022 MCS-51单片机的指令系统(2)
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单片机4-2
A
半字节
RAM
半字节
图3-8 半字节交换操作
1.要用传送类指令访问 要用传送类指令访问MCS-51片外 片外RAM,它的指令操作码助 要用传送类指令访问 片外 它的指令操作码助 记符是 1）MOV ） 2)MOVX 3)MOVC 4) 以上都行 2.PSW=18H时，当前工作寄存器 时 1）0组 ） 组 2）1组 ） 组 3）2组 ） 组 4）3组 ） 组
A 一字节 源操作数 一字节
⑵半字节交换指令 汇编指令格式 操作 XCHD A,@Ri ; (A0～3) ((Ri) 0～3) (A0 间接寻址的单元内容与累加器A中的内容的低 位互换， 将Ri间接寻址的单元内容与累加器 中的内容的低 位互换， 间接寻址的单元内容与累加器 中的内容的低4位互换 位内容不变。 高4位内容不变。该操作只影响标志位 。 位内容不变 该操作只影响标志位P。 这条指令为低字节交换指令。该指令将累加器 的低 位与 的低4位与 这条指令为低字节交换指令。该指令将累加器A的低 R0或R1所指出的片内 所指出的片内RAM单元的低 位数据相交换，各自的 单元的低4位数据相交换 或 所指出的片内 单元的低 位数据相交换， 位不变。 所示。 高4位不变。其操作如图 所示。 位不变 其操作如图3-8所示
A寄存器 寄存器
寄存器间接寻址@R1， 寄存器间接寻址 ， R0（外RAM0B~255B） （ ）
寄存器间接寻址@DPTR 寄存器间接寻址 （外RAM0B~64KB） ）
图3-6 外部数据存储器传送操作
8. 栈操作指令（2条） 栈操作指令（ 条 ⑴PUSH（入栈）指令 （入栈） 汇编指令格式 操作 字节 PUSH direct 先(SP)+1→SP 2 后(direct)→(SP) ⑵POP（出栈）指令 （出栈） 汇编指令格式 操作 POP direct 先((sp))→direct (SP)后(SP)-1→(SP)
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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2
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。
MCS51单片机指令系统
第一条指令为远查表指令，可以在64K的程序存储器空间寻 址。基地址寄存器为DPTR，其意思为，DPTR里面存放的是 程序存储器中数据表格的首地址，A为数据地址的偏移量。
这条指令执行以后，以 （A）+（DPTR）的数值为地址数 据就送进A里面来了，也就是从表格首地址开始以后的第（A） 个数据被送进A了。（举例子说明）
编写好的程序都放在程序存储器中，由于一个存储地址所 指示的存储单元只能存放一字节的数据。所以，在存放指令时， 必须将指令拆分成一个一个字节进行连续存放。
比如： 实现“累加器加10H”这条指令，其机器语言为 0111010000010000， 占用了两个字节，就必须拆成两个字节 进行连续存储。
但是，用二进制来表示比较麻烦，因此，也常用十六进制来 表示如：74H 10H来表示以上这条机器语言。可见，用十六进 制表示指令比较简单，但是，指令系统有上百条指令，不易记 住。所以，一般采用容易记住的一些缩写符号来表示机器语言，
2. 在指令中直接给出操作数的地址, 这种寻址方式就属
于直接寻址方式。在这种方式中, 指令的操作数部分直接 是操作数的地址。
比如：MOV A，30H；将３０H里面的数送到Ａ里面 MOV 21H,30H；将３０H里面的数存放到21H里面 在MCS -51 单片机指令系统中, 直接寻址方式中可
以访问 3 种存储器空间: (1) 内部数据存储器的低 128 个字节单元（00H～
7. 位寻址 指按照位进行的寻址操作，（前面讲的都是按字节进
行的寻址操作）。该种寻址方式中, 操作数是内部RAM单元 中20H到2FH的１２８个位地址以及SFR中的１１个可进行 位寻址的寄存器中的位地址寻址。
比如：MOV C,20H；就是将RAM中位寻址区中20H位地 址中的内容送给C。区别与MOV A,20H；这个是将内部 RAM中２０H单元的内容送给A。
