第三章 单片机的指令系统

1、3 MCS-51单片机指令系统,3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式,3.1.1 指令系统概述,3.1.2 MCS-51单片机指令格式,3.1.3 MCS-51单片机寻址方式,操作码：规定指令进行什么操作。,操作数：规定指令操作的对象。,寻址方式：指定操作数所在单元的方式。（共七种）,3。寄存器寻址方式,MOV A，R0,2。直接寻址方式,MOV A，3AH,4。寄存器间接寻址方式,MOV A，R0,1。立即寻址方式,MOV A，#3AH,MOV DPTR，#123AH,MOV A，R1,3.1.3 MCS-51单片机寻址方式,3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式,5。变址寻址

2、方式,MOVC A，A+DPTR,MOVC A，A+PC,JMP A，A+DPTR,6。位寻址方式,MOV C，3AH,MOV C，0F0H,MOV C，PSW.5,7。相对寻址方式,目的地址=转移指令地址+转移指令字节书+rel,用于转移指令,3 MCS-51单片机指令系统,3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,数据传送类指令（29条）,算术运算类指令（24条）,逻辑运算及移位类指令（24条）,控制转移类指令（17条）,位操作类指令（17条）,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.1 指令格式中符号意义说明,direct:8位直接地址

3、。,#data :8位立即数。,#data16:16位立即数。,DPTR:数据指针。,bit:内部RAM中的直接寻址位。,:间址寄存器的前缀标志。,/:位地址前表示对该位取反。,Rn:通用寄存器R0-R7。,Ri:间接寻址寄存器R0、R1。,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.1 指令格式中符号意义说明,3.2.2 数据传送类指令,1. 概述,MOV 目的操作数，源操作数,目的操作数,：累加器A、通用寄存器Rn、直接地址direct、 间址寄存器,源操作数,：累加器A、通用寄存器Rn、直接地址direct、 间址寄存器、立即数,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.2 数

4、据传送类指令,1. 概述,2. 内部RAM数据传送指令组,(1) 立即数传送指令,MOV A,#data,MOV direct,#data,MOV Rn,#data,MOV Ri,#data,8位立即数传送指令,MOV DPTR,#data16,16位立即数传送指令,例：MOV DPTR,#1234H,DPH: 12H,DPL: 34H,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.2 数据传送类指令,2. 内部RAM数据传送指令组,(1) 立即数传送指令,(2) 内部RAM单元之间的数据传送指令,MOV direct2，direct1,MOV direct，Rn,MOV Rn ， dire

5、ct,MOV direct，Ri,MOV Ri ， direct,例：MOV P2，R2,MOV 0A0h，R2,MOV 0D0h，R1,MOV R5，70h,MOV 0D0h，R1,MOV 0D0h，R1,MOV 0D0h，R1,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.2 数据传送类指令,2. 内部RAM数据传送指令组,(1) 立即数传送指令,(2) 内部RAM单元之间的数据传送指令,(3) 通过累加器的数据传送指令,MOV A，Rn,MOV Rn ，A,MOV A，direct,MOV direct， A,MOV A，Ri,MOV Ri ， A,3.2.2 数据传送类指令,2. 内

6、部RAM数据传送指令组,3. 外部RAM数据传送指令组,对外部RAM单元只能使用间接寻址,(1) 使用DPTR进行间接寻址,MOVX A，DPTR,MOVX DPTR ， A,(2) 使用Ri进行间接寻址,MOVX A，Ri,MOVX Ri ，A,4. 程序存储器数据传送指令组,MOVC A，A+DPTR,MOVC A，A+PC,单向,变址寻址,3.2.2 数据传送类指令,5. 数据交换指令组,(1) 整字节交换指令,XCH A，Rn,XCH A，direct,XCH A，Ri,(2) 半字节交换指令,XCHD A，Ri,低四位数据交换,(3) 累加器高低半字节交换指令,SWAP A,6. 堆

7、栈操作指令组,PUSH direct,POP direct,SP:(SP)+1，(SP):(direct),direct :(SP)，SP:(SP)-1,说明：,只有指令表中的指令才有对应指令代码，计算机才能执行。编程时，不能随意创造发明指令。,1. 一条指令中不能同时出现两个工作寄存器：,2. 间址寄存器只能使用 R0、R1。,3. SFR区只能直接寻址，不能用寄存器间接寻址。,4. 指令表：,非法指令：MOV R0，#80H MOV A，R0,非法指令：MOV A，R2,非法指令：MOV R1，R2MOV R2，R0,将片内RAM60H单元与61H单元的数据交换。,XCH 60H，61H,

