MCS-51系列单片机的指令系统和汇编语言程序
第三章MCS51单片机的指令系统和汇编语言程序示例(第5.
第三章MCS51单片机的指令系统和汇编语言程序示例（第5、6、7节）1．试分析单片机执行下列指令后累加器A和PSW中各标志位的变化状况？（1）MOV A，＃19HADD A，＃66H（2）MOV A，＃5AHADD A，＃6BH2．已知：A＝85H,R0=30H,(30H)=11H, (31H)=0FFH,C=1,试计算单片机执行下列指令后累加器A和C中的值各是多少？（1）ADDC A，R0, （2）ADDC A，31H(3) ADDC A，@R0, (4) ADDC A，#85H3．已知M1和M2中分别存放两个16位无符号数的低8位，M1＋1和M2＋1中分别存放两个16位无符号数的高8位，计算两数之和（低8位存放在M1，高8位存放在M1＋1，设两数之和不超过16位）。
4．试分析单片机执行下列指令后累加器A和PSW中各标志位的变化状况？CLR CMOV A，＃52HSUBB A，＃0B4H5．已知：A=0DFH,R1=40H,R7=19H,(30H)=00H,(40H)=0FFH,试分析单片机执行下列指令后累加器A和PSW中各标志位的变化状况？(1) DEC A (2) DEC R7 (3) DEC 30H (4) DEC @R16．试写出能完成85＋59的BCD加法程序，并对工作过程进行分析。
7．已知：两个8位无符号乘数分别放在30H和31H单元中，编程实现他们乘积的低8位存放在32H，高8位存放在33H。
8．已知：R0=30H，（30H）＝0AAH，试分析执行下列指令后累加器A和30H单元的内容是什么？（1）MOV A, #0FFH ANL A, R0（2）MOV A, #0FH ANL A, 30H（3）MOV A, #0F0H ANL A, @R0（4）MOV A, #80H ANL 30H, A9．设：A=0AAH和P1=0FFH,试编程把累加器A的低四位送入P1口的低四位，P1口的高四位保持不变。
MCS-51单片机的指令系统
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4.2 寻址方式
51汇编语言有42种操作码助记符，用来描述33种操作功 能。一种操作码可以使用一种以上的数据类型，又由于 助记符规定了其访问的存储器空间，所以一种功能可能 有几个助记符（如MOV、MOVX、MOVC）。功能助记 符与寻址方式组合，得到111条指令。
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4.2 寻址方式
1）无操作数单字节指令
这类指令只有操作码字段，操作数隐含在操作码中。
例如：INC DPTR
指令码为 ：
数据指针隐含其中
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指令的组成及字节数
2）含有操作数寄存器号的单字节指令 单字节的指令码由操作码字段和指示操作数所 在寄 存器号的字段组成。 例如；MOV A，Rn 指令码为：
其中，rrr为寄存器Rn的编号
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4.1 指令和指令程序
“指令”： CPU能直接识别和执行的命令。 指令系统：CPU所能执行的全部指令的集合。
与CPU的能力、使用的方便灵活性密切相关。 指令的记忆问题？指令本身是二进制代码。
例如以下的51单片机指令：
把10放到累 740AH 加器A中 为பைடு நூலகம்便于记忆 指令助
A加20，结 果仍在A中
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指令的组成及字节数
3．三字节指令（17条）
这条指令的指令码的第1字节为操作码；第2和第3字节为 操作数或操作数地址，有如下3类。 1）16位数据 例如：MOV DPTR，#26ABH 指令码为：
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指令的组成及字节数
