单片机与嵌入式系统3PPT演示课件

2020/5/18,第三章单片机指令系统,3.1寻址方式3.2指令系统,2020/5/18,在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成了汇编语言。使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序，汇编程序是系统软件中语言处理系统软件。汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编。,2020/5/18,指令执行过程,程序是按要求实现的指令有序集合，是串行执行的。事情要一步一步做，所以需要时钟通过PC指向程序地址，完成取指放到指令寄存器中指令寄存器的译码，知道要做什么按照要求完成任务PC指向下一条指令,2020/5/18,2020/5/18,51单片机指令系统是一个具有255种代码的集合一条汇编指令中最多包含4段:,2020/5/18,标号:给程序指令起个名字操作码表明做什么操作数源操作数，目的操作数;注释说明程序作用，参数定义入口参数，返回值所在，格式,2020/5/18,源操作数:“数”从哪里来目的操作数：“数”放到哪里,找数的方式就是寻址方式,2020/5/18,3.1寻址方式(共有7种),立即寻址ImmediateConstants直接寻址DirectAddressing寄存器寻址RegisterInstructions寄存器间接寻址IndirectAddressing基址变址间接寻址IndexedAddressing相对寻址RelativeOffsetAddressing位寻址BitsAddresing,2020/5/18,例：MOVR0，#34HMOVDPTR，#2345HMOVA，40HMOVB，P2；特殊功能寄存器只能用直接寻址访问MOVA，R6MOVA，R0；间接寻址只能用R0、R1或DPTR做地址指针MOVXA，DPTRMOVCA，A+PCMOVCA，A+DPTR；适用于访问程序存储器中的数据表格SJMPLOOP1JCLOOP2;相对寻址只出现在相对转移指令中SETB10H；内部SRAM22H中的第0位CLRP1.1；位寻址针对20H2FH的位定义区和SFR位操作,2020/5/18,例：MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRTABLE：DB3FH，06H，5BH，4FH；7段共阴显示代码1000HMOVA，#10H1002HMOVCA，A+PC1013HDB03H1014HDB08H,2020/5/18,可位寻址的SFR位地址,2020/5/18,说明：,只有指令表中的指令才有对应指令代码，计算机才能执行。编程时，不能随意创造发明指令。,1.一条指令中不能同时出现两个工作寄存器：非法指令：MOVR1，R2MOVR2，R0,2.间址寄存器只能使用R0、R1。非法指令：MOVA，R2,3.SFR区只能直接寻址，不能用寄存器间接寻址。非法指令：MOVR0，#80HMOVA，R0;(52系列的，认为是高128B的间接寻址),4.片外数据存储器不能直接寻址，且只能通过A累加器传递数据。非法指令：MOVXA，2000HMOVX2100H，2000H,2020/5/18,（1）对程序存储器（内、外）：只能变址寻址MOVC（2）对内部数据存储器：MOV（3）对外部数据存储器：只能寄存器间址MOVX,2020/5/18,3.2指令系统介绍(共5类),数据传送DataTransfers29条算术运算ArithmeticInstructions24条逻辑运算LogicalInstructions24条位操作BooleanInstructions17条控制转移JumpInstructions17条共111条,2020/5/18,回忆：51单片机的主要寄存器,（1）算术逻辑单元ALU（2）累加器ACC，程序中有时可以简写为A（3）辅助寄存器B，乘除指令用到（4）程序计数器PC,“不”能用程序直接访问（5）数据指针DPTR，有的单片机有两个（6）堆栈指针SP，复位时内容是07H，一定要记住。（7）程序状态寄存器PSW记住哪些指令影响标志位,2020/5/18,复位时00,Cy(PSW.7)进位标志。有进位或借位时置1AC(PSW.6)辅助进位标志。低4位有进位或借位时F0(PSW.5)用户用位标志RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)选择通用寄存器组R0R7所在内部RAM中的位置OV(PSW.2)溢出标志。F1(PSW.1)保留。51未用，52为用户标志位P(PSW.0)奇偶标志。ACC中1的个数为奇数时置1,208=0D0HPSW的地址,2020/5/18,影响标志位的指令（X表示有影响，o表示清零，1表示置一）,2020/5/18,Rn当前工作寄存器中的某一个，即R0R7；RiR0或者R1Direct单片机内部RAM低128字节（00h7fh）中的某个字节地址，或者是某个专用寄存器的名字；#data8位（1字节）立即数#data1616位（2字节）的立即数Addr1616位目的地址，在LJMP和LCALL的指令中采用Addr1111位目的地址，只在AJMP和ACALL指令中采用Rel相对转移指令中的偏移量。DPTR数据指针（由DPH和DPL构成）Bit内部RAM(包括专用寄存器)中可寻址位的地址或名字A累加器ACCBB寄存器间接寻址标志/加在位地址前，表示对该位状态取反(X)某寄存器或某单元的内容(X)由X间接寻址的单元中的内容,指令中符号的意义说明,2020/5/18,一、数据传送类指令,格式:MOV目的,源传送到A累加器的指令MOVA,Rn;n=0,1,.7MOVA,direct;direct是地址MOVA,Ri;i=0,1MOVA,#data;#data是立即数MOVA,B;,2020/5/18,传送到Rn的指令MOVRn,AMOVRn,directMOVRn,#data传送到内部RAM或特殊功能寄存器MOVdirect,AMOVdirect,RnMOVdirect,direct;地址到地址MOVdirect,RiMOVdirect,#data(高128只能用间接寻址),2020/5/18,传送到Ri指定的单元MOVRi,directMOVRi,A传送到DPTR寄存器MOVDPTR,#data16传送到外部RAM中(配合WR,RD)MOVXA,DPTRMOVXDPTR,AMOVXA,RiMOVXRi,A(先送高位地址到P2中),2020/5/18,堆栈操作指令MOVSP,#data;设堆栈PUSHdirect;POPdirect;PUSHA;POPA;PUSHPSW(ACALL、LCALL、中断要硬件执行PC入栈，先低8位，后高8位。)