第3章-MCS-51系列单片机的指令系统和汇编语言程序范文
第三章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统
由此可把数据传送指令分成三部分
(一）内部数据传送（通用传送指令）
1．以A为目的操作数
MOV A，Rn MOV A，@Ri ；A← （Rn） ；A←((Ri))
双字节
11101rrr 1110011i
MOV A，direct ；A←（direct） 11100101 direct
MOV A，#data ；A←#data 例： MOV A，@R1 若（R1）=20H,（20H）=62H 结果：（A）＝62H 11100100 data
指令MOVC A，＠A＋DPTR；执 行示意图
结果:（ACC）＝64H
六、相对寻址
以当前PC的内容为基准，加上指令给出的 偏移量（rel）形成新的PC值(转移地址） 的寻址方式。
转移地址＝目的地址 ＝当前（PC）＋rel
目的地址＝PC当前值十rel 目的地址＝转移指令的PC值＋2（或3）十rel 目的地址＝转移指令地址＋转移指令字节数＋rel
单周期：64 双周期：45 四周期：2
若fosc=12MHz， 大多指令执行 仅1μs
按照指令的功能分5大类
一、数据传送类指令（29条） 二、算术运算类指令（24条） 三、逻辑操作类指令（24条） 四、控制转移类指令（17条） 五、位操作类指令 （17条）
在描述指令系统的功能时，常用符号介绍：
@——间址符号，如@Ri，@DPTR 13. / ——位操作数的前缀，表示对该位操作 数取反，如/bit。 14. (×)——由×寻址的单元中的内容。 15. （（X））——由X的内容作为地址的存 储单元的内容。 16. ← ——箭头右边的内容取代箭头左边的 内容。
12.
一、数据传送类指令（29条）
MCS-51系列单片机的指令系统和汇编语言程序
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。
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。
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）
第3章 51单片机指令系统
3．1．3 堆栈操作指令
（1）入栈指令：
PUSH direct； SP ← SP+1， （SP） ← （direct）
入栈操作：栈指针SP+1指向栈顶的上 一个空单元，将直接地址direct寻址的单元 内容压入当前SP所指示的堆栈单元中。 （本操作不影响标志位）
例3-3 在中断响应时，SP=09H，数据 指针DPTR的内容为0123H。执行下列指令 后：
MOV @Ri , A ; (Ri)←A MOV @Ri , direct ; (Ri)←(direct) MOV @Ri , data ; (Ri)←#data 上述指令将累加器A，直接地址单元内 容或立即数送到Ri间接寻址单元中。由于内 容较多，下面需要说明：
累加器A是个使用最多的寄存器，MCS-51单 片机以A为中心体系结构。绝大部分指令均需通 过A送到ALU进行运算，结果存于A中，有些指令 仅在A中进行。 直接地址direct ,8位直接地址可寻址0~255个 单元。对于8051则直接寻址内部RAM0~127地址 空间的单元及128~255地址空间的特殊功能寄存 器。这里需注意128~255地址空间很多单元开始 时无定义，对无定义单元进行读/写，则读数不定， 欲写入的数将丢失。 间接寻址@Ri，@间接寻址的符号，是以Ri 的内容作为地址进行寻址，亦即Ri的内容不是操 作数，而是地址。此地址所对应的单元内容才是 所要找的操作数。间接寻址的寻址范围与直接寻 址相同（0~255）。直接寻址单元在编程时就已 明确，而间接寻址单元是在程序运行中明确。
第3章MCS-51指令系统
第3章 MCS-51指令系统 4. 伪指令 在汇编语言源程序中，除了包含可以转化为特定计算机系 统的机器语言指令所对应的汇编语言指令外，还可能包含一些 伪指令，如“ORG 2000H”、“END”等。“伪”者，假也，尽 尽 管它不是计算机系统对应的指令，汇编时也不产生机器码，但 管它不是计算机系统对应的指令，汇编时也不产生机器码， 汇编语言程序中的伪指令并非可有可无。伪指令的作用是指导 汇编语言程序中的伪指令并非可有可无。 源程序的汇编过程， 源程序的汇编过程，例如“ORG 2000H”伪指令，指示汇编程序 将该伪指令后的汇编语言指令对应的机器码从2000H单元开始存 放。
第3章 MCS-51指令系统
· 52/54子系列内部RAM后128字节(即地址编码为80～FFH) 各单元之间不能直接传送。原因是高128字节内部RAM只能使 用寄存器间接寻址方式，而一条指令中，最多只允许一个操作 数使用寄存器间接寻址方式。 数据传送指令一般不会影响程序状态字寄存器PSW中的标 志位，但当数据传送到累加器A时，PSW中的奇偶标志位P会改 变，原因是奇偶标志位P总是体现累加器A中“1”的个数的奇偶 性。
