第二章 MCS-51指令系统.ppt

1、第二章：MCS-51指令系统,目的要求： 通过本章学习，掌握汇编语言指令的含义及其助记符的使用，汇编语言程序设计的基本格式与设计方法。,本章教学重点：,MCS-51单片机指令系统 本章课时：6课时,指令系统：,MCS-51指令系统专用于MCS-51系列的单片机,是一个具有255种操作代码的集合。表达这些代码时，只要熟记42中助记符。它代表了33种功能,共有111种指令.同一种指令所对应的操作码在MCS-51指令系统中可以多至8种.,本章主要内容：,2.1 MCS-51指令系统简介 2.2 数据传送类（28条） 2.3 算术操作类（24条） 2.4逻辑操作类指令（续4） 2.5 控制程序转移类（

2、17条） 2.6 布尔变量操作类（17条）,本讲内容：,基本结构复习 指令系统简介和寻址方式 部分指令介绍 本讲小结,单片机基本结构复习,RAM和ROM的存储空间：128、64K和64K 4个八位I/O口：P0、P1、P2、P3 外部硬件支持：复位，时钟，内外ROM选择,2.1 MCS-51指令系统简介,基本指令111条 单字节、双字节、三字节 单机器周期、双机器周期、四机器周期 数据传送，算术、逻辑运算，控制转移，位操作类,2.1 MCS-51指令系统简介,1. 数据传送类（28条）； 2. 算术操作类（24条）； 3. 逻辑操作类（25条）； 4. 控制程序转移类（17条） 5. 布尔变量

3、操作类（17条）；,2.2.1 MCS-51指令系统简介,2.2 数据传送类（28条）,内部数据传送指令（16条） 栈操作指令（2） 累加器与外部数据传送指令（4） 查表指令（2） 字节交换（3） 半字节交换（1）,2.2.1内部数据传送指令（16条）,MOV ， 以A为目的 以Rn为目的 以direct为目的 以Ri为目的 16位数据传送指令,2.2 数据传送类,以A为目的(4条),MOV A,Rn寄存器送累加器 MOV A,Ri内部RAM送累加器 MOV A,direct直接寻址字节送累加器 MOV A,#data立即数送累加器,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（1）寄存器送

4、累加器,格式：MOV A, Rn 代码： E8HEFH 操作：（A）(Rn),n=07,说明:Rn在内部数据存贮器中的地址由当前的工作寄存器区选择位RS1、RS0确定，可以是00H07H、08H0FH、10H17H或18H1FH。(以后指令中对Rn不再重复说明)。,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（2）内部RAM送累加器,格式：MOV A,Ri 代码： E6HE7H 操作：（A）(Ri)，i=0,1 说明:Ri在内部数据存贮器中的地址由当前的工作寄存器区选择位RS1、RS0确定，可以是01H,02H、08H,09H,10H,11H或18H,19H。(以后指令中对Rn不再重复说明)

5、。该指令可以访问内部RAM空间(0255单元)，对于8051子系列为0127单元。,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（3）直接寻址字节送累加器,格式： MOV A, direct 代码： E5H 操作：（ A ） （direct） 说明: 代码的第二字节为直接地址，可以指向专用寄存器及内部RAM(0127单元)。 它与指令一起放在程序存贮器中，执行该指令时，与操作码一起取到CPU，经地址译码访问指定单元。direct可以为P0P3端口地址,直接地址,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（4）立即数送累加器,格式： MOV A, #data 代码： 74H 操作：（ A

6、）#data 说明:目的操作数采用寄存器寻址方式。,立即数,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,以Rn为目的（3）,MOV Rn,A累加器送寄存器 MOV Rn,direct直接寻址字节送寄存器 MOV Rn,#data立即数送寄存器,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（1）累加器送寄存器,格式： MOV Rn,A 代码： F8HEFH 操作：（Rn）(A)，n=07 说明:目的操作数采用寄存器寻址方式。,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（2） 直接寻址字节送寄存器,格式： MOV Rn, direct 代码： A8HAFH 操作：（Rn）（direct）,

