第7讲单片机指令系统3.ppt

1、第7讲（2011-05-05） 10-11第2学期第10周,汽车单片机,1.指令系统简介； 2.寻址方式； 3.指令系统； 4.汇编语言程序设计； 5.程序设计实例；,第3章 MCS-51指令系统及汇编语言,复习 数据传送类指令 P5057,片内数据传送指令：MOV 片外数据传送指令：MOVX 程序存储器数据传送指令：MOVC 数据交换指令：XCH,XCHD,SWAP 堆栈操作指令：PUSH,POP,3.3.2 算术运算类指令 （24条） 单字节的加、减、乘、除法指令，都是针对8位二进制无符号数。 执行的结果对Cy、Ac、OV 三种标志位有影响。 但增1和减1指令不影响上述标志。 主要包括 （

2、1）加法（带、不带进位加法、加1、十进制调整）； （2）减法（带借位、减1）； （3）乘法； （4）除法；,1 加法指令,（1）不带进位加法指令,这类指令所完成的操作是把源操作数(立即数、直接地址单元内容、间接地址单元内容、工作寄存器内容)与累加器A的内容相加，将结果保存在累加器A中。,指令助记符与功能说明如下：,要注意累加器A中的运算结果对各个标志位的影响： （a）如果位7有进位，则置“1”进位标志Cy，否则清“0”Cy （b）如果位3有进位，置“1”辅助进位标志Ac，否则清“0”Ac（Ac为PSW寄存器中的一位）,（c）如果位6有进位，而位7没有进位，或者位7有进位，而位6没有，则溢出标志

3、位OV置“1”，否则清“0”OV。 溢出标志位OV的状态，只有在带符号数加法运算时才有意义。当两个带符号数相加时，OV=1，表示加法运算超出了累加器A所能表示的带符号数的有效范围,例 执行指令： MOV A, #0A9H ADD A, #0B8H 对程序状态寄存器的影响如图3.6所示。,运算结果：(A)=61H，CY=1，AC=1，OV=1，P=1，(PSW)=0C5H,带进位加法指令与前述加法指令的区别仅为考虑进位位，其他与加法指令相同。,(2) 带进位加法指令,指令助记符与功能说明如下：,(3) 增1指令,INC A ;(A)(A)+1 INC direct ;(direct)(direc

4、t)+1 INC Ri ;(Ri)(Ri)+1 INC Rn ;(Rn)(Rn)+1 INC DPTR ;(DPTR)(DPTR)+1,例1 设(A)=40H，(41H)=29H，则执行下列指令： INC A;(A)40H+1H INC 41H;(41H)29H+1H 结果：(A)=41H，(41H)=2AH,例2 设(R0)=56H，片内RAM单元(56H)=0FFH，(57H)=50H，则执行下列指令： INC R0;(56H)00H INC R0;(R0)57H INC R0;(57H)51H 结果：(56H)=00H，(R0)=57H，(57H)=51H,例3 执行下述指令序列： MO

5、V DPTR,#2FFEH ;(DPTR)2FFEH INC DPTR;(DPTR)2FFFH INC DPTR;(DPTR)3000H INC DPTR;(DPTR)3001H 则(DPTR)=3001H,(4)十进制调整指令 用于对BCD码十进制数加法运算结果的内容修正。 指令格式： DA A 两个BCD码按二进制相加之后，必须经本指令的调整 才能得到正确的压缩BCD码的和数。 二进制数的加法运算原则并不能适用于十进制数的加法运算，有时会产生错误结果。例如： （a）3+6=9 0011+0101=1001 运算结果正确 （b）7+8=15 0111+1000=1111 运算结果不正确 （c

6、）9+8=17 1001+1000=00001 C=1 结果不正确,二进制数加法指令不能完全适用于BCD码十进制数的加法运算，对结果作有条件的修正 十进制调整 出错原因和调整方法： BCD码只用了了其中的10个，6个没用到的编码。 （1010，1011，1100，1101，1110，1111）为无效码 凡结果进入或者跳过无效码编码区时，其结果就是错误的。,调整的方法是把结果加6调整，即十进制调整修正。 修正方法应是： （a）累加器低4位大于9或辅助进位位Ac=1，则进行低4位加6修正。 （b）累加器高4位大于9或进位位Cy=1，则进行高4位加6修正。 （c）累加器高4位为9，低4位大于9，则高

7、4位和低4位分别加6修正。,具体是通过执行指令：DA A 来自动实现的 。 例 （A）=56H,（R5）=67H，把它们看作为两个压缩的BCD数，进行BCD数的加法。执行指令： ADD A,R5 DA A 由于高、低4位分别大于9，所以要分别加6进行十进制调整对结果进行修正。 结果为： （A）=23H，Cy=1 可见，56+67=123，结果是正确的。,2. 减法指令,（1）带借位减法指令：,（2）减1指令 DEC A；(A)-1A DEC Rn ；(Rn)-1Rn，n=07 DEC direct ；(direct)-1direct DEC Ri ；(Ri)-1（Ri），i=0,1 减1指令不