MCS-51单片机原理和接口技术习题参考答案
MCS-51单片机原理及接口技术习题参考答案第一章绪论1-1解答：第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。
它的特点是：计算机字长为12位，运算速度为5 000次/s，使用18 800个电子管，1 500个继电器，占地面积为150 m2，重达30 t，其造价为100多万美元。
它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。
1-2解答：单片微型计算机简称单片机。
一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。
1-3解答：单片机的发展大致经历了四个阶段：第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段；第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段；第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段；第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。
1-4解答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品；Zilog公司的Z8、Super8系列产品；Atmel公司的AT89系列产品；Fairchild公司的F8和3870系列产品；TI公司的TMS7000系列产品；NS公司的NS8070系列产品；NEC公司的μCOM87（μPD7800）系列产品；National公司的MN6800系列产品；Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
1-5解答：（1）8031/8051/8751三种型号，称为8051子系列。
8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。
8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。
8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
（2）8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。
第三章MCS51系列单片机指令系统及汇编语言程序设计
AJMP addr11 绝对转移指令为2K地址范围内的转移指令，对转移目的地址的要求与 ACALL指令中对子程序入口地址的要求相同。 【3】短转移指令
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）
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 MCS-51指令系
bit——内部数据RAM或部分特殊功能寄存器里的可寻址 位的位地址。 • ——表示对该位操作数取反。 • rel——补码形式的8位偏移量。用于相对转移和所有条件 转移指令中。偏移量相对于当前PC计算，在-128～+127 范围内取值。
单片机技术及应用
3.3.2 数据传送类指令 • 数据传送类指令一般的操作是把源操作数传送到
单片机技术及应用
3.2.5 变址寻址
• 这种寻址方式用于访问程序存储器中的数据表格， 它把基址寄存器(DPTR或PC)和变址寄存器A的内 容作为无符号数相加形成16位的地址，访问程序
存储器中的数据表格。操作时是以某个寄存器的
内容为基础，然后在这个基础上再加上地址偏移
量，形成真正的操作数地址。需要特别指出的是， 用来作为基础的寄存器可以是PC或是DPTR，地 址偏移量存储在累加器A中。例如：
要操作数，因此在使用操作数的过程中就存在一个寻找存储 单元的问题。 MCS-51指令系统的寻址方式有下列几种： • ① 直接寻址。 • ② 立即数寻址。 • ③ 寄存器寻址。 • ④ 寄存器间接寻址。 • ⑤ 变址寻址。 • ⑥ 位寻址。 • ⑦ 相对寻址。