2）8位地址和8位数据 例如：MOV 74H，#0FFH 指令码为：
在MCS-51指令中，若操作数是以R0~R7来表示操作数时， 就属于寄存器寻址方式。
第三章MCS51单片机的指令系统和汇编语言程序示例(第5范文
第三章MCS51单片机的指令系统和汇编语言程序示例（第5、6、7节）1．试分析单片机执行下列指令后累加器A和PSW中各标志位的变化状况？（1）MOV A，＃19HADD A，＃66H（2）MOV A，＃5AHADD A，＃6BH2．已知：A＝85H,R0=30H,(30H)=11H, (31H)=0FFH,C=1,试计算单片机执行下列指令后累加器A和C中的值各是多少？（1）ADDC A，R0, （2）ADDC A，31H(3) ADDC A，@R0, (4) ADDC A，#85H3．已知M1和M2中分别存放两个16位无符号数的低8位，M1＋1和M2＋1中分别存放两个16位无符号数的高8位，计算两数之和（低8位存放在M1，高8位存放在M1＋1，设两数之和不超过16位）。
4．试分析单片机执行下列指令后累加器A和PSW中各标志位的变化状况？CLR CMOV A，＃52HSUBB A，＃0B4H5．已知：A=0DFH,R1=40H,R7=19H,(30H)=00H,(40H)=0FFH,试分析单片机执行下列指令后累加器A和PSW中各标志位的变化状况？(1) DEC A (2) DEC R7 (3) DEC 30H (4) DEC @R16．试写出能完成85＋59的BCD加法程序，并对工作过程进行分析。
7．已知：两个8位无符号乘数分别放在30H和31H单元中，编程实现他们乘积的低8位存放在32H，高8位存放在33H。
8．已知：R0=30H，（30H）＝0AAH，试分析执行下列指令后累加器A和30H单元的内容是什么？（1）MOV A, #0FFH ANL A, R0（2）MOV A, #0FH ANL A, 30H（3）MOV A, #0F0H ANL A, @R0（4）MOV A, #80H ANL 30H, A9．设：A=0AAH和P1=0FFH,试编程把累加器A的低四位送入P1口的低四位，P1口的高四位保持不变。
MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计
docin/sundae_meng
P73 例2.58
ORG 0100H
MOV DPTR,#DATA LOOP2: MOV R1，A
MOV R0,#30H
INC R1
MOV R1,#40H LOOP: MOVX A,DPTR
START：
ORG 1000H MOV DPTR，#TABLE MOV A，20H ANL A，#0FH MOVC A，＠A+DPTR MOV 21H，A
docin/sundae_meng
TABLE：
MOV A，20H ANL A，#0F0H
SWAP A MOVC A，＠A+DPTR MOV 22H， A SJMP ＄ DB 30H，31H，32H，33H，34H
docin/sundae_meng
ORG 1000H
START: MOV A, 40H
; 将X送入A中
JZ COMP
; 若A为0，转至COMP处
JNB ACC.7, POST ; 若A第7位不为1（X为正数），则程序转到
POST处，否则（X为负数）程序往下执行
MOV A, #0FFH ; 将1（补码）送入A中
docin/sundae_meng
2.4.1 汇编语言程序设计的步骤
汇编语言程序设计：根据任务要求，采用汇编语言编制程序的过程称为汇编 语言程序设计。 汇编语言程序设计的步骤： （1）拟订设计任务书 （2）建立数学模型 （3）确定算法 （4）分配内存单元，编制程序流程图 （5）编制源程序
进一步合理分配存储器单元和了解I/O接口地址；按功能设计程序，明确 各程序之间的相互关系；用注释行说明程序，便于阅读和修改调试和修改。 （6）上机调试 （7）程序优化
第三章MCS51系列单片机指令系统及汇编语言程序设计
SJMP rel ；PC+ 2 + rel→PC 短转移指令为一页地址范围内的相对转移指令。因为rel为1字节补码 偏移量，且SJMP rel指令为2字节指令，所以转移范围为－126D～＋ 129D 【4】间接转移指令
