容是 45H，现需将其送 A中。MOV DPTR， #0020H； MOVX A， DPTR或 MOV R0， #20H； MOVX A， R0； 锌汪党喳楷副始咆各招券目膀谱迹醒迹榨饲飞毗米苟膳哉黎骇赁腥夜衫擅3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统4）在执行堆栈操作指令（PUSH， POP）时，也算为寄存器间接寻址 ，即以堆栈指针（ SP）作间址寄存器的间接寻址方式。例： PUSH ACC；将 A中的内容压入堆栈POP ACC；将堆栈中的内容弹出，送到 A（ 4）立即寻址方式a）立即寻址即指令所需的操作数已在指令中直接给出。通常，把直接出现在指令中的操作数称之为立即数。为了与直接寻址指令中的直接单元地址相区别，一般应在立即数前面加 “#”标志。b）采用立即寻址的指令，一般为双字节。第一个字节为指令的操作码，第二个字节为立即数。c）寻址范围：程序存储器空间。 笺虞就禹拖周束畴贡淑丧憾呛购砒写将河峻笆首遍错最建彼属凸螺勃管浑3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统例： MOV A， #40H； 指令功能 :将程序存储器中某单元的内容 3AH (立即数 )送 A中指令执行过程 ： A3AH指令执行结果： (A)=3AHd）除 8位立即数外， MCS-51指令系统中还有一条 16位立即寻址指令，即： MOV DPTR， #data16，其功能是把 16位立即数送数据指针DPTR。例： MOV DPTR， #1000H；指令功能 :将程序存储器中某单元的内容 1000H(立即数 )送 DPTR中MOV P1, #55H ；将立即数55H送 P1口MOV 20H, #55H ；将立即数 55H送 20H单元MOV R0, #20H ；将立即数20H送寄存器 R0绥徽视练兜偿拔撮荒仗粤盘俊炽征袱级趁湃疙申凰嗅裹偶旭添恿割忿铃挤3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（ 5）变址寻址方式a）变址寻址用于访问程序存储器中的常数或数据表格。变址寻址即是以 DPTR或 PC作为基址寄存器，以累加器 A为变址寄存器，并以两者的内容相加形成 16位地址作为目的操作数地址，以达到访问程序存储器中的常数或数据表格的目的。 b）寻址范围：程序存储器空间。c）指令数目：三条，均为一字节指令MOVC A， A+DPTR；指令执行过程： A （ A） +（ DPTR）指令执行结果：（ A） =（ A） +（ DPTR）MOVC A, A+PC；指令执行过程： A （ A） +（ PC）哎完犁跪冬熏报梳潍奋戳轿藉点拐觉娄羚仗崎铲俗族划段永凄催坦拎纫荣3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统指令执行结果：（ A） =（ A）+（ PC）JMP A+DPTR指令执行过程： PC （ A） +（ DPTR）指令执行结果：（ PC） =（ A）+（ DPTR）d）注意：三条指令中 A的内容均为 8位二进制无符号数。例：假设累加器（ A） =02H，（DPTR） =0300H，外部程序存储器ROM中的 0302H单元的内容是 55H，则指令 MOVC A， A+DPTR的执行结果是累加器 A的内容为 55H。该指令的执行过程如图所示注意：指令 MOVC A，A+DPTR 执行前后累加器 A的内容发生了变化。硒数肾图徘潜淑弥痢盆剩诫臻贬磅兑缉薛淳霉唾袭殆包悟官醉斟球斌应恨3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（ 6）位寻址方式a）位寻址即对二进制数据位进行寻址。b）寻址范围： 1)、内部 RAM中的位寻址区（单元地址 20H 2FH）， 128个位，位地址是 00H 7FH。位地址区中的位有两种表示方法：直接使用位地址表示；单元地址加位数表示例： MOV C， 20H；将位地址为20H的位状态传送给累加位 C。例： MOV C， 24H.0；将位地址为 20H的位状态传累加位 C。例： SETB 3DH；将内部 RAM位寻址区中的 3DH位置 1。