3 单片机指令系统.ppt

1、14:01，1，冯制，单片机原理及接口技术，第3章MCS-51单片机指令系统，14336001，2，冯制，本章教学要求，熟悉MCS-51单片机指令系统的分类和格式；熟悉MCS-51指令系统的七种寻址方式；掌握MCS-51指令系统的数据传输、算术运算、逻辑运算、转移运算、布尔运算等指令功能；掌握MCS-51指令系统的各种指令对寄存器资源的占用。第3章MCS-51单片机指令系统，14336001，3，冯制，本章内容，3.1指令系统简介3.1.1指令系统分类3.1.2指令格式3.1.3指令3.1.4寻址方式中的常用符号，第3章MCS-51单片机指令系统，3.2指令系统3.2.1数据传输指令3.2.2

2、算术运算指令3.2.3逻辑运算指令3.2.4控制转移指令3 3.1指令系统简介，指令系统计算机所有指令的集合称为该计算机的指令系统。 每台计算机都有自己的特殊指令系统。指令是指计算机执行某些操作(如传输数据和进行算术运算等)的命令。)。指令系统，14:01，5，冯制。如果你想让电脑工作，你必须给电脑下达指令。指令的格式是机器代码指令格式，如75905B，它是数字格式。另一种指令格式，即汇编指令格式，如：movp1，# 5bh，-2指令格式，3.1指令系统介绍，14:01，6，冯制，-MCS-51汇编语言指令格式，操作数1和操作数2；注意，MCS-51单片机的汇编语言使用40多种助记符来表示30

3、多种指令功能。MCS-51单片机能识别和执行111条指令。这111条指令构成了MCS-51单片机的指令系统。3.1指令系统介绍，14:01，7，冯制作，-特点：1)指令执行时间短。一个机器周期有64条指令，两个机器周期有45条指令，四个机器周期只有2条指令(乘法和除法指令)。2)指令字节少。有49个单字节指令、46个双字节指令和16个三字节指令。3)操作说明丰富，说明MCS-51单片机具有面向控制的特点。3.1指令系统简介，14:01，8，冯制，3.1.1指令系统分类，MCS-51单片机可识别和执行的指令有111条。根据指令占用的字节数、指令执行时间和指令功能。1按指令占用的字节数分类1)单字

4、节指令(49) 2)双字节指令(46) 3)三字节指令(16)，按指令占用的存储空间分类，14336001，9，冯制，2按指令执行时间分类，1)单周期指令(65) 3.1.1指令系统分类，可按指令执行时间分类，14336001，10，冯制，1)数据3)逻辑运算指令(24)和4)控制转移指令(14)按指令功能分类，3按指令功能分类，14:01，11，冯制，3.1.2指令格式，由操作码和操作数组成。 操作码用于指定要执行的操作的性质，操作数为指令操作提供数据和地址。1指令：操作码操作数1、操作数2和操作数3的基本格式符号地址；注：“:”用作符号地址和操作码之间的分隔符，可以添加几个空格。空格用作操

5、作码和操作数之间的分隔符。使用“，”作为操作数之间的分隔符。使用“；”注释前作为分隔符。基本格式，14:01，12，冯制，一个指令必须写在一行。例子：主：MOV甲，# 10h主程序段是符号地址；MOV是操作代码；一，#10H是两个操作数；最后是评论。指令在被发送到计算机执行之前必须被转换成机器语言。转换成机器语言的过程叫做装配，有两种装配方法：机器装配和手工装配。3.1.2指令格式，基本格式，14:01，13，冯制，3.1.3指令中常用符号。为便于阅读说明，MCS-51指令助记符中的一些常见符号约定如下。Rn:表示当前工作寄存器R0R7之一。Ri:表示寄存器的间接寻址，通常用作间接寻址的地址指

