任务二指令系统和控制指令.ppt

任务二 相关指令,指令系统简介 控制指令,1:MCS-51指令系统的概述,MCS-51共有111条指令，指令的长度和执行时间因不同的指令而各不相同。 1.1 指令格式 1.2 指令的三种表示形式 1.3 指令的字节数 1.4 指令的分类,继续,1.1 指令格式：,指令格式：既指令的结构形式。,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）构成指令的结构。,举例：MOV A,0FFH ADD A,R0,返回,00100100B 24H 00001000B 08H ADD A，#08H 一般格式为： 操作助记符 目的操作数，源操作数；注释,二进制表示形式 十六进制表示 汇编格式,返回,1.2 指令的三种表示形式：,1.3 指令的字节数,在MCS-51单片机的指令系统中，因指令操作码和操作数的不同，指令（在存储器中）长度也各不相同。 分为单字节、双字节和三字节。 单字节指令（49条） MOV A，R0,双字节指令（45条）： 指令的操作码和操作数各占一个字节。 如： MOV A,#data 很明显：8位的操作数本身占据一个字节。,n,n+1,mov a,#data,双字节指令在程序存储器的存放示意图,三字节指令（17条）： 指令中的操作数为双字节。如： MOV DPTR,#data16 或者：指令中分别包含1个字节的操作数和1个字节的操作数地址。如： MOV direct,#data 举例：MOV 20H,#0FFH,MOV dptr,#data16,MOV direct,#data,三字节指令在存储器中存放的方式示意图,1.2控制转移指令：22条,功能：用于改变程序计数器PC值，以控制程序的流向 有效区间：ROM 标志位：这些指令的执行一般都不会对标志位有影响,（1）无条件转移指令：4条,注意： addr16通常采用符号地址表示 可以在64KB（0000HFFFFH）范围内转移的指令 三字节双周期指令,功能：将指令中16位目标地址码送入程序计数器PC，使程序执行下条指令时无条件转移到addr16去执行,长转移指令 LJMP addr16 ；addr16（PC）,绝对转移指令 AJMP addr11 ；（PC）+2（PC）当前值，（addr11）（PC）10-0,功能：指令中提供11位地址，与PC当前值的高5位共同组成16位目标地址 程序无条件转向目标地址,注意： 该指令是一条可以在2K范围内转移的指令 转移的目标地址是通过计算获得，该过程是系统自动完成的 双字节双周期指令,A10 A9A8 操作码 A7 A0,AJMP指令,PC程序计数器,短跳转指令举例 例：若AJMP指令地址(PC)=2300H,执行指令 AJMP 0FFH后，结果为：转移目的地址(PC)=20FFH，程序向前转到20FFH单元开始执行。,A10 A9A8 操作码 A7 A0,AJMP指令,PC程序计数器,0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0,PC当前值 +2,EX：2FFFH AJMP 17BH （PC）当前值 = 2FFFH + 2 =3001H ,（PC）转移 = 317BH,A10 A9A8 操作码 A7 A0,AJMP指令,PC程序计数器,短转移指令 SJMP rel ；（PC）+ 2 （PC）当前值， （PC）当前值+ rel （PC）,注意： 短转移指令是一条相对转移指令 双字节双周期指令 SJMP $ 停机指令，并非真正的停机指令,如：1000H SJMP 89H （PC）转移 = 1000H + 2 + 89H = 1002H + FF89H = 0F8BH,FE（-2）,功能：先使PC加2后的地址和rel相加作为目标转移地址 rel为地址偏移量，为带符号8位二进制，常用补码表示，范围为-128+127，因此，程序转移范围为当前PC前128字节，或后127字节,间接转移指令 JMP A+DPTR ；（A）+（DPTR）（PC）,功能：将累加器A中的8位无符号数与16位数据指针相加，其和装入程序计数器PC中，控制程序转向目标地址,注意： 用户应预先把目标地址的基地址送入DPTR，目标地址对基地址的偏移量放入累加器A中 这是一条很有用的散转指令，转移地址不是在编程时确定的，而是在程序运行时动态决定的 