单片机控制原理第 3 章

例3.1 设内部RAM 30H单元内容为52H，给出以下程序执行 后(R0)=？ (A)＝？（30H）＝？及30H在不同指令中的作用。
MOV A, #30H MOV A, 30H MOV R0，#30H MOV A, @R0 MOV 30H， #30H ；（A）←#30H ；A←(30H)， 即（A）=52H ；(R0)←#30H ；A←（（R0）），即（A）=52H ；（30H）←#30H
机器码：计算机所能辨认的二进制代码，又称机器码 或指令代码。一种计算机有几十种甚至几百中指令， 如果都用二进制代码，记忆、书写，编程都很不方 便，且易出错。
Eg: MOV R0, #30H ； 78H 30H
助记符：能够代替每一条指令的特定的英文缩写符号 称为助记符。（指令-----助记符，一一对应） Eg: 传送指令--- MOV
注意： 单片机的+ 、- 、*、 / 运算均是以补码的形式 进行的。补码在进行计算时，若两个运算数不匹配，先 对位数较少的操作数进行符号位扩展，然后再计算。 例： JC 80H
；双字节指令
1007H+80H=1007H+FF80H= 0F87H JC 60H 1007H+60H=1007H+0060H= 1067H
MCS-51的基本指令共111条。
1.指令的分类
按指令所占的字节来分： (1) 单字节指令49条；格式：操作码、操作数 (同在一个字节) (2) 双字节指令45条；格式：操作码+操作数 (3) 三字节指令17条。格式：操作码+操作数+操作数 按指令的执行时间来分： （12MHz晶振:机器周期为1μs。） (1) 1个机器周期（12个时钟振荡周期）指令64条 1μs； (2) 2个机器周期（24个时钟振荡周期）指令45条 2μs； (3) 乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期（48个时钟振荡周 期）, 4μs 。
2.直接寻址(P18)
例： ANL 70H, #48H ；把数值48H与(70H ) “相与”后的结 果 (70H) 中，即48HΛ(70H) (70H) 说明： 1）操作数70H是具体的一个地址，所以称为直接寻址。 2）目的操作数直接寻址(direct)是8位二进制数，直接寻址 的范围主要有以下三个地址空间(P36)： ⑴ 内部RAM: 00H~7FH地址空间（128个字节）；P18 ⑵ 特殊功能寄存器SFR ：直接寻址是SFR唯一寻址方式；P19 ⑶ 211位地址空间:（内部 RAM中有20H~2FH中有128个位， SFR中有83位，共211位可以用于直接寻址。）
⑷ 注释：注释必须以“；”开头，可有可无，可由任何可打印 的 ASCII码字符组成，用于解释说明程序。 ⑸ 带[ ]的内容可省。 例： NOP ；只有操作码助记符
二、单片机指令的寻址方式(重点)
寻址方式：指令中说明操作数所在地址的方法。
MCS-51单片机共有7种寻址方式：立即寻址、直接寻址、 寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、变址寻址、位寻址。
6.变址寻址(P37)
；(A)←（（A）+PC当前值） ；(A)←（（A）+DPTR） ；间接转移，跳转至 ((A)+DPTR） 说明：1) PC, DPTR作为基址寄存器，A作为变址寄存器（ 偏移量）。 2)专门针对程序存储器的寻址方式。 3)常用于表头操作（表头指向PC, DPTR），A为查表 中得第几个变量（从0开始）。 注意：变址寻址只有上面的三种表达。 如： MOVC A， @A+PC MOVC A， @A+DPTR JMP @A+DPTR
3.1 内部RAM传送类指令
类型 目的操作数(DST) MOV MOV MOV MOV 助记符(SRC) A，Rn A，@Ri A，#data A，data 功能 (A)←(Rn) (A)←((Ri )) (A)←data (A)←(data) Rn←(A) Rn←(data) Rn←#data (data)←(A) (data)←(Rn) (data)←(data) (data)←((Ri)) (data)←#data ((Ri)) ←(A) ((Ri)) ←(direct) ((Ri)) ← #data DPTR ← #data16
7.位寻址( P38)
例如： MOV C，40H ；把(40H) →进位位C。 ANL C， PSW.5 寻址范围包括：内部RAM 20H~2FH （128位）。P18 SFR中 83位（12个 SFR中地址可以被8整除的） 位寻址表示方法：( P18) 1) 内部RAM的有两种（20H~2FH） 例如， MOV C，40H ；位地址 MOV C，(28H).0 ;另一种是单元地址加上位是指 28H单元中的最即寻址
例： MOV A, #60H ；将数字60H 累加器 A，即(E0H)=60H 说明：1） 操作数60H 是一个实际的数字，所以称为立即寻址 。 累加器A所对应的地址为E0H。 2） “ # ”为立即数，可以是一或两个字节。 3） MCS-51系列只有一条指令立即数为16位，这就是： MOV DPTR，# data16 ； DPH ←data高8位， DPL ←data低8位
2. 指令格式
助记符由操作码和操作数两部分组成。
例：ADD A, #50H ；ADD是操作码，A和#50H为操作数。
功能： 将累加器A中的数与立即数50H相加，将结果送到累
加器A中。 操作码：代表指令的功能，是指令功能的英文缩写。 操作数：代表指令的操作对象，一般有地址或数据。
3. 汇编语言指令格式
2) SFR的四种寻址位（以PSW中的F0为例 ）P19 0D5H 直接使用位地址； MOV C，0D5H
F0
PSW.5
位名称的表示方法； MOV C， F0
特殊功能寄存器符号加位数的表示方法。 MOV C， PSW.5
(0D0H).5 单元地址加位数的表示方法； MOV C， (0D0H).5
MCS-51中211个位进行运算和传送的操作，只能借助 进位标志位C（CY）完成。
(2)逻辑操作类
(3)算术运算类 (4)位操作类 (5)控制转移类
24条； 如 ANL 、 ORL 、 XRL
25条； 如 ADD、SUBB、MUL、DIV 17条； 如 SETB ，JBC … 17条； 如 LJMP、AJMP、JN、JNB….
