第3章 单片机汇编程序设计(ghl)

第3章 单片机汇编程序设计
3.2.3 存储器数寻址 存储器数寻址针对的数据是存放在存储器单元中， 对于存储器单元的内容通过提供存储器单元地址使用。 根据存储器单元地址的提供方式，存储器数的寻址方 式有：直接寻址、寄存器间接寻址、变址寻址。 一．直接寻址
直接寻址是指数据在存储器单元中，在指令中 直接提供存储器单元的地址。在MCS-51系统中， 这种寻址方式针对的是片内数据存储器和特殊功能 寄存器。在汇编指令中，指令中直接以地址数的形 式提供存储器单元的地址。例如： MOV A，20H
《单片机原理及应用》
第3章 单片机汇编程序设计
东北大学信息学院 高宏亮
第3章 单片机汇编程序设计
什么是汇编指令和汇编语言程序
任何微处理器(包括MCU)只能执行二进制代码指令， 即机器语言。但机器语言都是一系列的二进制指令，开 发人员记忆、开发、修改都很困难。为了便于记忆、识 别理解，人们就每条机器指令赋予一个易于理解的字符 串符号，称为汇编指令。由汇编指令构成的程序称为汇 编语言程序。 汇编指令和机器语言指令可以实现一一对应，这 既决定了汇编语言的高效性，也导致了汇编语言的编程 繁琐性和代码移植性差。 类似于人类语言中包含实词和虚词，汇编语言也包 括可执行的汇编指令和不可执行的伪指令。
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3.2 MCS-51系列单片机寻址方式
MCS-51单片机的寻址方式按操作数的类型，可分为 数的寻址和指令寻址。数的寻址有：常数寻址(立即寻 址)、寄存器数寻址(寄存器寻址)、存储器数寻址(直接寻 址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式)和位寻址； 指令的寻址有绝对寻址和相对寻址， 3.2.1 常数寻址(立即寻址) 操作数是常数(又称为立即数)，使用时直接出现在指 令中，紧跟在操作码的后面。在汇编指令中，立即数前 面以“#”符号作前缀。在程序中通常用于给寄存器或存 储器单元赋初值，例如： MOV A，#20H 其功能是把立即数20H送给累加器A。
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80H 20H
20H
A
在MCS-51单片机中，寄存器间接寻址用到的寄存 器只能是寄存器R0、R1和数据指针寄存器DPTR。 其中，片内数据存储器只能用R0和R1作指针间接访 问；片外数据存储器，低端的256字节单元，既可以用 两位十六进制地址以R0或R1作指针间接访问，也可用 四位十六进制地址以DPTR作指针间接访问，而高端的 字节单元则只能以DPTR作指针间接访问。
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3.1 MCS-51系列单片机汇编指令格式及标识 MCS-51系列单片机从功能上分五大类：数据传送 指令、算术运算指令、逻辑操作指令、控制转移指令和 位操作指令。 3.1.1 指令格式
[标号:] 操作码助记符[目的操作数][,源操作数][;注释]
(1) 操作码助记符表明指令的功能，不同的指令有不 同的指令助记符，它一般用说明其功能的英文单词 的缩写形式表示。 (2) 操作数用于给指令的操作提供数据、数据的地址或 指令的地址，操作数往往用相应的寻址方式指明。 (3) 标号是该指令的符号地址，后面须带冒号。 (4) 注释是对该指令的解释，前面须带分号。
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3.1.2 指令中用到的标识符
为便于后面的学习，先对指令中用到的一些符 号的约定意义作以说明： (1)Ri和Rn：表示当前工作寄存器区中的工作寄存 器，i取0或1，表示R0或R1。 n取0~7，表示R0~R7。 (2)#data：表示包含在指令中的8位立即数(常数)。 (3)#data16：表示包含在指令中的16位立即数。 (4)rel：以补码形式表示的8位相对偏移量，范围 为-128~127，主要用在相对寻址的指令中。 (5)addr16和addr11：分别表示16位直接地址和 11位直接地址。
例如：查表指令MOVC A，@A+PC所在的地址 为2000H，表格的起始单元地址为2035H，表格的第 4个元素(位移量为03H)的内容为45H，则查表指令的 处理过程如下：
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MOV A，#03H ；表格元素相对于表首的位 移量送累加器A ADD A，#34H ；当前程序计数器PC相对于 表首的差值加到累加器A中 MOVC A，@A+PC ；查表，查得第4个元素 内容45H送累加器A
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3．程序存储器传送指令MOVC 程序存储器传送指令只有两条，一条用DPTR基址 变址寻址。一条用PC基址变址寻址。 MOVC A，@A+DPTR；A ← (A+DPTR) MOVC A，@A+PC ；A ← (A+PC) 这两条指令通常用于访问表格数据，因此以称为查 表指令。
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对于片内RAM和片外RAM的低端256字节都可以 用R0和R1作指针访问，它们之间用指令来区别。片 内RAM访问用MOV指令，片外RAM访问用MOVX 指令。
三．变址寻址 变址寻址是指操作数的地址由基址寄存器的地 址加上变址寄存器的地址得到。在MCS-51系统中， 它是以数据指针寄存器DPTR或程序计数器PC为基 址，累加器A为变址，两者相加得存储单元的地址， 所访问的存储器为程序存储器。
