第3章MCS51单片机指令系统.ppt

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1、【学习目的和要求学习目的和要求】了解了解MCS-51MCS-51单片机的汇编指令格式、指令的分类和寻址方式；单片机的汇编指令格式、指令的分类和寻址方式；掌握指令的含义、功能和用途掌握指令的含义、功能和用途;掌握掌握MCS-51MCS-51汇编语言编程的基本方法汇编语言编程的基本方法;熟练地使用熟练地使用MCS-51MCS-51单片机指令编制一些简单的程序。单片机指令编制一些简单的程序。第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统计算机工作的基本原理计算机工作的基本原理是存储程序并执行程序，而程序则由能实现某种功能的指令序列构成。编写程序时使用的程序设计语言有三种：机器语

2、言、汇编语言汇编语言和高级语言汇编语言是用助记符来表示机器指令的一种程序设计语言汇编语言是用助记符来表示机器指令的一种程序设计语言 其语句格式如下：标号：标号：操作码操作码 操作数操作数；注释注释 操作码操作码:规定指令进行什么操作规定指令进行什么操作 操作数:指令操作的对象指令操作的对象 单字节指令单字节指令 操作码、操作数 同在一个字节中 双字节指令双字节指令 由两个字节组成：操作码+操作数(或操作数所在的地址)操作数可以是立即数、直接地址和寄存器等。三字节指令三字节指令 由三个字节组成：操作码+操作数+操作数第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统 MCS-5

3、1 MCS-51单片机的指令格式按字节长度可分为单片机的指令格式按字节长度可分为 无操作数的单字节指令无操作数的单字节指令 含有寄存器编号的单字节指令含有寄存器编号的单字节指令第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统寻址方式就是在指令中说明操作数所在地址的方寻址方式就是在指令中说明操作数所在地址的方法法共共7 7种寻址方式种寻址方式：立即寻址立即寻址 直接寻址直接寻址 寄存器寻址寄存器寻址 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 基寄存器加变址寄存器间接寻址基寄存器加变址寄存器间接寻址 相对寻址相对寻址 位寻址位寻址序号序号寻址方式寻址方式指令指令寻址空间寻址空间立即寻址立即

4、寻址操作数前面加前缀操作数前面加前缀“#”#”程序存储器程序存储器 直接寻址直接寻址操作数直接以单元地址形操作数直接以单元地址形式给出式给出内部内部RAMRAM128128个字节单元、位个字节单元、位地址空间、特殊功能寄存器地址空间、特殊功能寄存器 寄存器寻址寄存器寻址操作数在寄存器中操作数在寄存器中由指令指出某一个寄存器由指令指出某一个寄存器中的内容作为操作数中的内容作为操作数工作寄存器、特殊功能寄存工作寄存器、特殊功能寄存器器ACCACC、寄存器、寄存器B B、数据指针、数据指针DPTRDPTR及布尔累加器及布尔累加器C C寄存器间接寄存器间接寻址寻址寄存器中存放的是操作数寄存器中存放的是

5、操作数的地址，加标志的地址，加标志 内部内部RAMRAM低低128128个单元、个单元、外部外部RAMRAM64K64K字节的间接寻址字节的间接寻址 变址寻址变址寻址DPTRDPTR或或PCPC作基址寄存器，作基址寄存器，累加器累加器A A作为变址寄存器作为变址寄存器1616位的地址，访问位的地址，访问程序存储程序存储器器中的数据表格中的数据表格 相对寻址相对寻址当前当前PCPC值值+rel=+rel=源地址源地址+转移指令字节数转移指令字节数+rel+rel程序存储器，程序存储器，偏移量偏移量rel rel 是是有符号的单字节数，相对值有符号的单字节数，相对值在在-128-128+127+1

6、27范围内范围内位寻址位寻址指令中直接使用位地址指令中直接使用位地址内部内部RAMRAM中的中的位寻址区位寻址区特殊功能寄存器中位寻址特殊功能寄存器中位寻址第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统立即寻址立即寻址直接寻址直接寻址寄存器寻址寄存器寻址第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统寄存器间接寻址寄存器间接寻址变址寻址变址寻址相对寻址相对寻址MCS-51MCS-51的基本指令共的基本指令共111111条，按条，按指令所占的字节指令所占的字节来分来分 (1)单字节指令49条；(2)双字节指令45条；(3)三字节指令17条。按指令的按指令

7、的执行时间执行时间来分：来分：(1)1个机器周期(12个时钟振荡周期)指令64条(2)2个机器周期(24个时钟振荡周期)指令45条(3)4个机器周期(48个时钟振荡周期)乘、除两条指令 12MHz晶振:机器周期为1s第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统按指令的功能，MCS-51指令系统可分为下列五类：1.1.数据传送类数据传送类(28(28条条)2.2.算术运算类算术运算类(24(24条条)3.3.逻辑操作类逻辑操作类(25(25条条)4.4.位操作类位操作类(17(17条条)5.5.控制转移类控制转移类(17(17条条)第第3 3章章 MCS-51MCS-51

8、单片机指令系统单片机指令系统在分类介绍之前，先描述一下指令符号的意义 R Rn n 当前工作寄存器区中的工作寄存器R0 R7，n=07 R Ri i 当前寄存器区中可作间接寻址寄存器的2个寄存器 R0、R1(i=0,1)，间接寻址的RAM单元(0255)directdirect 直接地址，即8位的内部RAM或特殊功能寄存器地址#data#data 指令中的8位立即数#data#data1616指令中的16位立即数addraddr1616 16位目标地址，用于LCALL和LJMP指令addraddr11 11 11位目标地址，用于ACALL和AJMP指令第第3 3章章 MCS-51MCS-51单