表3.4 程序存储器空间中的32个基本2K地址范围
0000H～07FFH 0800H～0FFFH 1000H～17FFH 1800H～1FFFH 2000H～27FFH 2800H～2FFFH 3000H～37FFH 3800H～3FFFH 4000H～47FFH 4800H～4FFFH 5000H～57FFH
3. 寄存器寻址
以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式。通用寄存 器包括：A，B，DPTR，R0～R7。其中，R0～R7必须在 工作寄存器组之中。
例如：INC R0 ；（R0）＋1→R0
需要注意的是，A和B既是通用寄存器，又是具有直 接地址的特殊功能寄存器。
4. 寄存器间接寻址
以寄存器中的内容为地址，该地址中的内容为操作数的寻址方式。能够 用于寄存器间接寻址的寄存器有：R0，R1，DPTR，SP。其中，R0，R1必 须在工作寄存器组之中，SP仅用于堆栈操作。
MCS-51单片机共有111条指令，按功能分类， MCS-51指令系统可分为5大类：
➢ 数据传送类指令（共29条） ➢ 算术操作类指令（共24条） ➢ 逻辑操作类指令（共24条） ➢ 控制转移类指令（共17条） ➢ 布尔变量操作类指令（共17条）
1.数据传送类指令（共29条）
以累加器A为目的操作数类指令（4条）
大学课件MCS51单片机指令系统与汇编语言程序设计
ANL C, P ; （C）← （C）∧（P）
其中：P是PSW的第0位，C是PSW的第7位。
（4）字节符号地址（字节名称）加位序号的形式。对于部分特 殊功能寄存器（如状态标志寄存器PSW），还可以用其字节名 称加位序号形式来访问某一位。AC 如：
定义：操作数存放在MCS-51内部的某个工作寄存器Rn （R0～R7）或部分专用寄存器中，这种寻址方式称为 寄存器寻址。
特点：由指令指出某一个寄存器的内容作为操作数。 存放操作数的寄存器在指令代码中不占据单独的一个 字节，而是嵌入（隐含）到操作码字节中。
寻址范围：四组通用寄存器Rn（R0～R7）、部分专用 寄存器（ A, B, DPTR, Cy ）。
伪指令只出现在汇编前的源程序中，仅提供汇编用的某些控制 信息，不产生可执行的目标代码，是CPU不能执行的指令。
（1）定位伪指令ORG
格式：ORG n
其中：n通常为绝对地址，可以是十六进制数、标号或表达式。
功能：规定编译后的机器代码存放的起始位置。在一个汇编 语言源程序中允许存在多条定位伪指令，但每一个n值都应和前
2.2.2 直接寻址
定义：将操作数的地址直接存放在指令中，这种寻址方式称为 直接寻址。 特点：指令中含有操作数的地址。该地址指出了参与操作的数 据所在的字节单元地址或位地址。计算机执行它们时便可根据 直接地址找到所需要的操作数。
寻址范围：ROM、片内RAM区、SFR和位地址空间。P42
2.2.3 寄存器寻址
定义：指令中给出的操作数是一个可单独寻址的位地址，这种寻址 方式称为位寻址方式。
特点：位寻址是直接寻址方式的一种，其特点是对8位二进制数中 的某一位的地址进行操作。
寻址范围：片内RAM低128B中位寻址区、部分SFR（其中有83位 可以位寻址）。
第3章_MCS-51单片机指令系统及汇编语言程序设计2
3. 汇编语言的语句格式是什么？使用标号有什么限制？注释段起什么作用？ 答案： MCS-51汇编语言的语句格式应符合下列结构： 【标号：】 操作码 【操作数】【；注释】 标号位于语句的开始，由以字母开头的字母和数字组成，它代表该语句的地址。 标号与操作码之间要用“：”隔开，标号与“：”之间不能有空格，“：”与操 作码之间可以有空格。 注释在语句的最后，以“；”开始，是说明性的文字，与语句的具体功能无关。 4. MCS-51汇编语言有哪几条常用伪指令？各起什么作用？ 答案： ORG：汇编程序起始地址，用来说明其后程序段在存储器中存放的起始地址； EQU：赋值指令，用来给变量标号赋予一个确定的数值； DB：定义数据字节，指令按字节数的形式把数据存放在存储单元中； DW：定义数据字，按字（双字节）的形式把数据存放在存储单元中； DS：定义存储区，从指定的地址单元开始，保留一定数量的存储单元； BIT：位定义，其功能是把位地址赋给字符名称； END：汇编结束，表明汇编语言程序结束。