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3.3 MCS-51系列单片机指令系统 3.3.1 数据传送指令 数据传送指令有29条，是指令系统中数量最多、使 用也最频繁的一类指令。这类指令可分为三组：普通 传送指令、数据交换指令、堆栈操作指令。
一．普通传送指令 普通传送指令以助记符MOV为基础。分成片内数 据传送指令、片外数据传送指令和程序传送指令。 1．片内数据传送指令MOV 指令格式：MOV 目的操作数，源操作数 其中：源操作数可以为A、Rn、@Ri、direct、#data， 目的操作数可以为A、Rn、@Ri、direct，组合起来总 共16条。
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2．片外数据存储器传送指令MOVX 在MCS-51系统中只能通过累加器A与片外数据存储 器进行数据传送，只能通过@Ri和@DPTR以间接寻址 方式进行。MOVX指令共有四条： MOVX A，@DPTR ；A ← (DPTR) MOVX @DPTR，A ；(DPTR) ← A MOVX A，@Ri ；A ← (Ri) MOVX @Ri，A ；(Ri)← A 其中前两条指令通过DPTR间接寻址，可以对整个 64K片外数据存储器访问。后两条指令通过@Ri间接寻 址，只能对片外数据存储器的低端的256字节访问，访 问时将低8位地址放于Ri中。
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(6)direct：表示直接寻址的地址。 (7)bit：表示可位寻址的直接位地址。 (8)(X)：表示X单元中的内容。 (9)((X))：表示以X单元的内容为地址的存储器单元内 容，即(X)作地址，该地址单元的内容用((X))表示。 (10)/ 和→符号：“/”表示对该位操作数取反，但不影 响该位的原值。“→”表示操作流程，将箭尾一方的 内容送入箭头所指一方的单元中去。
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3.2.2 寄存器数寻址(寄存器寻址)
操作数在寄存器中，指令中直接提供寄存器的名称， 这种寻址方式称为寄存器寻址。在MCS-51系统中，这 种寻址方式只能针对R0~R7 8个通用寄存器和部分特殊 功能寄存器(如累加器A、寄存器B、数据指针DPTR等) 中的数据，对于其它的特殊功能寄存器中的内容的寻 址方式不适用。 例如： MOV A，R0 其功能是把R0寄存器中的数送给累加器A，在指令 中，源操作数R0为寄存器寻址，传送的对象为R0中的 数据。
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其功能是把片内数据存储器20H单元的内容送给 累加器A。指令中20H是地址数，它是片内数据存储 单元的地址。在MCS-51中，数据前面不加“#”是存 储单元地址而不是常数，常数前面才加符号“#”。
对于特殊功能寄存器，在指令中使用时往往通过 特殊功能寄存器的名称使用，而特殊功能寄存器名称 实际上是特殊功能寄存器单元的符号地址，因此它们 是直接寻址。例如： MOV A，P0 其功能是把P0口的内容送给累加器A。P0是特殊 功能寄存器P0口的符号地址，该指令在翻译成机器码 时，P0就转换成直接地址80H。
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MOV direct，direct ；(direct) ←(direct) MOV direct，@Ri ；(direct) ←(Ri) MOV direct，#data ；(direct) ← #data (4)以间接地址@Ri为目的操作数 MOV @Ri，A ；(Ri) ← A MOV @Ri，direct ；(Ri) ←(direct) MOV @Ri，#data ；(Ri) ← #data (5)以DPTR为目的操作数 MOV DPTR，#data16 ；DPTR ← #data16 注意，源操作数和目的操作数中的Rn和@Ri不能 相互配对。如不允许有“MOV Rn，Rn”，“MOV @Ri，Rn”这样的指令。即，不允许在一条指令中同时 出现两个工作寄存器，无论它是寄存器寻址还是寄存 器间接寻址。
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例如：MOVC A，@A+DPTR 其功能是将寄存器DPTR的内容加上累加器A中的 内容作为程序存储器的地址，从对应的单元中取出内 容送累加器A中。 设指令执行前DPTR的值为2000H，累加器A的值 为05H，程序存储器2005H单元的内容为30H，则指令 执行后，累加器A中的内容为30H。
DPTR
2000H + A 05H 2005H 30H
A
30H
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3.2.4 位寻址
位寻址是对二进制位数的寻址方式。在51单片机中 有一个独立的位处理器，有多条位处理指令，进行各种 位运算。位处理的操作对象是各种可位寻址位，对于它 们的访问是通过相应的位地址来处理。 在51系统中，位地址的表示可以用以下几种方式： 1) 直接位地址(00H~0FFH)。例如：20H 2) 字节地址带位号。例如：20H.3表示20H单元的3位。 3) 特殊功能寄存器名带位号。 例如：P0.1表示P0口的1位。 4) 位符号地址。 例如：TR0是定时/计数器T0的启动位。