假设内部 RAM 27H单元的内容是00H，执行 SETB 3DH后，由于 3DH对应内部 RAM 27H的第 5位，因此该位变为 1，也就是 27H单元的内容变为 20H。 该指令的执行过程如图所示。攻抑允卢募唉钩塔桅辕烧盘丢鹿痕酷江鹰呈笨垃斥洋门顶错惮搬呐理殖音3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统2)、专用寄存器的可寻址位 可供位寻址的专用寄存器有 11个， PSW， IP IE， PO， P1， P2， P3， SCON， A， TCON， B，实有可寻址位 83位。 专用寄存器的可寻址位有四种表示方法：直接使用位地址表示例： MOV C， D5H；将 PSW中位地址为 D5H的位状态传给累加位 C单元地址加位数表示例： MOV C， D0H.5；将 PSW中位地址为 D5H的位状态传给累加位 C位名称表示例： MOV C， F0；将 PSW中位地址为 D5H的位状态传给累加位 C专用寄存器符号加位数表示例： MOV C， PSW.5；将 PSW中位地址为 D5H的位状态传给累加位 C岳瞳驾跃柏鸵吗群醛车恼糯荡赔倍镜淮闲得秤鹅性课惯苇敷窜柯嫌砖创魂3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（ 7）相对寻址方式a）相对寻址是为解决程序转移而设置的，为转移指令所用。相对寻址是将程序计数器 PC的当前值与指令中给出的地址偏移量（rel）相加，其和为转移指令的目的地址。注意： PC当前值是指执行完该转移指令后的 PC值，即转移指令的 PC值加上转移指令的字节数。转移指令转移到的目的地址 =转移指令 PC当前值 +偏移量 rel=转移指令首地址 +转移指令字节数+rel。 偏移量 rel是一个带符号的 8位二进制补码数，所能表示数的范围为 -128 +127。 b）寻址范围：程序存储器空间 具体地说，相对转移是以转移指令所在地址为基点，向前 寡构搏倒霸层巍休最怎蔽摧猩藤傀六蘑俭裹冗傍艺凄顷汤炊荒捂磊鳞恳英3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统（地址增加方向）最大可转移（127+转移指令字节数）个单元地址，向后（地址减少方向）最大可转移（ 128-转移指令字节数）个单元地址。例： SJMP 54H；指令执行的操作是将 PC当前的内容与 54H相加，结果再送回 PC中，成为下一条将要执行指令的地址。假设指令 SJMP 54H的机器码 80H 54H存放在程序存储器 2000H单元，当 CPU执行到该指令时，先后从2000H和 2001H单元取出指令，此时PC自动变为 2002H；再把 PC的内容与操作数 54H相加，形成目标地址2056H，再送回 PC，使得程序跳转到 2056H单元继续执行。指令执行过程如图所示。船锋所愧汗营仍帛养婴映虱褐论琵和拆了民酬摘症棉瘩呕纤绅调楼毛玛禄3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统3.1.4 MCS-51单片机寻址方式小结（ 1）对片内外程序存储器的指令寻址只能使用变址寻址；（ 2）对 内部数据存储器的寻址 有多种方式；（ 3）对 外部数据存储器的寻址 只能使用寄存器间接寻址方式；（ 4）对立即数的寻址较为简单，立即数只有两种 8位和 16位，并且在指令中给出；（ 5）相对寻址用于解决程序转移问题；（ 6）对于源操作数的寻址有 7种方式，而对于目的操作数的寻址只有寄存器寻址、寄存器间接寻址、直接寻址、位寻址 4钟方式。浊查蹿数血搓馆授纶掣疙写萄吧君籍柔宝攘硒入仍吐遂莉蜀痰潮瑞藏确瑞3MCS-51单片机指令系统3MCS-51单片机指令系统课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容： 3 MCS-51单片机指令系统3.2 MCS-51单片机指令分类介绍MCS-51单片机指令系统包括 111条指令，按功能可以划分为以下 5类：数据传送类指令（ 29条）； 算术运算类指令（ 24条）；逻辑运算类指令（ 24条）；控制转移类指令（ 17条）；位