2.顺序程序
顺序程序是指程序中没有使用转移类指令的程序段，机器执行这 类程序时也只需按照先后顺序依次执行，中间不会有任何分支、循环， 也不需要调用子程序。 例：将一个单字节十六进制数转换成BCD码。 解：算法分析。单字节十六进制数在0～255之间，将其除以100后， 商为百位数；余数除以10，商为十位数，余数为个位数。 设单字节数存放在40H，转换后，百位数存放在R0中，十位数存 放在R1中，个位数存放在R2中，具体程序如下： ORG 0030H MOV A, 40H ；将单字节十六进制数送入A中 MOV B，#64H ；将100送入B中, #64H可直接写成#100 DIV AB MOV R0，A ；百位数送R0，余数在B中 XCH A，B ；余数送入A中 MOV B，#0AH ；将10送入B中, #0AH可直接写成#10 DIV AB ；商为十位数，余数为个位数 MOV R1，A MOV R2，B SJMP $
第4章 MCS-51单片机汇编语言程序设计
程序清单：
送转移地址序号
A，R3 ；取序号 A ；序号乘2 DPTR， #JTAB ；32个子程序 首地址送DPTR JMP ＠A+DPTR ；根据序号转移 JTAB： AJMP ROUT00 ；32个子程序首地址 AJMP ROUT01 … MP： MOV RL MOV AJMP ROUT31
第 四 章 MCS-51 单 片 机 汇 编 语 言 程 序 设 计
【例4-1】
双字节二进制数求补。
程序说明：对R3(高8位)、R2(低8位)中的二进制定 点数取反加1即可得到其补码。
开始
程序清单：
BINPL：MOV A，R2 CPL A ADD A，#01H MOV R2，A MOV A，R3 CPL A ADDC A，#00H MOV R3，A RET ；低位字节取反 ；加1 ；低位字节补码送R2 ；高位字节取反 ；加进位 ；高位字节补码送R3
散转生成正确偏移号
置换指令地址表首址
转入R3指示的程序
AJMP
……
AJMP
第 四 章 MCS-51 单 片 机 汇 编 语 言 程 序 设 计
3．循环程序
包括：循环初始化、循环处理、循环控制
开始 置初值 循环体 循环结束？ Y 循环修改 N 循环体 循环结束？ N Y 结束 循环修改 结束 开始 置初值
；调用查表子程序 ； 暂存R1中 ；调查表子程序 ；平方和存A中 ；等待
取第一个数→A 调查表子程序 结果存入R1 取下一个数→A 调查表子程序 两数平方相加 存结果
子程序清单：
SQR： INC A ；加RET占的一个字节 MOVC A，＠A+PC ；查平方表 RET TAB： DB 0，1，4，9，16 DB 25，36，49，64，81 END
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3·1 汇编指令第3 章MCS 一51 系列单片机的指令系统和汇编语言程序3·1·1 请说明机器语言、汇编语言、高级语言三者的主要区分，进一步说明为什么这三种语言缺一不行。
3·1·2 请总结:(1)汇编语言程序的优缺点和适用场合。
(2)学习微机原理课程时，为什么肯定要学汇编语言程序?3·1·3MCS 一51 系列单片机的寻址方式有哪儿种?请列表分析各种寻址方式的访问对象与寻址范围。
3·1·4 要访问片内RAM，可有哪几种寻址方式?3·1·5 要访问片外RAM，有哪几种寻址方式?3·1·6 要访问ROM，又有哪几种寻址方式?3·1·7 试按寻址方式对MCS 一51 系列单片机的各指令重进展归类(一般依据源操作数寻址方式归类，程序转移类指令例外)。
3·1·8 试分别针对51 子系列与52 子系列，说明MOV A，direct 指令与MOV A，@Rj 指令的访问范围。
3·1·9 传送类指令中哪几个小类是访问RAM 的?哪几个小类是访问ROM 的?为什么访问ROM 的指令那么少?CPU 访问ROM 多不多?什么时候需要访问ROM?3·1·10 试绘图示明MCS 一51 系列单片机数据传送类指令可满足的各种传送关系。