7、 n=07,直接地址,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（3） 立即数送寄存器,格式： MOV Rn, #data 代码： 78H7FH 操作： （Rn） #data, n=07,立即数,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,以direct为目的,MOV direct,A累加器送直接寻址字节 MOV direct,Rn寄存器送直接寻址字节 MOV direct, direct 直接寻址字节送直接寻址字节 MOV direct, Ri 内部RAM送直接寻址字节 MOV direct,#data立即数送直接寻址字节,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（1） dire

8、ct,A累加器送直接寻址字节,格式： MOV direct, A 代码： F5H 操作：（direct）（ A ） 说明: direct可为P0P3端口地址。,直接地址,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（2） direct,Rn寄存器送直接寻址字节,格式： MOV direct, Rn 代码： 88H8FH 操作：（direct）（Rn）, n=07,直接地址,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（3） 直接寻址字节送直接寻址字节,格式： MOV direct, direct 代码： 85H 操作：（direct） （direct） 说明:这是一条3字节指令，代码的第二

9、、三字节分别为源操作数和目的操作数的绝对地址。指令的功能很强，它能实现内部RAM之间、专用寄存器之间或专用寄存器与内部RAM之间的直接数据传送。 而执行时间仅为2个机器周期。,直接地址(源),直接地址(目的),2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（4） 内部RAM送直接寻址字节,格式： MOV direct, Ri 代码： 86H87H 操作：（direct）（(Ri)）, i=0,1,直接地址,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（5） 立即数送直接寻址字节,格式： MOV direct, #data 代码： 75H 操作：（direct） #data 说明:这是一条3字

10、节指令，代码的第二字节为直接地址，第3字节为立即数，在执行指令时，它们与指令的操作码一起从程序存贮器取入CPU。,立即数,直接地址,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,以Ri为目的,MOV Ri,A累加器送内部RAM MOV Ri, direct直接寻址字节送内部RAM MOV Ri,#data立即数送内部RAM,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（1）累加器送内部RAM,格式：MOV Ri,A 代码：F6HF7H 操作：（(Ri)）A，i=0,1,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（2） 直接寻址字节送内部RAM,格式： MOV Ri, direct 代码：

11、 A6HA7H 操作：(Ri) （direct），i=0,1,直接地址,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,（3） 立即数送内部RAM,格式： MOV Ri,#data 代码： 76H77H 操作：（(Ri)） #data ，i=0,1,立即数,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,16位数据传送指令,MOV DPTR,#data16 16位立即数送数据指针,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,16位立即数送数据指针,格式： MOV DPTR, #data16 代码： 90H 操作：（DPH）#data15#data8 （DPL）#data7#data0 说明:这是

12、整个指令系统中唯一的一条16位数据的传送指令，用来设置地址指针。,立即数高位,立即数低位,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,MOV R0,#30H MOV A,R0 MOV R1,A MOV B,R1 MOV P2,P1 MOV 10H,#20H,例1 设各单元及寄存器内容如右，执行下列指令后相应单元及寄存器内容如何变化？,40H,10H,30H,40H,00H,10H,11001010B,P1,#H,R0,#H,R1,#H,A,#H,B,#H,P2,30H,40H,40H,10H,11001010B,20H,2.2 数据传送类内部数据传送指令（16条）,栈操作指令（2）,POP

13、direct 栈顶弹至直接寻址字节 PUSH direct 直接寻址字节压入栈顶,2.2 数据传送类,（1） 栈顶弹至直接寻址字节,格式： POP direct 代码： D0H 操作: (direct) (SP) (SP) (SP)-1 说明:POP为堆栈操作指令,由栈针SP所寻址的内部RAM单元的内容传送到指令中直接寻址的一个单元中去。然后栈针减1。一般而言，执行此指令不影响标志。,直接地址,2.2 数据传送类 栈操作指令（2）,（2） 直接寻址字节压入栈顶,格式： PUSH direct 代码： C0H 操作: (SP) (SP)+1 (direct) (SP) 说明:PUSH也是对栈操作

14、指令，它把指令中直接寻址的一个字节压入到当前栈针加1的单元中去。指令指令不影响标志。,2.2 数据传送类 栈操作指令（2）,累加器与片外RAM传送(4),MOVX A,Ri 外部RAM送累加器(8位地址) MOVX Ri,A累加器送外部RAM (8位地址) MOVX A,DPTR外部RAM送累加器(16位地址) MOVX DPTR,A 累加器送外部 RAM(16位地址),2.2 数据传送类,（1） 外部RAM送累加器（8位地址）,格式： MOVX A,Ri 代码： E2HE3H 操作： （A） (Ri) ，i=0,1 说明:指令执行时，在P3.7引脚上出现 RD 有效信号，用作外部数据存贮器的