单片机技术及应用
3.2.1 直接寻址 • 在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了参与操作
单片机技术及应用
单片机技术及应用
第3章 MCS-51指令系
单片机技术及应用
教学提示 • 本章重、难点在于理解单片机MCS-51指令系统
的寻址方式，以及数据传送类指令、算术运算类 指令、逻辑操作类指令、位操作指令和控制转移 类指令操作的含义和具体使用方法。 教学目标 • 掌握指令系统的寻址方式。 • 掌握汇编语言指令的格式。 • 掌握汇编语言指令的功能及应用。 • 掌握伪指令的格式及应用。
单片机技术及应用
3.3.2 数据传送类指令 • 数据传送类指令一般的操作是把源操作数传送到
单片机技术及应用
3.2.5 变址寻址
• 这种寻址方式用于访问程序存储器中的数据表格， 它把基址寄存器(DPTR或PC)和变址寄存器A的内 容作为无符号数相加形成16位的地址，访问程序
存储器中的数据表格。操作时是以某个寄存器的
内容为基础，然后在这个基础上再加上地址偏移
量，形成真正的操作数地址。需要特别指出的是， 用来作为基础的寄存器可以是PC或是DPTR，地 址偏移量存储在累加器A中。例如：
要操作数，因此在使用操作数的过程中就存在一个寻找存储 单元的问题。 MCS-51指令系统的寻址方式有下列几种： • ① 直接寻址。 • ② 立即数寻址。 • ③ 寄存器寻址。 • ④ 寄存器间接寻址。 • ⑤ 变址寻址。 • ⑥ 位寻址。 • ⑦ 相对寻址。
单片机技术及应用
3.2.1 直接寻址 • 在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了参与操作
单片机技术及应用
单片机技术及应用
第3章 MCS-51指令系
单片机技术及应用
教学提示 • 本章重、难点在于理解单片机MCS-51指令系统
的寻址方式，以及数据传送类指令、算术运算类 指令、逻辑操作类指令、位操作指令和控制转移 类指令操作的含义和具体使用方法。 教学目标 • 掌握指令系统的寻址方式。 • 掌握汇编语言指令的格式。 • 掌握汇编语言指令的功能及应用。 • 掌握伪指令的格式及应用。
单片机实验报告 (2)
实验项目名称MCS-51系列单片机指令学习实验实验项目类型验证性实验时间2013、5、10、星期五、一二节课一、实验目的MCS-51系列单片机指令系统共有111条汇编语言指令，这些指令按功能的不同可分为五类：29条数据传送类指令，24条算术运算类指令，24条逻辑运算类指令，17条控制转移类指令和17条位操作类指令。
本实验通过单步执行程序中各类指令，来进一步学习和理解各类主要指令的功能，掌握指令的用法。
通过实验掌握Keil软件的使用方法。
二、实验内容（一）、数据传送与算术运算1、体会MOV Rn，direct指令的功能和用法，取n=0，direct=40H。
程序如下：ORG 0000HSUBROUT：MOV 40H ，#0FH；MOV R0 ，40H；MOV A ，R0；HERE：LJMP HERE；ENDA=（OFH ），40H=（OFH ），R0=（OFH ）2、体会MOV @Ri，#DATA指令的功能和用法，选择DATA=0FH，i=0。
程序如下：ORG 0000HSUBR：MOV R0，#50H；R0←50HMOV @R0，#0FH；(R0)←0FHMOV A，50H；A←（50H）HERE：LJMP HERE；ENDR0=（50H ），50H=（OFH ），A=（OFH ）3、体会查表指令MOVC A，@A+DPTR的功能和用法。
设定40H单元中的内容为0～9之间的一个整数，用查表的方法求出它的平方值（BCD码），结果存入41H单元。
利用MOVC A，@A+DPTR指令查表程序如下：ORG 0000HSTART：MOV DPTR，#SQR；MOV A ，40H；MOVC A ，@A+DPTR；MOV 41H , A；HERE：LJMP HERE；SQR：DB 00H，01H，04H，09H，16HDB 25H，36H，49H，64H，81HEND41H=（25 ）4、用加法指令ADD A，R0实现两数相加，如52H+FCH。
MCS系列单片机指令系统2
Y
解：本题是十进制数累加，必 须对和要进行BCD码调整；同
N Cy=1?