1.数据传送类指令 作用： 用于数据的保存和交换。 方式： 数据传送、数据交换和栈操作。 1.1 数据传送 内部数据传送类指令 MOV、 数据传送 外部数据传送类指令 MOVX 程序存储器传送指令 MOVC （1）内部RAM传送类指令 MOV 内部RAM传送类指令如表3.1所示。 格式： MOV <目的操作数DST>，<源操作数SRC> 说明： 属“复制”性质，而不是“搬家”; 数据传送类指令不影响标志位：Cy、Ac和OV；影 响奇偶标志位 P。
解： （R0）=30H， （A）=52H，（30H）=30H 其中，第一，三，五句中#30H为立即数，第二，五条 指令中30H为直接地址，第四条指令R0中的30H为隐含的间接 地址。
A
Rn 片内 RAM 传送 指令
MOV Rn，A MOV Rn，data MOV Rn，#data MOV MOV MOV MOV MOV data，A data，Rn data，data data，@Ri data，#data
data
@ Ri DPTR
MOV @Ri ，A MOV @Ri ，direct MOV @Ri ， #data MOV DPTR , #data16
汇编语言源程序：用助记符（操作码）、符号地址和标识 符等书写的程序称之为汇编语言源程序。
汇编：汇编语言源程序在机器执行前必须先转换为相应的 机器码方可被机器识别执行，这个过程称为翻译（汇 编）。
汇编程序的方法有两种：人工汇编，汇编软件自动汇编。
汇编语言的标准格式为： [标号:] 操作码助记符 [操作数1,操作数2,操作数3] [;注释]
例：ANL A, @R0 ；把R0中的数所指定存储器单元中的数和
51系 列 52系 列 FFH
累加器A中的数“相与”，其结果放在累加 RAM 128字 节 SFR 128 字 节 （ 只 Λ(A) (A) 器A中，即((R0))能 用 间 接 寻 (直 接 寻 址 ) 址) MOV A, @Ri ；i = 0或1，把R0中的数所指定存储器单元 80H 中的数 累加器A中。((Rn))(A) 7FH MOVX A ， @DPTR ;外部RAM的64K字节的间接寻址 RAM 128字 节 RAM 128字 节 说明：1）操作数中加@为间接寻址。直 接 或 寄 存 器 间 （直接或寄存器间 （ 接寻址 接寻址) 2）寄存器间接寻址中可选工作寄存器R0)、R1，堆栈指针 00H SP、16位的数据指针DPTR。 3)堆栈区：堆栈操作指令PUSH（压栈）和POP（出栈）使 用堆栈指针（SP）作间接寻址寄存器。
3.寄存器寻址 例： INC R0 MOV A, Rn
；（R0）+1 （R0） ；(Rn)即把Rn中的数累加器A 其中：n = 0~7 说明：1）操作数中有一个为寄存器，故称为寄存器寻址。 2）寄存器寻址中可选工作寄存器R0~R7，累加器A， 通用寄存器B、地址寄存器DPTR、进位位CY。
4.寄存器间接寻址
字符串，也是机器的保留字，操作码与操作数之间要用若
干空格分开。
汇编语言的标准格式为： [标号:] 操作码助记符 [操作数1,操作数2,操作数3] [;注释]
⑶ 操作数：可以是具体的数字，也可以是符号或RS名，操作
数可分为源操作数SRC（source）和目的操作数 DST（destination），二者用逗号分开，有些指令 无操作数。 例： MOV <DST>, <SRC>
⑴ 标号：是用户定义的符号，它代表该条指令的符号地址，以英 文字母开始，由1～8个字符（字母、数字和下划线“-”） 组成，以“：”结尾。标号不能使用机器的保留字，一 个 程序中不允许重复定义标号。标号也称标识符。 ⑵ 操作码助记符：是汇编语言中每一行不可缺少的部分，它规定 了指令的操作功能，操作码助记符是由2～5个字母组成的