片机学习05-数逻指令.ppt

,作业一 ：（讲评） 补充：如下程序段，请在指令左边写出各机器指令代码，在各操作数下方注明其寻址方式，分析每条指令执行后的结果以及最终A、B、R1、R5、(3AH)、(3BH)等单元的内容。 79 3A MOV R1 , #3AH ;R1=3AH 74 48 MOV A , #48H ;A = 48H A7 E0 MOV R1 , ACC ;(3AH)=48H 85 3A F0 MOV B , 3AH ; B = 48H 75 3A 5C MOV 3AH , #5CH ;(3AH)=5CH 87 3B MOV 3BH , R1 ;(3BH)=5CH AD F0 MOV R5 , 0F0H ; R5 = 48H 77 7D MOV R1 , #7DH ;(3AH)=7DH 85 3B E0 MOV 0E0H , 3BH ; A = 5CH,寄存器寻址 立即寻址 寄存器寻址 立即寻址 寄存器间接寻址 直接寻址 直接寻址 直接寻址 直接寻址 立即寻址 直接寻址 寄存器间接寻址 寄存器寻址 直接寻址 寄存器间接寻址 立即寻址 直接寻址 直接寻址,答:执行上述程序段后 A=5CH,B=48H,R1=3AH,R5=48H,(3AH)=7DH,(3BH)=5CH。,3程序状态字寄存器PSW (标志寄存器) 记存CPU执行算术运算及某些操作的一些特征标志信息,以备后用,SFR名+位次：PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0,字节地址+位次:0D0H.7 0D0H.6 0D0H.5 0D0H.4 0D0H.3 0D0H.2 0D0H.1 0D0H.0,位地址： D7H D6H D5H D4H D3H D2H D1H D0H,SFR名,字节地址,位名称,位次,进 位 标 志 位,辅 助 进 位 标 志 位,溢 出 标 志 位,奇 偶 标 志 位,用 户 标 志 位,工作寄存器区 选择控制位,加减运算时 最高位向上 有进/借位 则置1,加减运算时 D3位向D4位 有进/借位 则置1 BCD数运算修正用,加减运算时 D7、D6位向上的 进/借位不同 则置1 补码运算时表征溢出,A中1的个数 为奇则置1 表征8位码的奇偶性,P.14,图2-3 PSW的格式,半 进 位 标 志 位,随时根据A的内容变化生成,不影响 标志位 C AC OV,3.4.2 算术运算类指令,积FF则0V=1,B=0则0V=1,不影响AC OV标志,结果存累加器A,Cy,Cy,TM,【例3-1】 (A)=53H，(R0)=FCH，执行指令 ADD A,R0 结果: (A)=4FH，Cy=1，Ac=0，OV=0，P=1 注意：运算中，由于位6和位7同时有进位，所以标志位OV=0。 【例3-2】 (A)= 85H,(R0)=20H,(20H)=AFH，执行指令: ADD A,R0 结果:（A）=34H，Cy=1，Ac=1，OV=1，P=1 注意：由于位7有进位，而位6无进位，所以标志位OV=1,P.38,【例3-3】 （A）=85H,（20H）=FFH,Cy=1，执行指令： ADDC A,20H 结果为:（A）=85H,Cy=1,Ac=1,OV=0,P=1 【例3-4】 （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 ；先按二进制加，得BDH DA A ；紧接着进行BCD调整，得23H且有向上进位 结果为：（A）=23H，Cy=1 (维持ADD后的Ac=1,OV=1),P=1。 可见，56+67=123，结果是正确的。 【例3-5】(A)=C9H,(R2)=54H,Cy=1,执行指令 SUBB A,R2 结果：（A）=74H,Cy=0,Ac=0,OV=1（位6向位7借位而位7无 向上借位） ，P=0,P.3840,原Cy,【例3-6】 (A)=0FH，(R7)=19H，(30H)=00H，(R1)=40H，(40H)=0FFH，执行指令 DEC A ;(A)-1A = 0EH DEC R7 ;(R7)-1R7 =18H DEC 30H ;(30H)-130H = FFH DEC R1 ;(R1)-1(R1) = FEH 结果为 (A)=0EH,(R7)=18H,(30H)=0FFH,(40H)=0FEH,P=1， 不影响其他标志 【例3-7】 (A)=FBH，(B)=12H，执行指令 DIV AB 结果为 (A)=0DH，(B)=11H，Cy=0，OV=0。,P.41,【例B3-7】编程序实现R1、R2中的双字节BCD数加上R3、R4中的双字节BCD数，三字节和值存放于R5、R6、R7中。 