Y
时加数的增长不能用INC指令， 千、百位加1
数据保存 结束
也必须进行BCD码调整，因此 只能用ADD A，＃01指令， 再进行BCD码调整。
BCD码调整 加数1
【例】在内RAM 30H～3FH 存放符号数，试统计中间负数 的个数，将统计结果存放在 40H单元中，试编制程序。
4）DW伪指令 指令格式：
［标号：］DW 16位二进制数表 说明：DW伪指令是定义字的伪指令，即从指定的地址单元 开始，定义若干个16位二进制数据，每个字占用两个单元， 先存高8位，再存低8位。用法同DB伪指令。
5）DS伪指令
指令格式：
地址
［标号：］DS <表达式>
说明：DS伪指令是定义存储区， 2000H
LOOP2:INC R0 DJNZ R2,LOOP1 END
本章小结
主要掌握立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接 寻址等寻址方式。 掌握各指令的格式及用法。 能阅读程序，写出结果。 能编写简单结构化程序。
【例】下列程序存放在ROM中的情
况。 源程序
机器语言
ORG 2000H
START:MOV A,#02H 74 02
MOVC A,@A+PC 83
RET
22
DB 41H,”4”,”A”41 34 41
END
地址 2000H 2001H 2002H 2003H 2004H 2005H 2006H
ROM 74 02 83 22 41 34 41
即从标号指定的单元开始保留表 2001H
达式所代表的存储单元数。
2002H
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第三章
MCS-51单片机的指令系统
4.4 算术运算类指令
包括＋、－、×、÷、加1、减1、十进制调整指 令，共有24条，一般影响PSW中的CY、AC、 OV、P等标志位。
1．加法指令
ADD A，Rn
；A← A + Rn
ADD A，direct ；A← A +（direct）
ADD A，@Ri
；A← A +（Ri）
2．带进位加指令 ADDC A，Rn ADDC A，direct ADDC A，@Ri ADDC A，#data ；A← A + Rn + C ；A← A +（direct）+ C ；A← A +（Ri）+ C ；A← A + #data + C
C为来自PSW状态寄存器中的进位位C。带进位加法指令 中的累加器A除了加源操作数外，还需要加上程序状态字 PSW寄存器中的进位标志Cy。设置带进位加法指令的目 的是为了实现多字节加法运算。
指令名称 指令格式 INC A INC Rn 增量指令 机器码 00000100 00001rrr 00000101 direct 0000011i 10100011 功 能 A←A+1 Rn←Rn+1 ( direct)←(direct )+1 (Ri)←(Ri)+1 DPTR←DPTR+ 1 指令周期 1 1
该指令除了影响奇偶标志位P外，不影响其他标志位。 ADD A,#01H ；通过加法指令使累加器A内容加1
该指令同样会使累加器A内容加1，但这条指令将影响Cy、 OV、Ac以及P标志位，且该指令的机器码占用两个字节。
当操作数是某一I/O口，如“ INC P1 ”时，先将P1口锁存器 内容读出，加1后，再写入P1口锁存器中，因此INC Pi(i=0,1,2,3) 属于“读—改—写”指令。
加“6”调正后就是“100H”)。
例4-2-7：假设两位BCD码形式的被减数、减数分别存放在R1和 R2单元中，试编写一程序段求“R1-R2”，结果存放在R3单元中。 参考程序如下：
CLR
MOV
C
A, #9AH
; 清进位标志Cy
; 把BCD码“100”等效表示码送累加器A ; 计算“100-R2”，结果为BCD形式 ; 加被减数 ; 调整
值得注意的是：十进制调整指令一般放在加法指令后， 用于十进制加法调整，不能单独使用“DA A”指令将累加 器A中的内容转化为BCD码。 MCS-51没有提供BCD码减法调整指令，但可以通过 “补码”概念，将BCD码减法运算变成BCD码加法运算。 我们知道两位BCD可以表示00～99，需要用8位二进制存 放；三位BCD可以表示000～999，需要用12位二进制存 放；四位BCD可以表示0000～9999之间的数，需要用16 位二进制存放，因此： xy的“补码” XY-xy=XY+100-xy