15、读选通信号。P0口上分时输出由Ri指定的8位地址信息及输入该单元的内容。,2.2 数据传送类 累加器与片外RAM传送(4),（2） 累加器送外部RAM（8位地址）,格式： MOVX Ri, A 代码： F2HF3H 操作： (Ri) （A） ，i=0,1 说明:指令执行时，在P3.6引脚上出现 有效信号，用作外部数据存贮器的写选通信号。P0口上分时输出由Ri指定的8位地址信息及输入该单元的数据。,2.2 数据传送类 累加器与片外RAM传送(4),（3） 外部RAM送累加器（16位地址）,格式： MOVX A, DPTR 代码： E0H 操作： （A） (DPTR) 说明:指令执行时，P3.7引

16、脚上输出 RD 有效信号,用作外部数据存贮器的读选通信号.DPTR所包含的16位地址信息由P0(低8位)和P2(高8位)输出,选中单元的数据由P0输入到累加器,P0口分时复用的总线.,2.2 数据传送类 累加器与片外RAM传送(4),（4） 累加器送外部RAM（16位地址）,格式： MOVX DPTR , A 代码： F0H 操作： (DPTR) （A） 说明:指令执行时,P36引脚上输出WR 有效信号,用作外部数据存贮器的写选通信号.DPTR所包含的16位地址信息由P0(低8位)和P2(高8位)输出,累加区的内容由P0输出，P0口作分时复用的总线.,2.2 数据传送类 累加器与片外RAM传送

17、(4),例2 设计一段程序把内部250(0FAH)单元的内容传送到外部650H单元。,MOV DPTR,#0650H;设置地址指针 MOV A， 0FAH ;取出250单元的数 MOVX DPTR,A;送到650H单元,内部RAM,外部RAM,0FAH,0650H,2.2 数据传送类 累加器与片外RAM传送(4),查表指令(与外部ROM传送),MOVC A,A+DPTR 程序代码送累加器（相对数据指针） MOVC A,A+PC 程序代码送累加器（相对程序计数器）,2.2 数据传送类,（1） 程序代码送累加器（相对数据指针）,格式： MOVC A, A+DPTR 代码： 93H 操作： （A）(

18、（A）+(DPTR) 说明:指令首先执行16位无符号数的加法操作,获得基址与变址之和,低8位相加产生进位时,直接加到高位,并不影响标志.,2.2 数据传送类 查表指令,（2） 程序代码送累加器（相对程序计数器）,格式： MOVC A, A+PC 代码： 83H 操作： (PC) (PC)+1 （A）(（A）+(PC) 说明:指令首先将PC修正到下一条指令的地址上,然后执行16位无符号数的加法操作,获得基址与变址之和,低8位相加产生进位时,直接加到高位,并不影响标志.,2.2 数据传送类 查表指令,字节交换XCH (3),XCH A,Rn 累加器与寄存器交换 XCH A,Ri 累加器与内部RAM

19、交换 XCH A,direct 累加器与直接寻址字节交换,2.2 数据传送类,（1） 累加器与寄存器交换,格式： XCH A,Rn 代码： C8HCFH 操作: (A) (Rn), n=07,2.2 数据传送类 字节交换,（2） 累加器与内部RAM交换,格式： XCH A,Ri 代码： C6HC7H 操作: (A) (Ri), i=0,1,2.2 数据传送类 字节交换,（3） 累加器与直接寻址字节交换,格式： XCH A,direct 代码： C5H 操作: (A) (direct),直接地址,2.2 数据传送类 字节交换,半字节交换 (1),XCHD A,Ri 累加器与内部RAM低4位交换

20、SWAP A 累加器高4位与低4位交换,2.2 数据传送类,（1） 累加器与内部RAM低4位交换,格式： XCHD A,Ri 代码： D6HD7H 操作: (A30) (Ri30), i=0,1,2.2 数据传送类 半字节交换,（2） 累加器高4位与低4位交换,格式： SWAP A 代码： C4H 操作: (A30) (A74),2.2 数据传送类 半字节交换,数据传送路径小结,2.2 数据传送类,作业2：,2.1 简述MOV , MOVX和MOVC指令的异同点。 2.2 判断下列指令是否合乎规定？ MOVR2, R7 MOV A,R2 MOV PC,#2000H,2.3 算术操作类（24条）