ORG 11A0H 11A0 EA MOV A，R2 ；取被加数低字节 11A1 2C ADD A，R4 ；加上加数低字节 11A2 D4 DA A ；十进制调整 11A3 FF MOV R7，A ；存和值的低字节 11A4 E9 MOV A，R1 ；取被加数高字节 11A5 3B ADDC A，R3 ；加上加数高字节及低字节的进位 11A6 D4 DA A ；十进制调整 11A7 FE MOV R6，A ；存和值的高字节 11A8 74 00 MOV A，#00H ；被加数与加数无第三字节，设其为0 11AA 34 00 ADDC A，#00H ；加上高字节向第三字节的进位 ；无需进行十进制调整(其结果为00H或01H) 11AC FD MOV R5，A ；存和值的第三字节 11AD 80 FE SJMP $ ；自循环暂停 11AF 【练习】如果是双字节数相加结果只需双字节呢？ 如果是双字节二进制数相加(不是BCD数)呢？ 如果是双字节二进制数相减结果为双字节二进制数呢？ 如果是单字节二进制数相加结果为双字节呢？ 如果是(31H)、(30H)的双字节数加上(41H)、(40H)中的双字节数，三字节结果存放于(52H)、(51H)、(50H)中，前者为高字节，如何编程。,3.4.3 逻辑操作类指令,跟0相与的位被屏蔽(清0),跟1相或的位被置1,跟1相异或的位被求反,TM,二进制数的逻辑与运算 00=0 10=0 01=0 11=1 例： 逻辑与运算常用来将一个数据的某些位清零（屏蔽），而保持其他位不变。 【例B3-8】将30H单元的低4位清零，高4位保持不变，可用下面指令实现。 ANL 30H，#0F0H 【例3-9 】 （A）=07H,（R0）=0FDH,执行指令： ANL A,R0 结果：（A）=05H,1 0 1 1 0 0 1 1 B ) 1 1 1 1 0 0 0 0 B 1 0 1 1 0 0 0 0 B,不 变,清0(屏蔽),二进制数的逻辑或运算 0v0=0 1v0=1 0v1=1 1v1=1 例： 逻辑或运算常用来将一个数据的某些位置1，而保持其他位不变。 【例B3-9】将30H单元的低4位置1，高4位保持不变，可用下面指令实现。 ORL 30H，#0FH 【例3-10】 （P1）=05H,（A）=33H，执行指令 ORL P1,A 结果：（P1）=37H,1 0 1 0 0 0 0 1 B v) 0 0 0 0 1 1 1 1 B 1 0 1 0 1 1 1 1 B,不 变,置 1,二进制数的逻辑异或运算 0 0=0 1 0=1 0 1=1 1 1=0 例： 逻辑异或运算常用来将一个数据的某些位取反，而保持其他位不变。 【例B3-10】将A的奇数位取反而偶数位保持不变，可用下面指令实现。 XRL A，#0AAH ;（XRL A，#1010 1010B） 【例3-11】（A）=90H,（R3）=73H 执行指令： XRL A,R3 结果：（A）=E3H,1 0 1 0 1 0 0 1 B ) 1 1 1 1 0 0 0 0 B 0 1 0 1 1 0 0 1 B,求 反,不 变,移位指令操作示意图,【例B3-11】 8位二进制码算术左移（无符号数乘2）： CLR C ；Cy清0 RLCA ；左移1位,低位补0，原最高位进到Cy中 【例B3-12】 8位二进制码逻辑右移（无符号数除2）： CLR C ；Cy清0 RRCA ；右移1位,高位补0，原最低位移到Cy中 【思考】 DPTR（DPH、DPL）中的16位二进制码算术左移（乘2） 【思考】 DPTR（DPH、DPL）中的16位二进制码逻辑右移（除2）,【思考】指出下列非法指令违背了什么样的概念或规则? ADD 20H, #10H INC R5 DEC DPTR ADDC #30H，A RLCA DEC #60H ANL 4AH, R0 ORL R0, #8AH,作业二 ： P.517、8、9、10、15、16 补充：请分析下列程序段执行后有关单元的内容。 MOV A，#68H MOV R0，#40H PUSH ACC ADD A，#50H MOV R0，A MOV A，R0 INC R0 MOV R0,A POP B ORL A，40H 答：A= , R0= , B= , (40H)= , (41H)=,ANL A,R5 R3,单条指令实现,如：用一个8位二进制数表示一个有符号数：,1、机器数和真值,一个数在机器中的表示形式称为机器数。 （机器中连同符号位一起代码化了的数） 机器数所表示的数值本身，称为真值。,带符号数在计算机中的表示法,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,符号位,数值位,D7=,0 正数,1 负数,机器数,真值,0001 1011B,表示,+27,1001 1011B,表示,27,【相关知识】,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,符号位,数值位：数的绝对值的二进制码（7位）,0 正数,1 负数,+3原码 = 0 000 0011B = 03H - 3原码 = 1 000 0011B = 83H +0原码 = 0 000 0000B = 00H 0的表示不唯一 - 0原码 = 1 000 0000B = 80H +127原码 = 0 111 1111B = 7FH 8位原码表示范围 127原码 = 1 111 1111B = FFH -127+127,2、原码表示法 （以 n=8 位原码为例）,0( 2n-1-1),n-1位,最高位,n位:,【相关知识】,n位二进制原码的表数范围： - (2n-1 1 ) S ( 2n-1-1),原码中 0 有两种表达方式 （+0、-0） 原码表示方法简单直观，但机器中原码不便于运算！