单片微机原理及应用课件 第3章 MCS-51单片机指令系统1-2.ppt

第三章MCS 51单片机指令系统 3 1指令及其表示方法 3 2寻址方式 3 3指令系统 指令 操作码 操作数操作码 表示了该指令所能执行的操作功能 操作数 表示参加操作的数的本身或操作数所在的地址 指令功能 1 操作码指明执行什么性质和类型的操作 例如 加 减等2 操作数指定参加操作的数本身或操作数地址 3 指定操作结果存放的地址 4 指定下一条指令存放的地址 3 1指令及其表示方法 操作码 操作码操作数 操作码第一操作数第二操作数 单字节指令 双字节指令 MCS 51指令格式有下述三种形式 三字节指令 指令表示方法 指令有两种表示方法 1 机器码表示法例如 一条表示A A 07的指令用机器码表示 1100011000000111 二进制代码 或C607 十六进制代码 2 助记符表示法指令用助记符表示为 ADDA 07计算机需要经过汇编程序翻译成机器码后才能执行 指令描述符号 Rn 当前选中的寄存器区中的8个工作寄存器R0 R7 n 0 7 Ri 当前选中的寄存器区中可作为地址指针的2个工作寄存器R0 R1 i 0 1 direct 8位的内部数据存储器单元中的地址 data 包含在指令中的8位立即数 data16 包含在指令中的16位常数 addr16 16位目的地址 如LCALL LJMPaddr11 11位目的地址 如ACALL AJMP rel 8位带符号的偏移字节 简称偏移量 126 129用于相对转移指令 DPTR 数据指针 可用作16位地址寄存器 bit 内部RAM或专用寄存器中的直接寻址位地址 A 累加器 B 专用寄存器 用于乘法和除法指令中 C 进位标志或进位位 或布尔处理机中的累加器 寄存器间接寻址符号 前缀 当前指令存放的地址 位操作数的前缀 表示对该位操作数取反 如 bit 片内RAM的直接地址或寄存器 由 寻址的单元中的内容 箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替 rrr 指令编码中rrr的值由当前工作寄存器Rn决定 R0 R7对应的rrr为000 111 返回本节 3 2寻址方式 3 2 1立即寻址3 2 2直接寻址3 2 3寄存器寻址3 2 4寄存器间接寻址3 2 5变址寻址3 2 6相对寻址3 2 7位寻址 返回本章首页 3 2 1立即数寻址 指令中直接给出操作数的寻址方式 立即寻址方式是操作数包括在指令字节中 指令操作码后面字节的内容就是操作数本身 立即操作数用前面加有 号的8位或16位数来表示 立即数只能作为源操作数 不能当作目的操作数 例如 MOVA 52H A 52HMOVDPTR 5678H DPTR 5678H 图为立即寻址示意图 3 2 2直接寻址 在指令中含有操作数的直接地址 该地址指出了参与操作的数据所在的字节地址或位地址 例如 MOVA 52H 把片内RAM字节地址52H单元的内容送累加器A中 MOV52H A 把A的内容传送给片内RAM的52H单元中 MOV50H 60H 把片内RAM字节地址60H单元的内容送到50H单元中 MOVIE 40H 把立即数40H送到中断允许寄存器IE IE为专用功能寄存器 其字节地址为0A8H 该指令等价于MOV0A8H 40H INC60H 将地址60H单元中的内容自加1 能进行直接寻址的存储空间有 SFR寄存器 内部数据RAM的低128个字节 位地址空间 3 2 3寄存器寻址 以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式 通用寄存器指A B DPTR以及R0 R7等 例如 CLRA A 0INCDPTR DPTR DPTR 1ADDR5 20H R5 20H R5 返回本节 书放在甲抽屉中 甲抽屉的钥匙放在乙抽屉中 取书 A中 20H MOV30H 20H MOVR0 30H MOVA R0 此例中 20H就当成是那本书 30H就当成是甲抽屉 R0就当成是乙抽屉 执行的结果就是将20H这个立即数装入A中 期间也经历了两次寻址 即间接寻址 3 2 4 寄存器间接寻址指令中寄存器的内容作为操作数存放的地址 间接寻址寄存器前用 表示前缀 例如 一本书放在甲抽屉中 上了锁 其开锁的钥匙放在乙抽屉中 乙抽屉也上了锁 问如何才能取到哪本书 这就是一个间接寻址的问题 要经过两次寻址才能找到哪本书 而寄存器间接寻址也是同样 例如 例如 MOV R0 A 内部RAM R0 A其指令操作过程示意图如图所示 又如 MOVXA R1 A 外部RAM P2R1 其指令操作过程示意图如图所示 再如 MOVX DPTR A RAM DPTR A其指令操作过程示意图如图所示 MOV R0 A 间接寻址示意图 能用于寄存器间接寻址的寄存器有R0 R1 DPTR SP 其中R0 R1必须是工作寄存器组中的寄存器 SP仅用于堆栈操作 MOVXA R1间接寻址示意图 MOVX DPTR A间接寻址示意图 返回本节 3 2 5变址寻址 变址寻址只能对程序存储器中数据进行操作 由于程序存储器是只读的 因此变址寻址只有读操作而无写操作 有效地址 基地址寄存器 变址寄存器基地址寄存器DPTR或PC变址寄存器A该寻址方式常用于访问程序存储器 查表 例如 MOVCA A DPTR A A DPTR 又如 MOVCA A PC A A PC 图为变址寻址示意图 返回本节 有效地址 基址寄存器PC 或DPTR A MOVCA A DPTR 开始A 10H 指令执行后A 64H 3 2 6 相对寻址把指令中给定的地址偏移量与本指令所在单元地址 PC内容 相加得到真正有效的操作数所存放的地址 例如 李同学20岁 张同学比李同学大3岁 问张同学多少岁 这就是一个相对寻年龄的问题 而相对寻址与此类似 如JC60H 设 PC 2000H为基址 偏移量为60H 则当C 1时 转移的目的地址 2000H 2 60H相对寻址的有效地址为 D PC rel则rel D PCD 目的地址PC 源地址rel 相对地址 相对地址的机器码称为偏移量disp 补码表示 disp rel bb 本条指令的字节数 取值范围为 128 127 b 2时 rel取值范围为 126 129相对寻址用于修改PC值 主要用于实现程序的分支转移 例如 SJMP08H PC PC 2 08H指令操作示意图如图所示 图为相对寻址示意图 返回本节 目标地址D PC rel 偏移量disp rel b b 2为转移指令的字节数 即disp 08 PC 2000H b 2则rel 0AH 3 2 7位寻址 MCS 51单片机中设有独立的位处理器