第3章 MCS-51指令系统 1. 内部 内部RAM与特殊功能寄存器之间的数据传送 与特殊功能寄存器之间的数据传送 表3-1 内部RAM与特殊功能寄存器之间的数据传送指令
指令名称 指令格式 MOV A,Rn 以累加器A作为 目的操作数 MOV A,direct MOV A,@Ri MOV A,#data 机器码 11101rrr 11100101 direct 1110011i 01110100 data 功能 A←Rn A←(direct) A←(Ri) A←data 指令周期 1 1 1 1
MOV 90H，0F0H ; 将特殊功能寄存器0F0H单元(即寄存器B) 内容传送到特殊功能寄存器90H ; 单元(即P1口锁存器)中
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3章 MCS-51单片机指令系统
（1）内部数据存储器的低128个字节单元 （00H～7FH）。例： MOV A, 40H ，表示把内 部RAM 40H单元的内容传送给A。 假设40H单元中的内容为2BH，结果是将直接地 址40H单元中的数据2BH传送到累加器A中。
第三章 MCS-51单片机指令系统
3.2.2 直接寻址
（2）特殊功能寄存器。 特殊功能寄存器只能用直接寻址方式进行访问。 对于特殊功能寄存器，在助记符指令中可以直接 用符号来代替地址。例： MOV A, P0 ，表示把 P0口（地址为80H）的内容传送给A。
3.3.1 内部数据存储器传送指令
1．立即数传送指令
MOV A，#data ；A←data MOV Rn，#data ；Rn←data，n=0~7 MOV direct，#data ；direct←data MOV @Ri，#data ；（Ri）←data，i=0，1 MOV DPTR，#data16 ；DPTR←data16 前四条指令将8位立即数传送到指定的存储单元中。 最后一条指令将16位立即数传送到数据指针 DPTR中，其中高8位送入DPH，低8位送入DPL。
（3）三字节指令 编码格式为：
例如数据传送指令MOV 20H，#3AH的编码格式为：
3.2 寻址方式
第三章 MCS-51单片机指令系统
所谓寻址，就是寻找操作数的真正地址，寻址方 式，就是指寻找操作数地址的方式。
在用汇编语言编程时，数据的存放、传送、运算 都要通过指令来完成。 编程者必须自始至终都要 十分清楚操作数的位置, 以及如何将它们传送到适 当的寄存器去参与运算。每一种计算机都具有多 种寻址方式。寻址方式的多少是反映指令系统优 劣的主要指标之一。
2． 汇编语言
汇编语言就是用助记符表示的指令，汇编语言与 机器语言一一对应。用汇编语言编写程序，每条 指令的意义一目了然，给程序的编写、阅读和修 改带来很大方便。而且用汇编语言编写的程序占 用内存少，执行速度快，尤其适用于实时应用场 合的程序设计。因此，在单片机应用系统中主要 是用汇编语言来编写程序。 汇编语言的缺点：缺乏通用性，程序不易移植， 是一种面向机器的低级语言。使用汇编语言编写 程序时，必须熟悉机器的指令系统、寻址方式、 寄存器的设置和使用方法。每种计算机系统都有 它自己的汇编语言。不同计算机的汇编语言之间 不能通用。
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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汇编指令3·1·1请阐明机器语言、汇编语言、高级语言三者的主要区别，进一步说明为什么这三种语言缺一不可。
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，为什么一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新进行归类(一般根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，分别达到下列操作:(1)将累加器内容送工作寄存器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 区分下列指令的不同功能:(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。
