《的指令系统》PPT课件.ppt

1、第3讲：MCS-51的指令系统,电气工程系 赵志衡 TEL:86413623 E-mail:,MCS-51 单 片 机 原 理 及 设 计,本讲课程主要内容,1 概述 2 51指令系统的寻址方式 3 51的指令系统及一般说明 3.1 数据传送类 3.2 算数操作类 3.3 逻辑运算类 3.4 控制转移类 3.5 位操作类,MCS-51 单 片 机 的 指 令 系 统,51指令的概述,51共有指令111条 字节： 单字节指令49条 双字节指令45条 三字节指令17条 执行周期： 单机器周期指令64条 双机器周期指令45条 4 机器周期指令 2 条,51指令的概述,汇编指令的基本结构： 标号：操作

2、码助记符 第1操作数,第2操作数；注释 Loop1: mov a, #0ffh; 累加器A赋值为ff 标号：表示该指令所在的符号地址，一般由字母和数字组成，第一位为字母，其余位为字母、数字任选。 操作码助记符、第1操作数和 第2操作数：指令的核心部分。对于某些指令可能不存在完整的两个操作数。 注释：是由用户加入的文本，对汇编程序不起任何作用，只是方便阅读。 * 第1操作数又称目的操作数，第2操作数又称源操作数 * 51不区分大小写,51指令的概述,汇编语言与机器语言（机器码） CPU只能执行机器语言（由8位二进制代码组成，分为1字节、2字节、3字节）。 例如：RET 22H MOV A,#0f

3、h 74H 0FH MOV 74H,#0BH 75H 74H 0BH 汇编程序 汇编语言 机器语言 反汇编程序,MCS-51的寻址方式,寻址方式是指寻找、确定参与操作的数据的地址的方式，包括： 1寄存器寻址 2直接寻址 3寄存器间接寻址 4立即寻址 5基址寄存器加变址寄存器间接寻址,MCS-51的寻址方式,1.寄存器寻址 可用于访问选定寄存器区的8个工作寄存器R0R7、A、B、DPTR、Cy等。 MOV A,R1 2.直接寻址 用于访问内部RAM、SFR，是访问SFR的唯一方法。 MOV A,40H,MCS-51的寻址方式,3.寄存器间接寻址 用于访问内部RAM和外部数据区，包括52系列单片机

4、的高128字节RAM，只有R0,R1可以作为间址寄存器。 MOV R0,#40H MOV A,R0 4.立即寻址 指令中的第二操作数为立即数。51指令中的立即数应冠以前缀#，且若立即数的首位为AF，前面还要加零。 MOV A,#40H mov A,#0B2h 5.基址寄存器加变址寄存器间接寻址 用于访问程序存储器的一个单元，该单元的地址是基址寄存器（DPTR或PC）的内容与变址寄存器A的内容之和。 MOV DPTR,#0400H MOV A,#05H MOVC A,A+DPTR,51指令系统及一般说明, 分类 数据传送类 算数操作类 逻辑运算类 控制转移类 位操作类,51指令系统及一般说明,指

5、令介绍中符号的说明： Rn:当前工作寄存器区中R0R7 Ri:当前工作寄存器区中的R0,R1 Direct:直接地址 #data:指令中的常数（8位或16位） Dptr:数据指针 ：间接寻址前缀 （X）：x中的内容（20h） (x):在间接寻址中，由间址寄存器寻址的单元中的内容 (R0)，若R0=20H，则(R0)表示（20H）,3.1 数据传送类,以累加器为目的操作数的指令 以Rn为目的操作数的指令 以直接地址为目的操作数的指令 以寄存器间接地址为目的操作数的指令 16位数据传送 堆栈操作指令 累加器与外部数据存储器传送指令 查表指令 字节交换指令 半字节交换指令,3.1 数据传送类,Mov

6、 a,Rn；以累加器为目的 Mov Rn,#0A0h；以Rn为目的操作数 Mov 40H,Ri；以直接地址为目的操作数 Mov Ri,#0B0h；以寄存器间接地址为目的操作数 Mov dptr,#2000h Push pop direct (sp)=60h,(a)=30h,(b)=70h Push a ;(sp)+1=61h=sp (a)=61h Push b ; (sp)+1=62h=sp (b)=62h Pop b ; (sp)=b (sp)-1=sp =61h Pop a ; (sp)=a (sp)-1=sp =60h,3.1 数据传送类,A与外部数据存储器传送 Movx a,dptr

7、Movx a,Ri Movx dptr,a Movx Ri,a,3.1 数据传送类,查表指令 Movc a,a+pc（单字节） 若程序中这指令所在的地址为1000h，这是一条单字节指令。CPU执行此条指令时，pc=1001, 假定此时a=30h。那么，程序的执行结果，是将程序存储器1031H中内容，读入a中。 只能查该指令后面256单元，且表格只能为一段程序所用 Movc a,a+dptr 若dptr=8100h,a=40h 执行结果，将程序存储器地址为8140h中内容读入a。,3.1 数据传送类,字节交换指令:将累加器内容与源操作数内容相互交换 Xch a,Rn Xch a,40h（直接地址