BA←A×B
指令周期 4
被乘数放在累加器A(8位无符号数)中，乘数放在寄存 器B(8位无符号数)中，乘积(16位无符号数)的高8位放在寄 存器B中，低8位放在累加器A中。
该指令影响标志位：当结果大于255时，OV为1；反之 为0。进位标志Cy总为0；AC保持不变；奇偶标志P随累加 器A中“1”的个数变化而变化。
减1指令 DEC direct 1
DEC @Ri
1
没有对DPTR减1的指令，如果要完成对DPTR减1的操 作，则需要以下几条指令来完成：
CLR MOV SUBB MOV MOV SUBB MOV
C A,DPL A,#1 DPL,A A,DPH A,#00H DPH,A
6. 乘法指令
表4-2-3 MCS-51乘法指令 指令名称 A×B 指令格式 MUL AB 机器码 10100100 功能
(21H) (20H)
× (30H) (41H) (40H) + B A . (42H) (41H) (40H)
8. 十进制调整指令
表4-2-5 MCS-51十进制调整指令
指令名称 指令格式 机器码 功能
根据进位标志 Cy、辅助进位 标志Ac以及累 加器A中结果， 将累加器A内容 转化为BCD码形 式
ADD A，#data ；A← A + #data
例4-2-1：设A=D3H，（30H）=E8H 执行： ADD A，30H 无符号数 211
1101 0011 （D3） （-45）补
+） 1110 1000 （E8） （-24）补
= 1 1011 1011 (-69) 补
232
443
结果：Cy=1，AC=0，P=0，OV=0，A=BBH
DA
A
(低4位>9，加6 调整)
ADD
A,R1
0001 1000 ＋ 0001 1001 0011 0001
(18)BCD (19)BCD (31)H
DA
A
(AC=1，加6 调整)
0011 0001 ＋ 0000 0110 0011 0111
(31)H (06) (37)BCD
（2）同样，若累加器高4位大于9或者进位位标志Cy=1 （包括由于低4位调整后导致上述结果），则高4位加6调 整，即A ←A+60H。 例如：若作加法后A=9BH，Cy＝0，AC=0，则执行 DA A 指令后，A的低4位作加6调整，调整后高4位为 1010，大于9，所以也需要调整： 1001 1011 ＋ 0000 0110 1010 0001 ＋ 0110 0000 1 0000 0001 低4位调整 高4位调整 (101)BCD
INC direct
INC @Ri INC DPTR
1
1 2
加1指令 不影响标志位 ，只有操作对象为累加器A时，才 影响奇偶标志位P。
当操作数初值为0FFH，则加1后，将变为00H。
尽管加1指令与加数为1的加法指令同样会使操作数增1，但 彼此并不完全相同，例如：
INC A ；通过增量指令使累加器A内容加1
在计算机中，通常把两位十进制数用一字节BCD码 来表示，这也叫做压缩BCD码。 如： （0101 1001）BCD = (59)D
十进制调整指令的原理（过程）： （1）若累加器低4位大于9或者辅助进位位标志AC=1，则 低4位加6调整，即A ←A+06H。 ADD A,R1 0001 0111 ＋ 0001 0101 0010 1100 0010 1100 ＋ 0000 0110 0011 0010 (17)BCD (15)BCD (2C)H (2C)H (06) (32)BCD
40H， A
41H， A A，42H A，#00H
MOV
SJMP
42H， A
＄
3．带借位减指令 SUBB A，Rn SUBB A，direct SUBB A，@Ri SUBB A，#data ；A← A - Rn - C ；A← A -（direct）- C ；A← A -（Ri）- C ；A← A - #data – C
7. 除法指令
表4-2-4 MCS-51除法指令
指令名称
A÷B
指令格式
DIV AB
机器码
10000100
功能
A(商)←A÷B B(余数)←A÷B
指பைடு நூலகம்周期
4
被除数放在累加器A(8位无符号数)中，除数放在寄存 器B(8位无符号数)中，商(8位无符号数)放在累加器A中， 余数(8位无符号数)放在寄存器B中。
方法一、部分积右移算法（略） 方法二、 7 × + 2 3 5 4 0
.