21、,ADD A, Rn ; 加寄存器内容 ADD A, Ri ; 加内部RAM内容 ADD A, #data; 加立即数 ADD A, direct; 加直接寻址字节,（1）加法指令,（累加器A内容）,（2）带进位加法指令（累加器内容）,ADDC A,Rn ; 加寄存器内容和进位位 ADDC A,Rn ; 加内部RAM和进位位 ADDC A,#data ; 加立即数和进位位 ADDC A,direct ; 加直接寻址字节和进位位,2.3 算数操作类,（3）带进位减法指令（累加器内容）,SUBB A, Rn ; 减寄存器内容和借位 SUBB A, Ri ; 减内部RAM内容和借位 SUBB A,#

22、data; 减和借位 SUBB A, direct; 减直接寻址字节和借位,2.3 算数操作类,INC A ;累加器内容加1 INC Rn ; 寄存器内容加1 INC direct; 直接寻址字节加1 INC Ri ; 内部RAM内容加1 INC DPTR; 数据指针加1,（4）加1、减1指令,2.3 算数操作类,例： 执行下面的命令后，寄存器和RAM的内容如何变化？,INC R0 INC R0 INC R0 INC DPTR INC DPTR INC DPTR,0FFH,7EH,38H,7FH,7EH,R0,10H,DPH,FEH,DPL,7FH,0FFH,10H,00H,39H,00H,1

23、1H,01H,11H,2.3 算数操作类,（4）加1 、减1指令,DEC A;累加器内容减1 DEC Rn ; 寄存器内容减1 DEC Ri ; 内部RAM内容减1 DEC direct; 直接寻址字节减1,2.3 算数操作类,2.4 逻辑操作类指令（24条）,ANL A,Rn ;累加器内容逻辑与寄存器内容 ANL A,Ri ;累加器内容逻辑与内部RAM内容 ANL A,#data;累加器内容逻辑与立即数 ANL A,direct;累加器内容逻辑与直接寻址字节 ANL direct, A;直接寻址字节逻辑与累加器内容 ANL direct,#data ;直接寻址字节逻辑与立即数,与指令,2.4

24、 逻辑操作类指令（续1）,ORL A,Rn;累加器内容逻辑或寄存器内容 ORC A,Rn ;累加器内容逻辑或内部RAM ORL A,#data;累加器内容逻辑或立即数 ORL A, direct ;累加器内容逻辑或直接寻址字节 ORC direct, A;直接寻址字节逻辑或累加器内容 ORL direct,#data ;直接寻址字节逻辑或立即数,或指令,2.4 逻辑操作类,异或指令,XRL A,Rn;累加器内容逻辑异或寄存器内容 XRL A,Ri;累加器内容逻辑异或内部RAM XRL A,#data;累加器内容逻辑异或立即数 XRL A,direct;累加器内容逻辑异或直接寻址字节 XRL d

25、irect, A ;直接寻址字节逻辑异或累加器内容 XRL direct,#data ;直接寻址字节逻辑异或立即数,2.4 逻辑操作类指令（续2）,2.4 逻辑操作类,2.4 逻辑操作类指令（续3）,RL A;累加器左循环移位 RLC A;累加器连进位标志左循环移位 RR A;累加器右循环移位 RRC A;累加器连进位标志右循环移位,循环移位,2.4 逻辑操作类,2.4 逻辑操作类指令（续4）,CPL A;累加器取反 CLR A;累加器清零,清零与取反,2.4 逻辑操作类,2.5 控制程序转移类（17条）,AJMPaddr11;2KB内绝对转移 LJMPaddr16;65KB内长转移 SJMPrel ;相对短转移 JMPA+DPTR;相对长转移,无条件转移,条件转移指令,JZ rel ;累加器为零转移 JNZrel ;累加器为非零转移 CJNE A,#data,rel;累加器与立即数不等转移 CJNE A,direct,rel ;累加器与直接寻址字节不等转移 CJNE Rn,#data,rel;寄存器与立即数不等转移 CJNE Ri,#data,rel;内部ram与立即数不等转移