8、影响标志位。,（1） 乘法指令,例1 设(A)=67H(103)，(B)=0ADH(173)，执行指令： MUL AB 运算结果：乘积为459BH(17819)，(A)=9BH，(B)=45H。另外：OV=1，CY=0,3 乘除运算指令,MUL AB ;(A)乘积低8位，(B)乘积高8位,教材例3-26,A 01010000 B 00110010,例3-26:A=50H, B=32H ;执行 MUL AB,00000000,01010000,01010000,00000000,00000000,01010000,00000000,00000000,000111110100000,A=A0H,

9、B=0FH,（2）除法指令,例1 设(A)=9AH，(B)=23H，执行指令： DIV AB 则(A)=04H，(B)=0EH，OV=00H，CY=00H,DIV AB ;(A)商，(B)余数,3.3.3 逻辑运算指令（24条）,1. 双操作数指令,（1）逻辑与指令,逻辑与的规则定义为： 00=0 01=10=0 11=1,例1 设(A)=0C3H，(R3)=0ADH，执行指令“ANL A, R3”。 结果：(A)=81H(10000001B)。 指令执行过程如下：,ANL A,Rn ; （A）（Rn）A，n=07 ANL A,direct ; （A）（direct）A ANL A,#data

10、 ; （A）#dataA ANL A,Ri ; （A）(（Ri）)A，i=01 ANL direct,A ; （direct）(A)direct ANL direct,#data;（direct）#datadirect,（2）逻辑或指令,ORL A,Rn ; （A）（Rn）A，n=07 ORL A,direct ; （A）（direct）A ORL A,#data ; （A）#dataA ORL A,Ri ; （A）(（Ri）)A，i=01 ORL direct,A ; （direct）(A)direct ORL direct,#data;（direct）#datadirect,逻辑或的规则定

11、义为： 00=0 01=10=1 11=1,例1 设(A)=0C3H，(R3)=0ADH，执行指令“ORL A, R3”。 结果：(A)=0EFH(11101111B)。 指令执行过程如下：,（3） 逻辑异或指,逻辑异或的规则定义为： 00=11=0 10=01=1,XRL A,Rn ; （A）（Rn）A，n=07 XRL A,direct ; （A）（direct）A XRL A,#data ; （A）#dataA XRL A,Ri ; （A）(（Ri）)A，i=01 XRL direct,A ; （direct）(A)direct XRL direct,#data;（direct）#dat

12、adirect,例1 设(A)=0C3H，(R3)=0ADH，执行指令“XRL A, R3”。 结果：(A)=6EH(01101110B)。 指令执行过程如下：,2 单操作数逻辑运算指令,（1）累加器A清0 指令格式： CLR A 功能：将00H送入累加器A中。,（2）累加器A取反 指令格式： CPL A 功能：将累加器A中内容取反(将A中内容按位取反，即逻辑非运算)后再送回累加器A中。,（1）累加器A内容循环左移一位 指令格式： RL A 功能：将累加器A中的内容循环左移一位。 即,3 累加器A循环移位指令,例1 设(A)=10001000，则执行指令“RL A”后，结果： (A)=0001

13、0001,（2）累加器A内容带进位位CY循环左移一位,指令格式： RLC A 功能：将累加器A中的内容与进位标志位CY一起循环左移一位。即：,例1 设(A)=01010101，(CY)=1。则执行指令“RLC A”后，结果：(A)=10101011，(CY)=0。,1.指令系统简介； 2.寻址方式； 3.指令系统； 4.汇编语言程序设计； 5.程序设计实例；,第3章 MCS-51指令系统及汇编语言,3.3.4 控制转移类指令,程序的顺序执行是由PC自动递增实现的，要改变程序的执行顺序，实现分支转向，必须通过强迫改变PC值的方法来实现，这就是控制转移类指令的基本功能。 控制转移类指令可以控制程序

14、根据不同情况执行不同的程序段，使单片机具有“智能化”功能。 51单片机有17条控制转移指令，包括无条件转移指令、条件转移指令及子程序调用返回指令。,1 无条件转移指令-类似goto语句,(1)长转移指令LJMP LJMP addr16 ; PC (PC)+2 ; PC addr16 功能：指令执行后将16位地址（addr16）传送给PC，从而实现程序转移到新的地址开始运行。 说明：该指令可实现64KB范围的任意转移。,例题3-32,包括：LJMP， STMP， AJMP，JMP，功能相同，只是转移范围不同。,AJMP addr11 ；PC （PC）+2， ；PC100 addr11 功能：ad