多用于多分支程序中，DPTR装入多分支程序的首地址，由累加器A的内容动态选择其中的某一分支进行分支转移,（2）条件转移指令：8条,特点： 是一种在执行过程中需要判断某种条件是否满足而决定程序流程 如满足条件就转移，否则就不转移，顺序执行原程序 均为相对寻址转移指令,累加器A的判零转移指令：2条 JZ rel ； 若A=0，则（PC）+ 2 + rel（PC） ；若A0，则（PC）+ 2（PC） JNZ rel ； 若 A0，则（PC）+ 2 + rel（PC） ；若A=0，则（PC）+ 2（PC）,注意： 上述两条指令判别规则正好相反 都是双字节指令 rel为8位带符号数，条件转移目标地址是PC当前值为中心（-128+127）,例：已知外部RAM中DATA1为起始地址的数据块，该数据块以零为结束标志，试编程将其传送到以DATA2为起始地址的内部RAM区,程序： ORG 2400H MOV DPTR，#DATA1 MOV R0，#DATA2 LOOP: MOVX A，DPTR JZ DONE MOV R0，A INC DPTR INC R0 SJMP LOOP DONE: SJMP $ END,比较转移指令：4条 CJNE A，direct，rel ；若（A）（direct），则（PC）+3 + rel（PC） ；若（A）=（direct），则（PC）+3（PC） CJNE A，#data，rel ；若（A）data，则（PC）+3+ rel（PC） ；若（A）=data，则（PC）+3（PC） CJNE Rn，#data，rel ；若（Rn）data，则（PC）+3+ rel（PC） ；若（Rn）=data，则（PC）+3（PC） CJNE Ri，#data，rel ；若（A）data，则（PC）+3+ rel（PC） ；若(（Ri）)=data，则（PC）+3（PC）,功能： 对目的操作数与源操作数比较，若它们的值不等则转移，相等则按顺序执行程序,指令操作过程：,注意： 都是三字节指令 指令执行过程中的比较操作实际上是减法操作，不保存两数之差，但要形成CY标志（即对CY有影响） 若参加比较的两个操作数是无符号数，则可以直接根据指令执行后产生的CY 判断两个操作数的大小，若目的操作数小于源操作数，则CY=1 ，否则CY=0 若参加比较的两个操作数是带符号数补码，则仅根据CY是无法判断它们的大小,循环转移指令：2条 DJNZ Rn，rel ；（Rn）-1（Rn） ；若（Rn）0，则（PC）+ 2 + rel（PC） ；若（Rn）= 0，则（PC）+ 2（PC） DJNZ direct, rel ；（direct）-1 （direct） ；若（direct）0，则（PC）+ 3 + rel（PC） ；若（direct）= 0，则（PC）+ 3（PC）,功能：这是减1 与0比较指令，每执行一次该指令，目的操作数减1，结果送回目的操作数中，并判断目的操作数是否为0，不为0则转移，否则顺序执行,注意： 如果目的操作数原值为00H，减1则下溢得FFH，不影响任何标志位,2字节,3字节,（4）子程序调用和返回指令：4条,子程序的功能： 减少编程工作量； 减少程序所占ROM存储空间 调用程序（主程序/子程序）：调用子程序的程序调用指令 被调用程序（子程序）：被调用的程序返回指令,特点： 子程序执行完成，通过返回指令PC自动返回调用指令的下一条指令执行 调用指令与返回指令成对使用 子程序可以嵌套, 调用指令,功能： 断点保护 构造目的地址,特点： 是三字节指令 64KB范围调用,长调用指令 LCALL addr16 ；（PC）+ 3（PC） ；（SP）+ 1（SP），（PC）7-0（SP） ；（SP）+ 1（SP），（PC）15-8（SP） ； addr16（PC）,短调用指令 ACALL addr11 ；（PC）+ 2（PC） ；（SP）+ 1（SP），（PC）7-0（SP） ；（SP）+ 1（SP），（PC）15-8（SP） ； addr11（PC）100,功能： 断点保护 构造目的地址（子程序入口地址），形成同AJMP指令,特点： 是两字节指令 2KB范围调用, 返回指令,RET ； （SP） （PC）15-8 ，（SP）- 1（SP） ； （SP） （PC）7-0 ，（SP）- 1（SP） RETI ； （SP） （PC）15-8 ，（SP）- 1（SP） ； （SP） （PC）7-0 ，（SP）- 1（SP）,功能：这两条指令的功能相同，都是把堆栈中断点地址