3·1·11 请选用指令，分别到达以下操作: (1)将累加器内容送工作存放器R6.(2)将累加器内容送片内RAM 的7BH 单元。
(3)将累加器内容送片外RAM 的7BH 单元。
(4)将累加器内容送片外RAM 的007BH 单元。
(5)将ROM007BH 单元内容送累加器。
3·1·12 区分以下指令的不同功能:(l)MOV A,#24H 与MOV A.24H(2)MOV A,R0 与MOV A,@R0(3)MOV A,@R0 与MOVX A,@R03·1·13 设片内RAM 30H 单元的内容为40H;片内RAM 40H 单元的内容为l0H;片内RAM l0H 单元的内容为00H;(Pl)=0CAH。
请写出以下各指令的机器码与执行以下指令后的结果(指各有关存放器、RAM 单元与端口的内容)。
MOV R0，#30HMOV A,@R0MOV RI，AMOV B，@RlMOV @R0,PlMOV P3,PlMOV l0H,#20HMOV 30H,l0H3·1.14 :(A)=35H,(R0)=6FH,(Pl)=FCH，(SP)=C0H，试分别写出以下指令的机器码及执行各条指令的结果:(l)MOV(2)MOV(3)MOVR6,A@R0，A A,廿90H(4)MOV A,90H(5)MOV 80H,廿81H(6)MOVX @R0,A(7)PUSH A(8)SWAP A(g)XCH A,R03·1.15 :(A)=02H,(Rl)=7FH，(DPTR)=2FFCH, 片内RAM(7FH)=70H,片外RAM (FFEH)=llH，ROM (FFEH)=64H，试分别写出以下指令的机器码及执行各条指令的结果。
(l)MOV A,@Rl(2)MOVX @DPTR,A(3)MOVC A,@A+DPTR(4)XCHD A,@Rl3 ·1.16 :(A)=78H，(Rl)=78H,(B)=04H，C=l,片内RAM (78H)=DDH,片内RAM (80H)=6CH，试分别写出以下指令的机器码及执行各条指令的结果(如涉及标志位，也要写出)。
(l)ADD (2)ADDC A,@Rl A,78H(3)SUBB A,#77H(4)INC Rl(5)DEC 78H(6)MUL AB(7)DIV AB(8)ANL 78H,#78H(9)ORL A,#0FH(10)XRL 80H,A3·1·17 :C=0，累加器和Rl 内容分别为无符号数甲和乙，间:执行指令ADDC A，Rl 后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?(1)甲为02H，乙为FFH(2)甲为02H，乙为F0H3·1·18 :C=0，累加器和Rl 内容分别为补码表示的带符号数甲和乙，间:执行指令ADDC A,Rl 后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?(1)甲为78H，乙为05H(2)甲为88H，乙为FBH(3)甲为78H，乙为69H(4)甲为88H，乙为97H(5)甲为7FH，乙为FEH(6)甲为7FH，乙为80H3·1·19 :C=0，累加器和Rl 内容分别为无符号数甲和乙，间:执行指令STTBB A，Rl后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?(1)甲为02H，乙为FFH(2)甲为FFH，乙为02H3·1·20 :C=0，累加器和Rl 内容分别为补码表示的带符号数甲和乙，问:执行指令SUBB A,R1 后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?(1)甲为02H，乙为0lH(2)甲为0lH，乙为02H(3)甲为FFH，乙为FFH(4)甲为FEH，乙为FFH(5)甲为04H，乙为FFH(6)甲为FFH，乙为04H(7)甲为7FH，乙为ClH(8)甲为ClH，乙为7FH3·1·21 请对以下各组数分别计算“与“、“或“、“异或“的结果:(1)10011010 和00001111(2)11010011 和01011010(3)11001100 和00110011(4)10101010 和111111113·1·22 为到达以下要求，请说明应承受何种规律操作、承受什么操作数。
