11 寻址方式和指令系统.doc

11 寻址方式和指令系统一、寄存器1.1 工作寄存器有R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7共8个，都是8位的寄存器。其中R0、R1可以做数据指针，可以做间接地址空间的数据指针，也可以做外部数据区的指针，以间接寻址的方式对RAM中的数据据进行读取。当然，R0、R1也可以像R2、R3、R4、R5、R6、R7一样，做普通的寄存器来用。在物理上，工作寄存器共有四组，分别占用内部RAM的00H07H、08H0FH、10H17H、18H1FH四组地址。当前使用的通用寄存器组，是由程序状态字PSW的第四位和第三位(RS1、RS0)来决定的。四组寄存器，在中断程序中，可以通过切换寄存器的方式，来快速实现现场保护。在C51中，可以用using 0、using 1、 using 2、 using 3 来指明某函数所用的寄存器组。如：Void int0pro(void) interrupt 0 using 2 /这个函数用第二组工 . /作寄存器 对通用寄存器的访问，是最快速的访问。比下面的两条指令：MOV A，R7MOV A，07H都是将内部RAM空间的07H单元存储的数据，赋给寄存器A，但是前者是寄存器寻址，比后者直接寻址，更快一些。1.2 累加器A寄存器A是一个特殊的寄存器，所有算术运算类指令中的一个操作数，必须在寄存器A中，其运算结果，也一定存入该寄存器。由于加法是最基本的运算，所以称寄存器A为累加器，它是8051家族单片机所有的寄存器中最重要的一个。如： ADD A，R1 SUBB A,#23 MUL AB DIV AB累加器A不占用存储单元，有一个专门的硬件电路。但是它可以映射到SFR空间，占用地址：0E0H，此时，写做ACC，在栈操作可以使用。比较下面代码：MOV A，#0MOV ACC，#0虽然执行后的结果，没有区别，但是后者执行时间要长一倍。1.3 辅助寄存器B寄存器B，用于乘除法的第二个操作数，运算的部分结果，也存在该寄存器中。B是一个SFR，占用地址：0F0H。1.4 程序状态字PSW程序状态字PSW，是一个SFR，来指明当前指令的执行情况、累加器A的数据状态、工作寄存器组的选择等。F0、F1可做为普通的位变量来使用。这个寄存器在运算类操作、条件转移、中断时寄存器组切换时，是非常有用的。CY，也称C，在位传送指令中使用，如：MOV C，P2.0MOV P1.0，C1.5 数据指针DPTRDPTR是一个16位寄存器，也可当成两个8位寄存器DPH、DPL。外部数据不能直接访问，必须通过数据指针DPTR或R0、R1来间接访问。但是R0、R1的访问范围，只能限定在一页（256字节）内，限定在哪一页，由页寄存器EMI0CN来确定。如：MOV EMI0CN, #12h ; 将地址的高字节装入 EMI0CNMOV R0, #34h ; 将地址的低字节装入 R0MOVX A, R0 ; 将地址 0x1234 的内容装入累加器 以上三句，和下面两句是等价的：MOV DPTR，#1234MOVX A，DPTR上面三句，好像并没有下面的两句简洁，但是如果我们在一页内频繁操作的话，页寄存器，并不需要重新赋值，这样，通过R0（R1）来对外部RAM进行访问，在速度上，就占优势了。另一方面，我们也拥有三个指针指向外部数据区，在程序设计上，也会更加便利。1.6 堆栈指针SPSP总是指向当前栈顶。在每次执行 PUSH 操作前，堆栈指针加 1。执行 POP操作后，堆栈指针减 1，SP 寄存器复位后，其值是07H，堆栈区占用第一组工作寄存器的位置，一般说来，这样是不能容忍的，须将SP重新赋给一个大于30H的值，使堆栈区不占用寄存器空间、也不占用位寻址空间。我们常将SP赋于一个大于一个80H的值，使堆栈区位于间接寻址区，以释放更多的可直接寻址的RAM空间。1.7 程序指针PC 程序当前的位置，PC的值不能由软件赋值，它根据程序指令情况自动变化。我们可以用PC间址寻址，来读取存在程序空间的数据。二、寻址方式所谓寻址方式，就是把操作数取出来的方式。应该叫寻数方式。2.1 寄存器寻址操作数在寄存器中。如下列指令：INC R0INC DPTR2.2 立即寻址 操作数，是一个常数，如下列指令：MOV R0，#23HADD A，#34H2.3 直接寻址 操作数，在直接寻址空间，如下列指令：MOV A，30H；将直接寻址空间地址为30H的数据，传送到累加器A。ADD A，38H；将直接寻址空间地址为38H的数据，和累加器A的数据相加，结果存入累加器A。2.4 间接寻址操作数，是用R0或R1指向的地址单元的数据。