单片微机原理第三章A0单片微机指令系统及程序设计ppt课件

1、第三章第三章 单片微机指令系统及程序设计单片微机指令系统及程序设计主讲人：吴雪主讲人：吴雪 3.1 指令系统简介 数据传送指令数据传送指令28条）条） 算术运算指令算术运算指令24条）条） 逻辑运算指令逻辑运算指令25条）条） 控制转移类指令控制转移类指令17条）条） 位操作指令布尔指令位操作指令布尔指令17条）条） 单字节指令；（单字节指令；（49条）条） E6H 双字节指令；（双字节指令；（45条）条） 7430H 三字节指令。（三字节指令。（17条）条） 852000H一、一、MCS-51指令分类：指令分类：1、按功能分类：、按功能分类：2、按字节分类：、按字节分类：3、 按寻址方式分：

2、按寻址方式分： 立即寻址；立即寻址； 直接寻址；直接寻址； 寄存器寻址；寄存器寻址； 寄存器间接寻址；寄存器间接寻址； 变址寻址；变址寻址； 相对寻址；相对寻址； 位寻址。位寻址。51系列按寻址方式可分成七类：系列按寻址方式可分成七类：按每条指令所需的周期时间可分为：按每条指令所需的周期时间可分为： 4.按执行速度按执行速度时钟周期=1/f晶振振荡周期）机器周期=12*时钟周期设晶振f=12M 时钟周期=1/(12*10-6） 机器周期=12*1/（12* 10-6 ）s=1 s单周期指令单周期指令 双周期指令双周期指令 四周期指令四周期指令二、指令格式二、指令格式 标号：以字母开始的标号：以

3、字母开始的l8个字符串组成，是符号地址，个字符串组成，是符号地址，标号后必用冒号。标号后必用冒号。 操作码：表示指令的性质和功能，用助记符表示。操作码：表示指令的性质和功能，用助记符表示。 操作数：表示参加运算的数据或数据有效的地址，操作数：表示参加运算的数据或数据有效的地址， 分为目的操作数和源操作数。分为目的操作数和源操作数。 源操作数表示操作数的来源，源操作数表示操作数的来源， 目的操作数表示操作结果。目的操作数表示操作结果。 注释：便于阅读程序，对指令的解释说明。注释前加分注释：便于阅读程序，对指令的解释说明。注释前加分号。号。MCS51单片微机采用汇编语言指令单片微机采用汇编语言指令

4、（1格式：格式：标号：标号： 操作码操作码 目的操作数目的操作数，源操作数源操作数 ；注释注释在在MCS-51指令中，一般指令主要由操作码、操指令中，一般指令主要由操作码、操作数组成。作数组成。指令应具有以下功能：指令应具有以下功能：（1操作码指明执行什么性质和类型的操作。操作码指明执行什么性质和类型的操作。例如，数的传送、加法、减法等。例如，数的传送、加法、减法等。（2操作数指明操作的数本身或者是操作数所操作数指明操作的数本身或者是操作数所在的地址。在的地址。（3指定操作结果存放的地址。指定操作结果存放的地址。 例如例如 LP： MOV A， #30H ; 立即数立即数30HA 标号标号 操

5、作码操作码 目的操作数目的操作数 源操作数源操作数 注释注释 （2机器码机器码 7430H (MOV A, #30H)三、三、 MCS-51 系列指令寻址方式系列指令寻址方式 Rn：当前选中的寄存器区中的：当前选中的寄存器区中的8个工作寄存器个工作寄存器 R0R7n=07）Ri：当前选中的寄存器区中的：当前选中的寄存器区中的2个工作寄存器个工作寄存器R0、R1 #data 表示表示8位常数位常数(立即数立即数)。 #datal6 表示表示16位常数。位常数。（1） 寻址寻址: 寻找操作数的单元地址。寻找操作数的单元地址。（2常用符号说明常用符号说明 add16 表示表示16位地址。位地址。 a

6、dd11 表示表示11位地址。位地址。 direct 表示片内表示片内RAM(包括包括SFR)中中8位直接地址。位直接地址。 bit 代表位地址。代表位地址。 rel 地址偏移量地址偏移量(指偏移字节数指偏移字节数)。 间接寻址符号间接寻址符号A累加器。累加器。B专用寄存器，用于乘法和除法指令中。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进位标志或进位位，或布尔处理机中的累加器常用符号说明常用符号说明（3寻址方式寻址方式例例 MOV A，#30H ;#30H 表示常数表示常数30H。 功能：功能： 把常数把常数30H送入累加器送入累加器A中，程序执行结果中，程

7、序执行结果是是A=30H。 注意：注意： 立即数立即数30H的地址在程序区。的地址在程序区。 设该指令地址为设该指令地址为2000H，其指令的机器代码为，其指令的机器代码为74 30，是两字节指令。是两字节指令。 程序存储区程序存储区 2000H 74H 2019H 30H 30H一、立即寻址特点：特点： 源操作数是常数，直接参与操作。源操作数是常数，直接参与操作。ACC二、直接寻址方式二、直接寻址方式 例如： MOV A，30H ；30H无#号） 是内存的一个单元地址。 功能：把30H地址单元中的内容送累加器A。 设 30H单元中存放着一个数FFH，程序执行结果A=FFH。机器码：E530H