8、查表法求Y=X2。设X(0X15)在片内RAM的20H单元中，要求将查表求Y，存入片内RAM21H单元。,ORG 1000H SQU:MOV DPTR，#TAB ；确定表首地址（基地址） MOV A，20H；取X（偏移量） MOVC A，A+DPTR；查表求Y=X2 MOV 21H，A；保存Y RET；子程序结束 ；其它程序段 ORG 3000H；常数表格首地址 TAB:DB 00，01，04，09，225；平方表,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.1 指令格式中符号意义说明,3.2.2 数据传送类指令,3.2.3 算术运算类指令,1. 加法指令组（不带进位）,ADD A，源操作

9、数,ADD A，#data,ADD A，Rn,ADD A，direct,ADD A，Ri,ADD A，R2,A=? PSW=?,02H,0,0,0,0,0,1,0,1,81H,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.3 算术运算类指令,1. 加法指令组（不带进位）,2. 加法指令组（带进位）,ADDC A，源操作数,ADDC A，#data,ADDC A，Rn,ADDC A，direct,ADDC A，Ri,3. 带借位减法指令组,SUBB A，源操作数,SUBB A，#data,SUBB A，Rn,SUBB A，direct,SUBB A，Ri,3.2.3 算术运算类指令,4. 加1

10、指令组,INC A,INC Rn,INC direct,INC Ri,INC DPTR,不影响程序状态字PSW,5. 减1指令组,DEC A,DEC Rn,DEC direct,DEC Ri,3.2.3 算术运算类指令,6. 乘除指令组,(1) 乘法指令,MUL AB,0,0,0:结果255,奇偶位,MOV A，0FH MOV B，0FH MUL AB,A=? PSW=?,0E1H,00H,3.2.3 算术运算类指令,6. 乘除指令组,(1) 乘法指令,(2) 除法指令,DIV AB,0,0,1:除数为0(B=0) 0:其它,奇偶位,A商；B 余数,3.2.3 算术运算类指令,1. 加法指令组

11、（不带进位）,2. 加法指令组（带进位）,3. 带借位减法指令组,4. 加1指令组,5. 减1指令组,6. 乘除指令组,7. 十进制调整指令,DA A,十进制调整指令原理：,略,MOV A，#56H MOV R5，#67H ADD A，R5 DA,带进位加法指令ADDC用于多字节运算,设双字节数 X 存在片内RAM 41H、40H单元，Y存在42H、43H单元，编程求 Z=X+Y，并存入片内RAM单元44H、45H、46H。,ADDS：MOV A，40H ADD A，42H MOV 44H，A MOV A，41H ADDC A，43H MOV 45H，A MOV A，#0 ADDC A，#0

12、MOV 46H，A RET,；取被加数低字节 ；加上加数低字节 ；保存和的低字节 ；取被加数高字节 ；加上加数高字节 ；保存和的高字节 ；求高字节进位 ；子程序结束,；低字节相加 ；高字节相加 ；计算高字节进位 ；子程序结束,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.1 指令格式中符号意义说明,3.2.2 数据传送类指令,3.2.3 算术运算类指令,3.2.4 逻辑运算及移位类指令,逻辑运算：ANL(与)、ORL(或)、XRL(异或),1. 逻辑与运算指令组,ANL A，Rn,ANL A，direct,ANL A，Ri,ANL A，#data,ANL direct，A,ANL direc

13、t，#data,MOV C，P1.0 ANL C，P1.1 ANL C，/P1.2 MOV P3.0，C,3.2.4 逻辑运算及移位类指令,逻辑运算：ANL(与)、ORL(或)、XRL(异或),1. 逻辑与运算指令组,2. 逻辑或运算指令组,ORL A，Rn,ORL A，direct,ORL A，Ri,ORL A，#data,ORL direct，A,ORL direct，#data,3.2.4 逻辑运算及移位类指令,逻辑运算：ANL(与)、ORL(或)、XRL(异或),1. 逻辑与运算指令组,2. 逻辑或运算指令组,XRL A，Rn,XRL A，direct,XRL A，Ri,XRL A，#

14、data,XRL direct，A,XRL direct，#data,3. 逻辑异或运算指令组,3.2.4 逻辑运算及移位类指令,逻辑运算：ANL(与)、ORL(或)、XRL(异或),4. 累加器清“0”和取反指令组,(1)累加器清“0”指令,(2)累加器取反指令,A7 A0,3.2.4 逻辑运算及移位类指令,逻辑运算：ANL(与)、ORL(或)、XRL(异或),4. 累加器清“0”和取反指令组(CLR、CPL),5. 移位指令组( 累加器A ),(1)循环左移指令,RL A ；,(2)循环右移指令,RR A ；,A7 A0,3.2.4 逻辑运算及移位类指令,逻辑运算：ANL(与)、ORL(或