6、针。其中R1代表R0和R1寄存器之一。直接：表示内部数据存储单元的地址和特殊功能寄存器SFR的地址。对于SFR，可以直接使用其物理地址或名称。14:01，14，冯制，#日期：表示8位立即数，即8位常数，取值范围为#00H#0FFH。日期16:表示16位立即数，即16位常数，其取值范围为#0000H#0FFFFH。Addr16:表示16位地址。Addr11:表示11位地址。Rel:以补码形式表示的地址偏移量，取值范围为-128 127。位：表示内部随机存取存储器(RAM)和随机存取存储器(SFR)中具有位寻址功能的位地址。3.1.3指令中的通用符号，14:01，15，由冯制造，表示间接地址寄存器

7、或基址寄存器的前缀符号。$:指示当前指令的地址。/:位操作数的前缀，表示反转位操作数，例如：/bit。(X):表示存储单元X的内容.(x):指示其地址是寄存器或存储单元x的内容的存储单元的内容：指示数据传输方向。3.1.3指令14:01、16中的常用符号，3.1.4寻址方式，如何查找操作中涉及的操作数据或数据所在的地址称为寻址方式。因此，寻址模式是如何在地址范围内找到所需操作数的地址。MCS-51指令系统主要有七种寻址方式：直接寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址加索引寻址、相对寻址和位寻址。14:01，17，冯制。立即寻址是将操作数直接写入指令，指令作为指令的一部分存储在代码段中

8、，并位于程序存储器中。立即寻址中的操作数称为立即数。示例：mov a，# 30h30HA，1。立即寻址，3.1.4寻址方式，-立即寻址，14:01，18，冯制，2。直接寻址，其中操作数的地址直接存储在指令中。这种寻址模式的操作数是指用于存储数据的内部数据存储器的地址，或用于存储数据的特殊功能寄存器的地址。例如：mov a，30h(30H)A，3.1.4寻址方式，直接寻址，14:01，19，冯制造，直接寻址方式可访问范围，1)特殊功能寄存器。存储单元的这一部分可以由单元地址或寄存器符号给出。例如，MOV A，90H或MOV A，P1是同一指令的两种写方法(特殊功能寄存器只能通过直接寻址来访问)。

9、2)内部数据存储器的低位128字节单元。它直接以单位地址的形式给出。对于8032/8052单片机，其内部高128字节的随机存取存储器(80HFFH)不能通过直接寻址来访问。3.1.4寻址方式，-访问范围，14:01，20，冯制造，3)位地址空间，片内随机存储器20H2FH中的128位地址，SFR中11位可寻址寄存器中的位地址(位可寻址特殊功能寄存器为B、ACC、PSW、ip和PSW) 4)在某些程序控制指令中，直接寻址可用于提供程序传输的目标地址。3.1.4寻址方式，-访问范围，直接寻址方式的可访问范围，14:01，21，冯制，-寄存器寻址，寄存器寻址是指操作数存储在寄存器中，寻址时寄存器已经

10、隐藏在指令的操作码中。例如：MOV A，R5，3.1.4寻址模式，3。寄存器寻址，14336001，22，冯制，寄存器寻址方式的寻址范围：(1)4个工作寄存器组中有32个通用寄存器(指令中只能使用当前寄存器组)，以及(2)一些特殊功能寄存器。例如a、b、DPTR。，-寄存器寻址，3.1.4寻址方式，14:01，23，冯制，-寄存器寻址，4。寄存器间接寻址意味着操作数据以寄存器内容为地址存储在单元中。例如，MOV，R0；(R0)A指令的功能是将R0指示的内部内存单元的内容发送到累加器A，执行过程如图所示。在图中，假设R0=60H。3.1.4寻址方式，14:01，24，冯制造，寄存器间接寻址的寻址