8、 程序存储区 片内RAM ACC 2000H E5H 30H FFH FFH 2019H 30H注意：直接地址只能表示专用寄存器、内部存储器及位地址空间 特点：特点： 源操作数是存放数据的一个单元地址。源操作数是存放数据的一个单元地址。 三、三、 寄存器寻址寄存器寻址方式方式例如例如 MOV AMOV A， RnRn MOV P1, A MOV P1, A N=0, N=0,机器码为：机器码为：1110 1000 E8H1110 1000 E8H N=1, N=1,机器码为：机器码为：1110 1001 E9H1110 1001 E9H N=2, N=2,机器码为：机器码为：1110 1010

9、 EAH1110 1010 EAH N=7, N=7,机器码为：机器码为：1110 1111 EFH 1110 1111 EFH 特点：源操作数在一个寄存器中即寄存器内特点：源操作数在一个寄存器中即寄存器内容直接参与操作。容直接参与操作。功能：把寄存器功能：把寄存器RnRn中的内容送入累加器中的内容送入累加器A A中。中。四、四、 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 特点：源操作数通过寄存器间接得到，即寄存器中存放的是操作数的地址。 例如 MOV A，R0 ; ( R0) A 机器码: E6H(11100110) MOVX A, R0 功能 ： Rn中存放的是一个地址,把该地址所指向的地址单元中的数

10、据送入累加器A中。 例： 程序存储区 片内RAM ACC 2000H E6H R0 30H 30H 80H 80H 2019H 注意：间址单元可在片内低注意：间址单元可在片内低128B，也可在片外，也可在片外64KB中中假设假设 MOVX A, R0 程序存储区程序存储区 片外片外RAM ACC 2000H E2H R0 30H 30H ABH ABH 2019H 注意：在访问片内注意：在访问片内RAM低低128B和片外和片外RAM低低256B时，时，用用R0或或R1作地址指针，在访问全部作地址指针，在访问全部64K片外片外RAM时，时，用用DPTR作地址指针。作地址指针。例例R1=5AH,(

11、5AH)=20H假设假设 MOV A, R1学生练习！学生练习！五、变址寻址方式五、变址寻址方式(基址寄存器基址寄存器+变址寄存器间接寻址）变址寄存器间接寻址）特点：以特点：以DPTR或或PC作基址寄存器，累加器作基址寄存器，累加器A作为变址寄作为变址寄存器存放地址偏移量），这两个寄存器相加，形成了存器存放地址偏移量），这两个寄存器相加，形成了16位的操作地址。位的操作地址。 操作数地址操作数地址=基址基址+变址变址 DPTRPC） A 例如例如 MOVC A，A+DPTR功能功能 ： 把把A+DPTR 形成的形成的16位的新地址中的数据送入累位的新地址中的数据送入累加器加器A中。中。 设设

12、（A）=EFH，（，（DPTR）=2000H，该指令执行，该指令执行结果是把结果是把20EFH地址单元中的数据送入地址单元中的数据送入A中。中。在在8051中，用变址寻址方式只能访问程序存储器，访问的中，用变址寻址方式只能访问程序存储器，访问的范围为范围为64KB。 ROM DPTR DPH 20H1000H 93H DPL 00H ACC EFH ALU20EFH 47H特点：把当前的特点：把当前的PCPC值和偏移量值相加，形成了相对转移地值和偏移量值相加，形成了相对转移地址。址。 转移的目的地址是相对转移的目的地址是相对PCPC而言的。而言的。 例如例如 SJMP 08HSJMP 08H

13、若该指令在若该指令在2000H2000H处，执行该指令后，（处，执行该指令后，（PCPC）=2019H=2019H该该指令是两字节指令），指令是两字节指令）， 转移的目的地址为：转移的目的地址为： 2019H+08H=200AH2019H+08H=200AH 例如例如 JC 03H JC 03H 机器码：机器码：40H 03H40H 03H 若该指令在若该指令在1000H1000H处，当处，当C=1C=1时，跳转时，跳转3 3个字节。执行该个字节。执行该指令后，（指令后，（PCPC）=1002H=1002H该指令是两字节指令），转移该指令是两字节指令），转移的目的地址为：的目的地址为： 100

14、2H+03H=1005H1002H+03H=1005H六、六、 相对寻址方式相对寻址方式注意：注意： PC PC是执行该指令后的是执行该指令后的PCPC； 转移范围转移范围 -128B-128B+127B+127B，即以，即以PC PC 为中心，为中心， 向前最大可转向前最大可转127127字节，向后最远可转字节，向后最远可转128128字节。字节。七、七、 位寻址方式位寻址方式特点：操作数直接给出某位的地址特点：操作数直接给出某位的地址 （与字节操作时直接寻址方式类似）（与字节操作时直接寻址方式类似） 例如例如 MOV CMOV C，08H08H SETB 07H SETB 07H功能功能

15、： 把某位的状态把某位的状态0 0或或1 1送入进位位送入进位位C C中中C C作为位累加器）。作为位累加器）。位寻址范围：位寻址范围： 内存内存RAMRAM中的位寻址区；中的位寻址区；20H-2FH 1620H-2FH 16个单元个单元中的中的128128位。位。 可位寻址的某些专用寄存器。可以直接用寄可位寻址的某些专用寄存器。可以直接用寄存器名字价位数表示。如：存器名字价位数表示。如：ACC.3ACC.3、PSW.5PSW.5等。等。3.1.4 3.1.4 寻址空间及常用符号说明寻址空间及常用符号说明1.寻址空间寻址空间 寻址方式寻址方式 寻址空间寻址空间立即数寻址立即数寻址程序存储器程序存储器ROM直接寻址直接寻址片内片内RAM低低128B,