8、） Xch a,Ri Xch a,R7 若a=55h;R7=66h，指令执行结果a=66h,R7=55h 半字节交换:累加器与内部RAM低4位交换 Xchd a,Ri Xchd a,R0 若a=59h,R0=60h,(60h)=3eh,执行结果a=5eh,(60h)=39h,3.2 算数操作类,加法指令 带进位的加法指令 增量指令 十进制调整指令 带进位的减法指令 减一指令 乘法指令 除法指令 *增量指令与减一指令不影响PSW中标志位,3.2 算数操作类,3.2 算数操作类,加法指令 Add a,Rn add a,direct add a,Ri add a,#data 将源操作数内容与A内容相

9、加，结果存入A。如果位7有进位输出，则置1 Cy位，否则清零；如果位3有进位输出，则置1 Ac位，否则清零；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，则置位溢出标志位OV；否则对溢出标志位清零。,3.2 算数操作类,例： （A）=53H,(R0)=FCH 执行指令：ADD A,R0,3.2 算数操作类,3.2 算数操作类,带进位加法指令 Addc a,Rn addc a,direct addc a,Ri addc a,#data 同时把加数、A、进位标志位Cy的内容相加，结果存入累加器A中。对标志位的影响同ADD。,3.2 算数操作类,例： （A）=85H, (20H)=FFH,

10、 Cy=1 执行指令： ADDC A,20H,3.2 算数操作类,增量指令 Inc a inc Rn Inc direct inc Ri Inc dptr 对变量进行加1操作，不影响标志位，若原变量中内容为FFH则程序执行后变量变为00H。,3.2 算数操作类,十进制调整 DA a 应用背景： （1）该指令执行前，一般有一条加法指令。 （2）加法指令中的两个加数，应该是用压缩BCD码表示的十进制数，和存放在A中。 （3）执行完DA指令后，A中存放的数是两个加数的十进制和，也使用压缩BCD码表示。 若(A)=56h (R5)=67h ADD A,R5 DA A 结果（A）=23；Cy=1,3.2

11、 算数操作类,带进位的减法指令 SUBB A,Rn SUBB A,direct SUBB A,Ri SUBB A,#data 从累加器A中减去源操作数内容和进位标志，结果存入A。如果位7有借位，则置1 Cy位，否则清零；如果位3有借位，则置1 Ac位，否则清零；如果位6有借位而位7没有借位，或者位7有借位而位6没有，则置位溢出标志位OV；否则对溢出标志位清零。,3.2 算数操作类,3.2 算数操作类,减1指令 DEC A DEC Rn DEC direct DEC Ri 功能：指令中的变量减1，不影响标志位，若变量初始值为00H，则指令执行后变为FFH。 MOV 40H,#0FFH DEC 4

12、0H 执行结果 （40H）=FEH 没有DEC DPTR其他与inc相同,3.2 算数操作类,乘法指令 MUL AB 将A与B中的8位整数相乘，其16位积的低8位放在A中，高8位放在B中，如果积大于255，则置位OV，否则清零；Cy总是0。 除法指令 DIV AB A除以B，商放在A中，余数放在B中。清Cy、OV。 如果除数为0，则结果A、B中内容不定，置位OV。,3.3 逻辑运算指令,清零与取反 CLR CPL 左移 RL RLC 右移 RR RRC 累加器半字节交换 SWAP 逻辑与、或、异或 ANL ORL XRL,3.3 逻辑运算指令,清零与取反 CLR A ；A清零 CPL A ;按

13、位取反 左移 RL A; A中内容左移一位，位7移入位0 RLC A；A中内容和进位标志位Cy一起左移， 位7移入Cy，Cy位移入位0。,3.3 逻辑运算指令,右移 RR A; A中内容右移一位，位0移入位7。 RRC A；A中内容和进位标志位Cy一起右移， 位0移入Cy，Cy位移入位7。 累加器半字节交换 SWAP A 例如：MOV A,#0C5H SWAP A 结果A=5CH,3.3 逻辑运算指令,与、或、异或 ANL ORL XRL ANL A,R0 ORL A,R0 XRL 40H,#40H *运算结果存入第一操作数中，支持寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址和立即寻址方式。,3.4

14、控制转移类指令,长跳转指令 Ljmp addr16 相对跳转指令 Sjmp rel（双字节指令） 间接跳转指令 Jmp a+dptr,3.4 控制转移类指令,条件转移指令：依据某种条件决定是否跳转，条件不满足，程序将顺序执行。 jz rel ;A为零则转移 Jnz rel；A不为零则转移 rel 表示跳转范围（+127-128）字节 比较不相等转移：比较前面两个操作数的大小，如果不相等，发生跳转。 Cjne a,#data,rel cjne a,direct,rel cjne Rn,#data,rel cjne Ri,#data,rel 如果第1操作数小于第2操作数，则置位进位标志，否则清零，不影响任何一个操作数的内容。,3.4 控制转移类指令,减一不为零转移指令 djnz Rn,rel djnz direct,rel 将源操作数减一不为零则转移。 空操作指令 nop 只执行pc+1操作，cpu 等待一个机器周期。,3.4 控制转移类指令,调用子程序指令 Lcall addr16 无条件调用位于指定地址的子程序。 子程序返回指令 ret 中断子程序返回指令 reti,3.5 位操作指令,数据位传送 Mov c,bit mov bit,c