,2n-1-1,-(2n-1-1),八位原码：-127 +127,十六位原码：-32767 +32767,【相关知识】,3、补码表示法,+3原= 0000 0011B = 03H - 3原= 1000 0011B = 83H +3补= 0000 0011B = 03H - 3补= 1111 1101B = FDH,正数的补码：与其原码相同。,负数的补码：为将其原码的数值位取反加1。,例1： - 46补码 = ? - 46 = - 0 1 0 1 1 1 0 B - 46原码 = 1 0 1 0 1 1 1 0 B 1 1 0 1 0 0 0 1 B - 46补码 = 1 1 0 1 0 0 1 0 B = D2H 例2： -0原码 = 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 = + 0补码 0 的表示唯一 8位补码表示范围：-128+127 原码与补码之间可逆转换， x补 补= x原,数值位取反,末位加一,数值位取反,末位加一,【相关知识】,n位二进制补码的表数范围：（ - 2n-1 ） S （ 2n-1-1）,（- 2n-1）的补码 100000 为按等效原则定义的！ （无法从原码转换而来）,- 2n-1,2n-1-1,八位补码：-128 +127,十六位补码：-32768 +32767,【相关知识】,移码表示法,以 ( X + 2n-1 ) 对应的n位二进制数表示带符号数X。 则n位移码表达范围为 -（ 2n-1 ） X +（ 2n-1-1） 反之把 X移对应的二进制数减 2n-1 即得真值 移码便于比较大小（按无符号数相比较即可） 移码例1：已知 X =113 求 X 移 = 解：X + 27= 113+128=15 ， 而15=0000 1111B X 移=0000 1111 移码例2: 已知 X 移 = 10100010 求X = 解： 10100010 B=162 , 而 162- 27 =162-128=34 X = +34,8位移码表示范围：-128+127,八位: X=-128 +127,0 255 (00H-FFH),128,【相关知识】,真值 8位原码 +127 0111 1111 7FH +126 0111 1110 7EH . . +2 0000 0010 02H +1 0000 0001 01H 0 0000 0000 00H -0 1000 0000 80H -1 1000 0001 81H -2 1000 0010 82H . . -126 1111 1110 FEH -127 1111 1111 FFH -128 - -,8位补码 0111 1111 7FH 0111 1110 7EH . 0000 0010 02H 0000 0001 01H 0000 0000 00H 1111 1111 FFH 1111 1110 FEH . 1000 0010 82H 1000 0001 81H 1000 0000 80H,8位移码 1111 1111 FFH 1111 1110 FEH . 1000 0010 82H 1000 0001 81H 1000 0000 80H 0111 1111 7FH 0111 1110 7EH . 0000 0010 02H 0000 0001 01H 0000 0000 00H,原码、补码、移码表示法对比 （以8位码为例）,（八位移码用x+128的二进制码表示）,【相关知识】,补码的数学定义： n位补码，数值位n-1位,X (X0) X补= 2n+X (X0),可用符号位为1，数值位“求反加一”实现,符号位为0，数值位不变。即与原码相同,例1： - 46补码 = ? - 46 = - 0 1 0 1 1 1 0 B - 46原码 = 1 0 1 0 1 1 1 0 B 1 1 0 1 0 0 0 1 B - 46补码 = 1 1 0 1 0 0 1 0 B = D2H,数值位取反,末位加一,1 0 0 0 0 0 0 0 0 B = 28 + - 0 0 1 0 1 1 1 0 B = - 46 1 1 0 1 0 0 1 0 B = D2H,+ 1 B = +1 1 1 1 1 1 1 1 1 B = 28-1 + - 0 0 1 0 1 1 1 0 B = - 46 1 1 0 1 0 0 1 0 B = D2H,末位加一,数值位取反,补码的加法和减法运算,加法规则：X+Y 补码 = X补码 + Y补码 减法规则：X -Y 补码 = X补码 - Y补码 = X补码 + -Y补码 补码加/减运算：不论正负、不论大小 ，连同符号位按二进制进行加/减运算，得到正确的和/差的补码。 可将减法运算用加法实现 -Y补码 为将Y补码连同符号位全部取反加1而得 原码与补码之间可逆转换， x补 补= x原 溢出：运算结果超出了允许表示的范围 补码加减运算的溢出可用 OF Cn-1Cn-2来