11、范围：1)内部低位128字节单元(只能使用R0和作为地址间寄存器)。2)外部数据存储器(64KB字节，使用DPTR作为地址间寄存器。此外，外部低128B单元也可以用R0和R1作为地址间寄存器来寻址)。3)在堆栈操作指令中，堆栈指针被用作地址间寄存器，寻址空间是片内随机存取存储器。3.1.4寻址方式，-寻址范围，14:01，25，冯制，-基址索引，是指操作数以数字为地址的单位存储，由索引寄存器和基址寄存器的内容相加而成。其中累加器a用作索引寄存器，程序计数器PC或寄存器DPTR用作基址寄存器。基址加索引地址常用于表查找操作。如：MOVC一台，个人电脑一台；1PC，(PC)MOVC A，DPTR

12、A；(A DPTR)A，3.1.4寻址模式，5。基址索引寻址，14:01，26，冯李丰制造。相对寻址是将程序计数器PC的当前值与指令的第二个字节给出的偏移量相加，从而形成传输的目标地址。例如：JC 80小时；C=1，跳转，-相对寻址，3.1.4寻址模式，6。相对寻址，14:01，27，冯制，位寻址，位寻址是指对片内随机存储器P0P3FH中的128位地址和SFR中的11位地址进行寻址，例如：C，20H该指令将随机存储器位寻址区20H的位地址内容发送给位累加器Cy。位寻址指令不同于字节寻址指令，例如：MOV A，20H，3.1.4寻址模式，7。位寻址，14:01，28，冯制，位寻址表达式，1)位地

13、址的直接使用包括位寻址区的位地址00H7FH和一些特殊功能寄存器的位地址。例如，PSW寄存器的位2的位地址是D2H。2)位名的表示特殊寄存器中的一些寻址位有符号名，它们的符号名可以在寻址位时使用。例如，PSW寄存器的第二位可以用OV表示。3)单元地址加位的表示。例如，单元的第一位可以表示为2FH.1再例如，D0H单元(PSW)的第二位可以表示为D0H.2，3.1.4寻址方式，14:01，29，由冯制造，4)特殊寄存器名加位符号，例如，PSW寄存器的第二位可以表示为PSW.2对于可以用位寻址的特殊功能寄存器，上述四种表示是等价的。以读取PSW的第二位为例，四种位寻址指令如下：MOV C，0D2H

14、用位地址直接寻址MOV、OV；地址MOV 0d0h . 2，带位名；使用单元地址加位符号对MOV C、PSW.2进行寻址；特殊寄存器名称加位符号地址，3.1.4寻址方式，14:01，30位寻址方式，冯制造。在MCS-51单片机指令系统中，指令在哪个存储空间上运行取决于指令的操作码和寻址方式。1)只有立即寻址和基址加索引寻址可用于程序存储器；2)特殊功能寄存器只能直接寻址，不能间接寻址；3.1.4寻址方式，-summary，14:01，31，冯制，3)对于8032/8052单片机内部内存的高128字节(80HFFH)，只能使用寄存器间接寻址，不能使用直接寻址；4)对位操作指令只能操作对位寻址区域

15、；5)外部扩展数据存储器只能通过MOVX指令访问；6)内部内存的低128字节(00H7FH)可以直接或间接寻址。3.1.4寻址方式，-摘要，14:01，32，冯制，寻址方式对应存储空间，3.1.4寻址方式，-寻址范围，14:01，33，冯制，3.2指令系统，MCS助记符是MOV、MOVC、摩梭、XCH、XCHD、PUSH和POP。数据传输指令的一般操作是将源操作数传输到目标操作数。指令执行后，源操作数保持不变，目标操作数等于源操作数。如果要求目标操作数在数据传输期间不丢失，则不能使用直接传输指令，但可以使用交换型数据传输指令。数据传输指令不影响标志Cy、AC和OV，但可能影响奇偶校验标志p.3.2.1数据传输指令，14:01，34，冯；3.2.1数据传输指令，14336001，35，冯，3 . 2 . 1。(rn)内容Rn)ARn被发送到MOV A，直接在累加器A中；(直接)直接地址单元的内容被发送到累加器A中的MOV；(ri)由ri的内容指向的地址单元中的内容被发送到MOV A，累加器A中的#数据；立即将数据发送到累加器a的功能：将源操作数的指定内容发送到累加