15、dr11的11位数取代该指令执行后程序指针PC的低11位PC100，程序根据PC值转移运行。 说明： addr11为11位无符号数，程序转移最大范围为2KB。,(2)绝对转移指令AJMP，,SJMP rel ；PC (PC)+2+rel 功能：执行指令后，程序从当前位置向前或向后跳转rel个单元运行。 转移相对范围图是-128127H共256个单元；,(3)相对转移指令SJMP,例子： LOOP：SJMP LOOP 或 SJMP $ 功能：程序原地踏步。,教材错误,例题3-33,JMP A+DPTR ；PC (A)+(DPTR) 功能：由A及DPTR的内容决定程序转移的目的地址。 说明： DP

16、TR为基址寄存器，A为变址寄存器，为基址加变址寻址方式。 把DPTR值固定，赋与A不同的值，则可实现程序的多分支转移（散转）。 64K,（4）间接长转移指令JMP,2. 条件转移指令-类似if语句,(1)累加器A判0转移指令 JZ rel ；若(A)=0，转移，PC （PC）+2rel ；若(A)0，顺序执行。 JNZ rel ；若(A)0，转移，PC （PC）+2rel ；若(A) =0，顺序执行。,所谓条件转移就是程序的转移是有条件的，当指令中规定的条则满足时，程序转移，否则程序不转移， 仍顺序执行。,JZ rel (b) JNZ rel,累加器A判零转移指令的执行过程,格式为：CJNE

17、, rel CJNE A，direct，rel ；累加器A与direct单元不等转移。 CJNE A，#data，rel ；累加器A与立即数data不等转移 CJNE Rn，#data，rel ；寄存器Rn与立即数data不等转移 CJNE Ri，#data，rel ；间接寻址的片内RAM单元 与立即数data不等转移,(2)比较不相等转移指令CJNE（三状态判断）,说明：数据比较转移指令为三字节指令。 利用该类指令不但可以实现程序的转移功能，也可以用以比较两数值的大小。 指令执行后进位位Cy的状态，反映了被比较数与比较数相减有无借位。,注意：1)比较按减法操作，目的操作数-源操作数； 2)影

18、响标志位，但指令执行结果不影响任何操作数。,例题3-34,DJNZ Rn，rel DJNZ direct，rel,功能：寄存器Rn或direct单元内容减1，如果结果为零，则程序顺序执行；如果还没有减到0，则程序转移。 说明：这两条指令主要用于控制程序循环，又称循环指令。预先赋值Rn或RAM单元，以控制循环次数。,（3）减1不为0转移指令DJNZ -类似for语句,例题3-35,解分析：这是一个重复操作过程，可以使用循环指令。30H7FH共50H个单元 ，循环次数为50H。 程序如下： MOV R7，#50H MOV R0，#30H NEXT：MOV R0，#0 INC R0 DJNZ R7，

19、NEXT,例 将内部RAM的30H7FH单元清0。,1）位传送指令；MOV C 2）位置位1、复位0指令；SETB，CLR 3）位逻辑指令；ANL,ORL,CPL非 4）位条件转移指令；JC,JNC,JB, JNB,JBC,3.3.5 位控制转移类指令,位操作指令,MOV C，bit ；C (bit) MOV bit，C ；bit (C),例 将20H位的内容送至50H位，并要求不改变C的状态。 解 MOV 10H，C ；保护C内容 MOV C，20H MOV 50H，C MOV C，10H ；恢复C内容,1 位传送指令MOV,说明：多数位操作指令由C参与，C称位累加器。 位操作指令寻址方式为

20、位寻址。,位置位/复位指令,1.位置位（置1）命令SETB SETB C ；C 1 SETB bit ；bit 1 2.位复位（清0）命令 CLR C ；C 0 CLR bit ；bit 0,说明：位置位/复位命令可以方便改变位空间的单个位的内容，十分灵活。,位运算指令,1.逻辑与指令ANL ANL C，bit ；C (C)(bit) ANL C，/bit ；C (C)(/bit) 2.逻辑或指令ORL ORL C，bit ；C (C)(bit) ORL C，/bit ；C (C)(/bit) 3.逻辑非（求反）指令CPL CPL bit ； bit (/bit),例1 当位地址(2AH)=1

21、，(32H)=1，同时累加器中(ACC.7)=0时，进位位C=1，否则C清0，可编程序如下： MOVC, 2AH ;(C)(2AH) ANLC, 32H ;(C)(C)(32H) ANLC, /ACC.7 ;(C)(C)(/ACC.7),例2 写出位地址(2AH)=1和(32H)=1、累加器(ACC.7)=0相或的程序： MOVC, 2AH ;(C)(2AH) ORLC, 32H ;(C)(C)(32H) ORLC, ACC.7 ;(C)(C)(ACC.7) 结果：(C)=1。,程序如下： MOV C， P0.1 ANL C， / P0.0 ORL C， / P0.2 MOV P1.7，C,例3 编程实现逻辑功能。,写出例题3-37注解,位条件转移指令,1. 判C转移指令,JCrel ;若(C)=1，则(PC)(PC)+2+rel ;若(C)=0，则(PC)(PC)+2 JNCre