要求不得转变各未涉及位的内容。
(1)使累加器的最低位置“1“(2)去除累加器的高4位(3)使A.2 和A.3 置“1“(4)去除A·.3、A.4、A.5、A.63·1·93 请总结运用“与“、“或“、“异或“指令对字节内容进展修改的各种方法。
3·1·94 写出以下各条指令的机器码，并逐条写出依次执行每一条后的结果和PSw 的内容:(l)CLR A(2)MOV A，#9BH(3)M Ov B，#0AFH(4)A DD A，B3，1·95 请具体说明RET 和RETI 这两条指令的区分。
3·1·96 :(A)=0，(Rl)=40H.片内RAM(30H)=0lH,FIRST=2022H，SECOND=2050H，试分别写出以下指令的机器码及执行各条指令的结果:(l))FIRST:AIMP SECOND(2)FIRST:LIMP SECOND(3)FIRST.SIMP SECOND(4)FIRST.JZ SECONDC5)FIRST:CINE A,30H,SECOND(6)FIRST:LCALL SECOND(7)SECOND:DJNZ Rl，FIRST3·1·97 :P1.7=1，A.0=0,C=l，FIRST=l000H,SECOND=l020H,试分别写出以下指令的机器码及执行各条指令的结果:(l)MOV 26H,C(2)C PL A.0(3)C LR Pl.7(4)ORL C，/P1.7(5)F IRST:lC SECOND(6)F IRST:JNB A.0，SECOND(7)SECOND:JBC Pl.7，FIRST3·1·28 要选用工作存放器3 组，请承受三种不同的指令实现之。
3·1·29 列举三种能使累加器A 内容清零的指令，并比较其优、缺点。
3·1·30 16 位地址共涉及两个字节，请统计在哪些场合依据“先低后高“规章处理，哪些场合却依据“先高后低“规章。
3·1·31 分组争辩:(1)算术操作类指令对标志位的影响。
(2)规律操作类指令对字节内容的修改。
(3)程序转移类指令长转移、确定转移、短转移、确定转移与相对转移、无条件转移与条件转移的区分;确定转移指令机器码与转移范围确实定;相对转移指令相对偏移量的计算;散转指令的查表转移;调用与返主指令的堆栈操作;比较转移指令的格式与功用。
(4)位操作类指令中直接寻址位的表示方式。
3·1·39 请统计MCS 一51 系列单片机有哪些指令可用于数据输入与输出?3·1·33 请统计MCS 一51 系列单步机有哪些指令可用于修改并行I/O 口端口存放器的内容?3·1·34 综述MCS 一51 系列单片机指令系统的特点、所长和所短。
已学Z80 的学生，试比较两种指令系统的优、缺点。
3·1·35 请按MCS 一51 系列单片机指令的大类，分别统计其单字节、双字节、三字节指令数和单周期、双周期、四周期指令数。
3·1·36 试按图3-1 所示的格式，整理出MCS 一51 系列单片机各种指令的速查表(由机器码的第一字节查指令，或倒查)。
3·1.37 请解释以下名词:机器码助记符操作码操作数源程序目标程序汇编指令汇编程序汇编语言汇编语言程序汇编机器汇编人工汇编3·1.38 经过汇编后，以下各条语句的标号将是什么数值?ORG 2022HTABLE: DS l0WORD: DS l5,20,25,30FANG: EQU l000HBEGIN:MOV A,R03·1·39 以下程序段经汇编后，从2022H 开头的各有关存储单元的内容将是什么?TAB: ORGDS2022H5DB 10H, 10 DW 2100H ORG 2050H DW TAB DB “WORK“3·1·40 以下程序段经汇编后，从1000H 开头的各有关存储单元的内容将是什么?ORG l000HTABl: EQU 1234HTAB2:EQU 3000HDB“START“DW TABl，TAB23·2 汇编语言程序3·2·1 综述汇编语言程序的书写格式。
3·2·2 要将片内RAM 0FH 单元的内容传送去专用存放器B，对OFH 单元的寻址可有三种方法:(l)R 寻址(2)R 间址(3)direct 寻址请分别编出相应程序，比较其字节数、机器周期数和优缺点。