9、片机指令系统单片机指令系统 rel rel 相对转移指令中的偏移量，为8位的带符号补码数DPTR DPTR 数据指针，用作16位的数据地址寄存器 A A 累加器 B B 特殊功能寄存器，专用于乘(MUL)和除(DIV)指令 C C (或Cy)进位标志或位累加器 bit bit 内部数据RAM或特殊功能寄存器中的直接寻址位 间接寻址寄存器前缀 (X)(X)X中的内容(X)(X)由X寻址的单元内容 位取反 箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统 数据传送指令一般的操作是把源操作数传送到指令所指定的目标地址，指令执行后，源操作数不变，

10、目的操作数被源操作数所代替。第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统1.1.内部数据存储器间数据传送指令内部数据存储器间数据传送指令 (1)(1)立即寻址立即寻址 MOV ，操作码助记符 目的操作数 源操作数 功能注释 机器代码(H)MOV A,data ;(A)data 74 data MOV direct,data ;(direct)data 75 direct data MOV Ri,data ;(Ri)data 7677 data MOV Rn,data ;(Rn)data 787F data MOV DPTR,data16;(DPTR)data16 90

11、data15-data0该指令能实现内部RAM之间、特殊功能寄存器之间或特殊功能寄存器与内部RAM直接数据传送 (2)(2)寄存器寻址寄存器寻址 MOV direct,A ;(direct)(A),F5 direct MOV Ri,A ;(Ri)(A),F6F7 MOV Rn,A ;(Rn)(A),F8FF MOV A,Rn ;(A)(Rn),E8EF MOV direct,Rn ;(direct)(Rn),888F direct (3)(3)直接寻址直接寻址 MOV A,direct ;(A)(direct),E5 direct MOV Rn,direct ;(Rn)(direct),A8A

12、F direct MOV Ri,direct ;(Ri)(direct),A6A7 direct MOVdirect2,direct1;(direct2)(direct1),85direct1 direct2 (4)(4)寄存器间接寻址寄存器间接寻址 MOV A,Ri ;(A)(Ri),E6E7 MOV direct,Ri;(direct)(Ri),8687 direct第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统2.2.外部数据存储器数据传送指令外部数据存储器数据传送指令 由由DPTRDPTR内容指示外部数据存储器地址内容指示外部数据存储器地址 MOVX A,DPTR

13、 ;(A)(DPTR),E0 MOVX DPTR,A ;(DPTR)(A),F0 由由RiRi内容指示外部数据存储器地址内容指示外部数据存储器地址 MOVX A,Ri ;(A)(Ri),E2E3 MOVX Ri,A ;(Ri)(A),F2F3【例例 3-1】设外部RAM(0203H)=FFH,分析以下指令执行后的结果。MOV DPTR,0203H;(DPTR)0203H ,90 02 03 MOVXA,DPTR ;(A)(DPTR),E0 MOV 30H,A ;(30H)(A),F5 30 MOV A,0FH ;(A)0FH ,74 0F MOVXDPTR,A ;(DPTR)(A),F0 执行

14、结果为:(DPTR)=0203H,(30H)=FFH,(0203H)=(A)=0FH。MOVX ，第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统3.3.程序存储器向累加器程序存储器向累加器A A传送数据指令传送数据指令采用变址寻址方式,把程序存储器(ROM或EPROM)中存放的表格数据读出,传送到累加器A。MOVC A,A+DPTR ;(A)(A)+(DPTR),93 MOVC A,A+PC;(PC)(PC)+1,(A)(A)+(PC),83【例例 3-2】设(A)=30H，执行指令：地址 指令 1000H MOVC A，A+PC结果为程序存储器中1031H单元的内容送入

15、A。【例例 3-3】设(DPTR)=8100H，(A)=30H，执行指令 MOVC A，ADPTR结果为程序存储器中8130H单元的内容送入累加器A。MOVC ，第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统4.4.数据交换指令数据交换指令(1)(1)字节交换指令字节交换指令将累加器A和源操作数内容相互交换。源操作数有寄存器寻址、直接寻址和寄存器间接寻址等。XCH A,direct ;(A)(direct),C5 directXCH A,Ri ;(A)(Ri)i=0，1,C6C7XCH A,Rn ;(A)(Rn)n=07,C8CF(2)(2)半字节交换指令半字节交换指令将

16、A的低4位和R0或R1指出的RAM单元低4位相互交换，各自的高4位不变。XCHD A,Ri ;(A30)(Ri)30)i=0,1,D6D7SWAP A ;(A74)(A30),C4【例例 3-4】设(A)=80H，(R7)=08H，执行指令：XCH A，R7 ；(A)(R7)结果：(A)=08H，(R7)=80H第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统5.5.栈操作指令栈操作指令堆栈指针堆栈指针SP指出堆栈的栈顶位置指出堆栈的栈顶位置(1)(1)进栈指令进栈指令指令功能是首先将栈指针SP的内容加1，然后把直接地址指出的单元内容传送到栈指针SP所指的内部RAM单元中。PUSH direct ；SP(SP)+1，(SP)(direct)(2)(2)出栈指令出栈指令指令功能是栈指针SP所指的内部RAM单元内容送入直接地址指出的字节单元中，栈指针SP的内容减1。POP direct ；direct(SP)SP(SP)-1第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统【例例 3-5】设(SP)=60H，(ACC)=30H，(B)=70H，执行下列