代码区(程序区)操作指令MOVCA,A+DPTRMOVCA,A+PC(查表用),错！,PUSHACCPOPACC,SPSP+1；(SP)(direct),(SP)(direct)；SPSP-1,MCS-51提供一个向上升的堆栈,因此SP设置初值时要充分考虑堆栈的深度,要留出适当的单元空间,满足堆栈的使用。,2020/5/18,字节交换指令XCHA,Rn;ARnXCHA,Ri;A(Ri)XCHA,direct;A(direct)(全字节交换)SWAPA;半字节交换(高4位与低4位交换),2020/5/18,二、算术运算指令,(一)加法指令不带进位加指令ADDA,Rn;A=A+RnADDA,direct;A=A+(direct)ADDA,Ri;A=A+(Ri)ADDA,#data;A=A+data带进位加指令ADDCA,Rn;A=A+Rn+CyADDCA,direct;A=A+(direct)+CyADDCA,Ri;A=A+(Ri)+CyADDCA,#data;A=A+data+Cy,2020/5/18,增量(增1)指令INCA;A=A+1INCRn;Rn=Rn+1INCdirect;(direct)=(direct)+1(地址中的数增一)INCRi;(Ri)=(Ri)+1INCDPTR;DPTR=DPTR+1十进制调整指令DAA(在BCD码运算中,要进行调整),2020/5/18,(二)减法指令带借位减法指令没有不带借位C减法指令SUBBA,Rn;A=A-Rn-CySUBBA,direct;A=A-(direct)-CySUBBA,Ri;A=A-(Ri)-CySUBBA,#data;A=A-data-Cy(对BCD码无调整指令)减1指令DECA;A=A-1DECRn;Rn=Rn-1DECdirect;(direct)=(direct)-1DECRi;(Ri)=(Ri)-1,2020/5/18,(三)乘法指令,MULAB;AXB(高位在B中,低位在A中clearCy结果小于等于255OV=0，大于则置1),(四)除法指令,DIVAB;A/B(整数在A中,余数在B中，clearCyA=0,清零CPLA;将A中的数按位取反RLA;A中的数左移一位(不带Cy)RRA;A中的数右移一位(不带Cy)(小循环)RLCA;A中的数带Cy左移一位RRCA;A中的数带Cy右移一位(大循环),2020/5/18,逻辑与指令(按位与)ANLA,Rn;A=A(direct)=(direct)A=A或RnORLA,direct;A=A或(direct)ORLA,Ri;A=A或RiORLA,#data;A=A或dataORLdirect,A;(direct)=direct或AORLdirect,#data;(direct)=(direct)或data,2020/5/18,逻辑异或指令(按位异或)XRLA,Rn;A=A异或RnXRLA,direct;A=A异或(direct)XRLA,Ri;A=A异或RiXRLA,#data;A=A异或dataXRLdirect,A;(diect)=(direct)异或AXRLdirect,#data;(diect)=(direct)异或data,2020/5/18,四、控制转移指令,(一)无条件转移SJMPrel;在-128+127内跳转SJMP$;原地转圈AJMPaddr11;在2K地址内跳转LJMPaddr16;在64K地址内跳转,2020/5/18,JZrel;在-128+127内跳转(A=0,跳转)JNZrel;在-128+127内跳转(A!=0,跳转),(二)有条件转移,对累加器A的判断转移,2020/5/18,比较转移(不相等跳转)CJNEA,direct,rel;CJNEA,#data,rel;CJNERn,#data,rel;CJNERi,#data,rel;(跳转范围-128+127,相对寻址)减1不为0跳转DJNZRn,rel;DJNZdirect,rel;(跳转范围-128+127,相对寻址),2020/5/18,(三)调用子程序ACALLrel(addr11);在2K内LCALLrel(addr16);在64K内,2020/5/18,(四)调用子程序返回指令RET;一般调用返回(子程序)RETI;硬件中断返回(中断程序),(五)空操作指令NOP;不做任何操作，延时一个机器周期,2020/5/18,五、位操作指令,2020/5/18,片内RAM中的位寻址区,2020/5/18,特殊功能寄存器位地址表,2020/5/18,2020/5/18,位传送指令MOVC,bit;C是进位位(Cy)MOVbit,C;C是进位位(Cy)(bit可以是I/O口,也可以是bit变量)位变量修改指令CLRC;Cy=0CLRbit;bit=0CPLC;C取反CPLbit;bit取反SETBC;C=1;SETBbit;bit=1;(bit可以是I/O口,也可以是bit变量),2020/5/18,位变量逻辑与指令ANLC,bit;C=C与bitANLC,/bit;C=C与/bit位变量逻辑或指令ORLC,bit;C=C或bitORLC,/bit;C=C或/bit位变量条件转移指令JCrel;C=1跳转JNCrel;C=0跳转JBbit,rel;bit=1跳转JNBbit,rel;bit=0跳转JBCbit,rel;bit=1跳转,并使bit=0,2020/5/18,综合举例：1、内部RAM：(30H)=40H;(40H)=10H;P1口上数据为CAH。MOVR0,#30HMOVA,R0MOVR1,AMOVB,R1MOVR1,P1MO