16单片机指令系统-单片机语言

单片机的指令系统

单片机语言单片机的汇编语言

由于构成计算机的电子器件特性所决定,计算机只能识别二进制代码。这种以二进制代码来描述指令功能的语言,称之为机器语言,用机器语言组成的程序,称为目标程序。

计算机就是按照机器语言的指令来完成各种功能操作的,它具有程序简捷、占用存储空间小、执行速度快、控制功能强等特点。指令是CPU用于控制功能部件完成某一指定操作的命令。一台单片机所具有的所有指令的集合，就构成了指令系统。指令系统越丰富，说明CPU的功能越强。一台单片机能执行什么样的操作，是在单片机设计时由硬件电路确定的。一条指令对应着一种基本操作。不同类型的单片机有不同的机器语言。一、单片机语言单片机的指令描述形式有两种：机器语言形式和汇编语言形式。1.机器语言由于计算机只能识别二进制数，所以计算机中所有的指令和数据都是用二进制代码来表示。用二进制代码表示的指令称为机器指令或机器码，又称为机器语言。为了书写和输入程序方便，机器语言的二进制代码常用十六进制代码表示。采用机器语言编写的程序称之为目标程序。目标程序的十六进制代码指令经相关的硬件电路可以转为二进制代码指令，直接输入给单片机的程序存储器运行。用机器语言在编写程序、分析程序和输入程序等方面效率较低。2.汇编语言由于机器语言不便被人们识别、记忆、理解和使用，因此给每条机器语言指令赋予助记符号来表示，这就形成了汇编语言。助记符号多用英文字母和数字组成。也就是说，汇编语言是便于人们识别、记忆、理解和使用的一种指令形式，它和机器语言指令一一对应，也是由计算机的硬件特性所决定的。采用汇编语言编写的程序称之为源程序。汇编语言在编写程序、分析程序和输入程序等方面效率较高。但汇编语言程序不能被单片机直接识别并执行，必须经过一个中间环节把它翻译成机器语言程序，这个中间过程叫做汇编。汇编有两种方式：机器汇编和手工汇编。

手工汇编是编程员把汇编语言指令逐条翻译成机器语言指令，然后输入单片机。

机器汇编是用专门的编译程序，在PC计算机上进行翻译，翻译后的机器语言经专用通信线路传输给单片机。这种方式在编写程序、分析程序和输入程序等方面效率较高。3.高级语言除了汇编语言，还有高级语言，如BASIC、PASCAL、C语言等，可以用来对单片机编程。高级语言接近自然语言（英语）和数学语言的算法语言，具有直观、通用等特点。相对于高级语言，机器语言和汇编语言属于低级语言。用低级语言编写程序需要完全了解CPU硬件结构，对程序设计人员要求较高，且程序不能移植。但高级语言程序不能被单片机直接识别并执行，所以也需要编译程序将高级语言“翻译”为机器语言，因此用高级语言的速度慢，且占用内存空间大。二、MCS-51单片机指令系统MCS-51单片机指令系统共有111条指令。其中有49条单字节指令、46条双字节指令和16条三字节指令。按功能可以划分为以下5类:数据传送指令（28条），算术运算指令（24条），逻辑运算指令（25条），控制转移指令（12条），位操作指令（17条），子程序调用、返回和空操作指令（5条）。1.汇编语言指令格式：指令系统中的指令描述了不同的操作，不同操作对应不同的指令。但结构上，每条指令通常由操作码和操作数两部分组成。汇编语言指令格式如下：格式：[标号：]操作码助记符[第一操作数][，第二操作数][；注释]2.指令常用符号(1)Rn(n=0～7)：表示八个通用寄存器R0～R7。(2)Ri(i=0，1)：表示两个寄存器R0、R1，它们常在间接寻址中作为8位地址指针。(3)#data：表示8位立即数，即包含在指令中的8位常数，如#30H。(4)#data16：表示16位立即数，即包含在指令中的16位常数，如#2010H。(5)direct：表示片内RAM(含特殊功能寄存器)的直接地址。(6)addr11：表示11位目的地址。(7)addr16：表示16位目的地址。(8)rel：表示带符号的8位地址偏移量(9)bit：表示位地址。(10)＠：作为寄存器的前缀，表示间接寻址。(11)(×)：表示×存储器单元的内容。(12)((×))：表示以X单元的内容为地址的存储器单元内容。