请写出下列各指令的机器码与执行下列指令后的结果(指各有关寄存器、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 已知:(A)=35H,(R0)=6FH,(Pl)=FCH，(SP)=C0H，试分别写出下列指令的机器码及执行各条指令的结果:(l)MOV R6,A(2)MOV @R0，A(3)MOV A,廿90H(4)MOV A,90H(5)MOV 80H,廿81H(6)MOVX @R0,A(7)PUSH A(8)SW AP A(g)XCH A,R03·1.15 已知:(A)=02H,(Rl)=7FH，(DPTR)=2FFCH, 片内RAM(7FH)=70H,片外RAM (FFEH)=llH，ROM (FFEH)=64H，试分别写出下列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 已知:(A)=78H，(Rl)=78H,(B)=04H，C=l,片内RAM (78H)=DDH,片内RAM (80H)=6CH，试分别写出下列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 A,@Rl(2)ADDC 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 已知: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 已知: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 已知: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 已知: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请对下列各组数分别计算"与"、"或"、"异或"的结果:(1)和(2)和(3)和(4)和3·1·22 为达到下列要求，请说明应采用何种逻辑操作、采用什么操作数。
要求不得改变各未涉及位的内容。
(1)使累加器的最低位置"1"(2)清除累加器的高4位(3)使A.2和A.3置"1"(4)清除A·.3、A.4、A.5、A.63·1·93请总结运用"与"、"或"、"异或"指令对字节内容进行修改的各种办法。
3·1·94 写出下列各条指令的机器码，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)MOv B，#0AFH(4)ADD A，B3，1·95请详细说明RET和RETI这两条指令的区别。
3·1·96 已知:(A)=0，(Rl)=40H.片内RAM(30H)=0lH,FIRST=2000H，SECOND=2050H，试分别写出下列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 已知:P1.7=1，A.0=0,C=l，FIRST=l000H,SECOND=l020H,试分别写出下列指令的机器码及执行各条指令的结果:(l)MOV 26H,C(2)CPL A.0(3)CLR Pl.7(4)ORL C，/P1.7(5)FIRST:lC SECOND(6)FIRST:JNB A.0，SECOND(7)SECOND:JBC Pl.7，FIRST3·1·28要选用工作寄存器3组，请采用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，请统计在哪些场合按照"先低后高"规则处理，哪些场合却按照"先高后低"规则。
3·1·31分组讨论:(1)算术操作类指令对标志位的影响。
(2)逻辑操作类指令对字节内容的修改。
(3)程序转移类指令长转移、绝对转移、短转移、绝对转移与相对转移、无条件转移与条件转移的区分;绝对转移指令机器码与转移范围的确定;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口端口寄存器的内容?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)。
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，下列各条语句的标号将是什么数值?ORG 2000HTABLE: DS l0WORD: DS l5,20,25,30FANG: EQU l000HBEGIN:MOV A,R03·1·39下列程序段经汇编后，从2000H开始的各有关存储单元的内容将是什么? ORG 2000HTAB: DS 5DB 10H, 10DW 2100HORG 2050HDW TABDB "WORK"3·1·40下列程序段经汇编后，从1000H 开始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寄存器B ，对OFH 单元的寻址可有三种 办法:(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。
3·2·3设 (R0)=7EH, (DPTR)=l0FEH片内RAM 7E 单元的内容为0FFH7F 单元的内容为38H试为下列程序的每条指令注释其执行结果。