15、)、XRL(异或),4. 累加器清“0”和取反指令组(CLR、CPL),5. 移位指令组( 累加器A ),(1)循环左移指令,RL A ；,(2)循环右移指令,RR A ；,(3)带进位循环左移指令,RLC A ；,A7 A0,CY,(4)带进位循环右移指令,RRC A ；,A7 A0,CY,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.5 控制转移类指令,1. 无条件转移指令组,(1)长转移指令,指令机器码： 02 nnH nnL,指令转移范围：64KB,(2)绝对转移指令,AJMP addr11 ；,指令机器码：A10A9A8 00001 A70,指令转移范围：2KB,推 荐 使 用,3

16、.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.5 控制转移类指令,1. 无条件转移指令组,(3)短转移指令,指令机器码： 80H rel,相对偏移量 rel为8位补码,rel= 目的地址-(源地址+2)= 地址差-2,增地址转移：,指令地址 源程序 2130H SJMP 2132H 2150H NEXT：MOV A，R2,1EH,NEXT,指令转移范围：前128后127字节,rel= (目的地址-(源地址+2)补 = 0FFH-(目的地址-(源地址+2)+1 = 0FEH-地址差,3.2.5 控制转移类指令,1. 无条件转移指令组,(3)短转移指令,减地址转移：,指令地址 源程序 2130H

17、NEXT：MOV A，R2 2150H SJMP,0DEH,NEXT,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.5 控制转移类指令,1. 无条件转移指令组,(4)变址寻址转移指令,指令机器码 73H，指令转移范围64KB。,(1)长转移指令LJMP,(2)绝对转移指令AJMP,(3)短转移指令SJMP,MOVA，#02H MOVDPTR，#0006 JMPA+DPTR,P.77 10.,MOVP2，#20H MOV R0，#00H MOV A，R0,3.2 MCS-51单片机指令分类介绍,3.2.5 控制转移类指令,1. 无条件转移指令组,(4)变址寻址转移指令 JMP,(1)长转移指令

18、 LJMP,(2)绝对转移指令 AJMP,(3)短转移指令 SJMP,2. 条件转移指令组,(1)累加器判零转移指令,JZ rel,；若A=00H，PCPC+e(转移)， ；若A00H，PCPC+2 (不转移),JNZ rel,；若A00H，PCPC+e(转移)， ；若A=00H， PCPC+2(不转移),2. 条件转移指令组,(1)累加器判零转移指令,(2)数值比较转移指令,CJNE 操作数1，操作数2，rel,CJNEA，#data，rel,CJNEA，direct，rel,CJNERn，#data，rel,CJNERi，#data，rel,对CY的影响,操作数1=操作数2，CY=0； 操

19、作数1操作数2，CY=0； 操作数1操作数2，CY=1；,DJNZ 操作数，rel,2. 条件转移指令组,(1)累加器判零转移指令,(2)数值比较转移指令,(3)减1条件转移指令,若（操作数-1)=0，则转移PCPC+2 ，顺序执行； 若（操作数-1)0 ，则PCPC+2+rel 。,指令机器码： D8-DFH rel （两个字节）,指令机器码： D5 direct rel （三个字节）,若（操作数-1)=0，则转移PCPC+3，顺序执行； 若（操作数-1)0，则PCPC+3+rel 。,查表法求Y=X2。设在片内RAM的20H开始连续5个单元存放5个数X(0X15) ，要求将查表求Y，存入片

20、内RAM30H开始的五个单元。,ORG 0000H AJMP 0020H ORG 0020H SQU:MOV DPTR,#TAB MOV R0,#20H MOV R1,#30H MOV 78H,#5 LOOP: MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R0 INC R1 DJNZ 78H,LOOP,ORG 0040H TAB: DB 00,01,04,09,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225 END,3. 子程序调用与返回指令组,ACALL addr11,指令机器码：A10A9A8 10001 A70,(1)绝对调用指令,3.2.5 控制转移类指令,1. 无条件转移指令组,2. 条件转移指令组,例： 8100H ACALL label 问： label 的地址范围？,8000H87FFH,3. 子程序调用与返回指令组,(1)绝对调用指令,(2)长调用指令,LCALL