如下列： MOV R0，#80HMOV A，R0 ; 将间接寻址空间地址为80H的数据，传送到累加器A。MOV R1，#40HMOV A，R1 ; 将内部RAM空间地址为40H的数据，；传送到累加器A。这部分区间，即可以直接寻址，也可以间接寻址。 ADD A，R1 ;内部RAM间接寻址的指针,只能是R0或R1。 MOV DPTR，#0FFFH MOVX A， DPTR ;外部RAM，地址为0XFFF的单元的数据，传给A。 MOV DPTR，#010000H MOVC A，DPTR； 程序空间地址为0X1000的单元的数据，传给A。2.5变址寻址这种寻址方式是以16位的程序计数器PC和数据指针DPTR作为基址，以8位的累加器A做为变址，两个寄存器的值相加，形成一个16位的地址，做为操作数的地址。如：MOV A,#0MOVC A，A+PCSJMP ADDR4TAB: 47H，48H，49H，4AH MOVC A，A+DPTR2.6 相对寻址 SJMP LOOP ；相对转移指令2.7 位直接寻址对位空间进行寻址，该空间只能是直接寻址。三、指令系统 8051共有 111条指令，也有人说有57条指令，统计口径不同。3.1、数据传送类指令格式： MOV ，3.1.1 内部8位数据传送指令操作码目的源字节数执行时间（周期）MOVA#data21Data21Ri11Rn11Rn#data21Data22A11Direct#data32Data32A21Ri22Rn21Ri#data21Data22A11如：MOV A，30H MOV A，R1 MOV A，R1 MOV R0，A MOV 30H，40H MOV 40H，80H MOV R1，#80H MOV P2，R1 问题：MOV SP，#30H，在哪呢？3.1.2 位变量传送指令 MOV C，23HMOV BIT，00HMOV C，P1.03.1.3 16位数据传送指令 MOV DPTR，# data16;3.1.4 累加器与外部RAM的传送指令 MOVX A，Ri MOVX Ri，A MOVX DPTR，AMOVX A，DPTR3.1.5 查表指令 MOVC A，A+PC MOVC A，A+DPTR3.2 数据交换指令 XCH A，RnXCH A，Ri /间接地址XCH A，direct /直接地址 XCHD A，Ri /间接地址3.3 算术运算指令 3.3.1 加法指令 ADD A，RnADD A，directADD A，RiADD A，#data3.3.2 带进位加法指令 ADDC A，RnADDC A，directADDC A，RiADDC A，#data3.3.3 带借位减法 SUBB A，RnSUBB A，directSUBB A，RiSUBB A，#data3.3.4 十进制调整DA A3.3.5 加一指令INC AINC RnINC directINC RiINC DPTR3.3.6 减1指令DEC ADEC RnDEC directDEC Ri3.4 逻辑运算类指令3.4.1 CLR A ;累加器A清零 CPL A ;累加器A取反 RL A ;累加器A移位 RR ARLC ARRC ASWAP A3.4.2逻辑运算ANL A，Rn ;逻辑与ANL A，directANL A，RiANL A，#dataANL direct，AANL direct，#data 3.4.2逻辑或ORL A，Rn ;逻辑与ORL A，directORL A，RiORL A，#dataORL direct，AORL direct，#data3.4.3 逻辑异或XRL A，Rn ;逻辑与XRL A，directXRL A，RiXRL A，#dataXRL direct，AXRL direct，#data3.4.4 位操作指令CLR CCLR bitCPL CCPL bitSETB CSETB bit 3.4.5 位逻辑运算指令 ANL A，bit ANL A，/bit ORL A，bit ORL A，/bit3.5 转移指令3.5.1 无条件转移 LJMP addre16 AJMP addre11 SJMP rel JMP A+DPTR3.5.2 条件转移 JZ relJNZ relJC relJNC relJB bit，relJNB bit，relJBC bit，relCJNE A，#data，relCJNE A，direct，relCJNE Rn，#data，relCJNE Ri，#data，relDJNZ Rn，relDJNZ direc，rel3.5.3 子程序调用和返回 LCALL addre16 ;16位地址 ACA