第十五课单片机指令(五).doc

第十五课单片机指令（五）一位及位操作指令位操作指令也叫布尔操作指令。什么是布尔指令？它有什么用呢？这个问题稍微有点复杂，我只能给大家简单的介绍一下。在MCS-51 系列单片机中，有一个功能很强的布尔处理器，它实际上是一个独立的一位处理器，它有一套专门处理布尔变量（布尔变量也叫开关变量，就是以位作为单位的运算和操作）的指令子集，以完成对布尔变量的传送、运算、转移、控制等操作，这个子集的指令就是布尔操作指令。那么为什么要有这样的一套的指令系统？它是如何操作的呢？大家接着往下看：1位寻址的概念为什么要位寻址呢？单片机不是可以有多种寻址方式吗？大家是否还记得，我们第十三课做的那个流水灯实验，用的就是“位”操作，也就是对一盏灯的亮和灭进行控制，而之前我们学的指令却全都是用“字节”来介绍的：字节的移动、加减法、逻辑运算、移位等等，用字节来处理一些数学问题（比如控制空调的温度、电视机的音量等等）非常直观，可以直接用数值来表示；可是如果用它来控制一个开关的打开或者合上，灯的亮或者灭，就有些不直接了。比如我们前面课上的那个流水灯的实验，我们把数值送往P1 口之后并不能马上知道是哪个LED 灭了，而是要化成二进制后才能知道。在工业控制中有很多场合需要处理这类单个的开关输出，比如一个继电器的吸合或者释放、一个指示灯的亮或者灭，用字节来处理就显得有些麻烦了，所以在51 系列单片机中就特意引入了一个位处理机制。那么位处理器有多少地址空间？哪些特殊功能寄存器可以直接进行位寻址呢？2可位寻址的特殊功能寄存器在MCS-51 单片机中，位地址的范围在00H-FFH 之间，其中低128 位处于内部RAM 的20H-2FH 字节单元，其位地址从00H-7FH，看下面的表： 在物理实体上它们与原来的以字节寻址的RAM 及端口是完全一样的，换句话说这些RAM 单元及端口都可以有两种用法。除此之外，从80H 单元开始除了程序计数器PC 和4 个工作寄存器区外，每8 个字节还安排了21 个特殊功能寄存器（89C52 有26 个），这些SFR 都有一个共同的特点：就是其字节地址均可被8 整除，大家回到前面看一下第九课的表格。这些SFR 都是具有位寻址功能的，也就是说这些RAM 单元的每一个位都可以直接用这个地址来对其直接进行操作。了解了位操作的原理，再来看位操作的指令：4位操作指令（1）位传送指令AMOV C，bitBMOV bit，C指令说明：这两条指令的功能是实现进位位和其它位地址之间的数据传递（这里bit 就是位的意思）。例如：MOV P1.0,CY ；将CY 中的状态送到P1.0 引脚上去（如果是做算术运算，我们就可以通过观察知道现在CY 是多少了）。再如：MOV P1.0,CY；将P1.0 的状态送给CY。（2）位清零指令ACLR CBCLR bit指令说明：第1 条指令使CY=0 ；第2 条指令使指定的位地址等于“0”。例如：CLR P1.0 ，使P1.0 为“0”。（3）位置1 指令ASETB C BSETB bit指令说明：第1 条使CY=1 ；第2 条使指定的位地址等于“1”，例如：SETB P1.0 ，使P1.0 为“1”。（4）取反指令ACPL C BCPL bit指令说明：第1 条使CY 等于原来的相反的值，即由“1”变为“0”，由“0”变为“1”；第2 条使指定位的值等于原来相反的值，（相当于做“非”运算）。例如：CPL P1.0 ，以我们做过的实验为例，如果原来灯是亮的，则执行本指令后灯就灭了；反之就是灯亮。（5）位逻辑“与”指令AANL C,bit BANL C,/bit指令说明：第1 条CY 位与指定的位地址的值相“与”，结果送回CY；第2 条先将指定的位地址中的值取出后取反，再和CY 相“与”，结果送回CY，但需注意，指定的位地址中的值本身并不发生变化。例如：ANL C,/P1.0 设：执行本指令前，CY=1，P1.0 等于“1”（灯灭），则执行完本指令后CY=0，而P1.0 仍等于“1”。可用下列程序进行验证：START：MOV SP，#5FH ；MOV P1，#0FFH； SETB C ； ANL C，/P1.0 ；MOV P1.1,C；将做完的结果送P1.1, 结果应当是P1.1 上的灯亮，而P1.0 上的灯还是亮。（6）位逻辑“或”指令AORL C，bitBORL bit，C这两条指令的功能大家自行分析吧，然后对照上面的例程，自己编一个验证程序，看看自己想得对不对？（7）判CY 条件转移指令AJC relBJNC rel指令说明：这两条指令叫做判CY 转移指令，第1 条指令的功能是如果CY 等于“1”就转移；如果不等于“1”就顺序执行，那么转移到什么地方去呢？我们可以这样理解：JC 标号，即如果等于“1”就转到标号处执行；第2 条指令则和第1 条指令正好相反，即如果CY=0 就转移，不等于“0”则顺序执行，转移到什么地方，我们同样可以这样理解：JNC 标号。（8）判位变量转移指令AJB bit,relBJNB bit,rel指令说明：第1 条指令是如果指定的bit 位中的值是“1”，则转移；否则就顺序执行，转移到什么地方，同样我们可以这样理解：JB bit,标号；第2 条指令请大家自行分析一下。（9）判位变量转移并将该位清零：JBC bit，rel指令说明：这条指令同JB bit，rel 的区别在于判“1”转移的同时清除该位，为什么要这样做呢？后面我们会讲到。接下来我们做一个这方面的实验：把上面的程序下载到实验板上，看看有什么现象按下接在P3.4 上的按键，P1 口的灯全亮了，松开或再按，灯并不熄灭；然后按下接在P3.5 上的按键，灯就全灭了，这像什么？这不就是工业控制中经常用到的启动、停止功能吗？怎么做到的呢？ 一开始，将0FFH 送入P3 口，这样，P3 口所有的引线都处于高电平然后执行L1，如果P3.4 是高电平（键没有按下），则顺序执行JNB P3.5,L3 语句同样，如果P3.5 是高电平（键没有按下），则顺序执行LJMP L1 语句，这样就不停地检测P3.4 和P3.5如果有一次P3.4 上的按键按下去了，则转移到L2（执行MOV P1，#00H），使灯全亮然后又转去L1，再次循环，直到检测到P3.5 为“0”就转去L3（执行MOV P1，#0FFH），使灯全灭再转去L1，如此不断地循环就可以了这里提一个问题，我们这个实验中控制的是一个字节（既整个P1 口），如何来实现一位（比如P1.0）的控制呢？其实很简单，只要把程序改一下就可以了。程序如下：ORG 000