2 8 0
0
分析：将16位被乘数分为高8位和低8位，首先由低8位与8 位乘数相乘，积的低8位存入40H，高8位暂存于41H。再 用被乘数的高8位与乘数相乘，所得积的低8位与41H中暂 存的内容相加，高8位与Cy位相加存入42H作为积的高8位。 如下所示：
例4-2-5：试编制4位十六进制数减法程序:
（21H20H）－（31H30H）→ 41H40H
分析：先低字节作不带进位相减，再作带进位高字节减法。 流程图如下： main
(20H)－(30H) →(40H) （不带借位位）
(21H)－(31H) →(41H) （带借位位） 动态暂停
4．加1指令
表4-2-1 MCS-51加1指令
100的BCD需要用三位二进制存放，其中的1自然丢失。 当XY≥xy时，“XY+100-xy”就是XY-xy；当XY＜xy时， “XY+100-xy”是“XY-xy”的补码。 为了能用减法指令求出“100-xy”的BCD码，可用 “9AH”表示“100-xy”算式中十进制数“100”(因为“9AH”
该指令影响标志位：如果除数(即寄存器B)不为0，执 行该指令后，溢出标志OV、进位标志Cy总为0；如果除 数为0，执行后，结果将不确定，且OV为1，Cy仍为0。 AC保持不变；奇偶标志P位随累加器A中“1”的个数变 化而变化。
例4-2-6：试编制乘法程序，完成如下计算:
（21H20H）×（30H）→ (42H41H40H)
例如，设A=39H，R0=20H，（20H）=32H，Cy=1，执行 指令 SUBB Ａ，@R0后，A=06H。
例4-2-4：设（A）=49H，CY=1， 执行： SUBB A， #54H 0100 1001 （49H） 0101 0100 （54H） -） 1 1111 0100 （借位1） 结果：Cy=1，AC=0，P=1，OV=0，A=F4H（真值-12， 正确）
例4-2-3：试编制4位十六进制数加法程序，假定和数超过 双字节（21H20H）+（31H30H）→ 42H41H40H 分析：先低字节作不带进位求和，再作带进位高字节求和。 流程图（略），程序如下： MAIN： MOV ADD MOV MOV ADDC MOV MOV ADDC A， A， A， A， 20H 30H 21H 31H ；带低字节进位加法 ；准备处理最高位
MCS-51单片机的指令系统
4.4 算术运算类指令
包括＋、－、×、÷、加1、减1、十进制调整指 令，共有24条，一般影响PSW中的CY、AC、 OV、P等标志位。
1．加法指令
ADD A，Rn
；A← A + Rn
ADD A，direct ；A← A +（direct）
ADD A，@Ri
；A← A +（Ri）
2．带进位加指令 ADDC A，Rn ADDC A，direct ADDC A，@Ri ADDC A，#data ；A← A + Rn + C ；A← A +（direct）+ C ；A← A +（Ri）+ C ；A← A + #data + C
C为来自PSW状态寄存器中的进位位C。带进位加法指令 中的累加器A除了加源操作数外，还需要加上程序状态字 PSW寄存器中的进位标志Cy。设置带进位加法指令的目 的是为了实现多字节加法运算。
指令名称 指令格式 INC A INC Rn 增量指令 机器码 00000100 00001rrr 00000101 direct 0000011i 10100011 功 能 A←A+1 Rn←Rn+1 ( direct)←(direct )+1 (Ri)←(Ri)+1 DPTR←DPTR+ 1 指令周期 1 1
该指令除了影响奇偶标志位P外，不影响其他标志位。 ADD A,#01H ；通过加法指令使累加器A内容加1
该指令同样会使累加器A内容加1，但这条指令将影响Cy、 OV、Ac以及P标志位，且该指令的机器码占用两个字节。
当操作数是某一I/O口，如“ INC P1 ”时，先将P1口锁存器 内容读出，加1后，再写入P1口锁存器中，因此INC Pi(i=0,1,2,3) 属于“读—改—写”指令。
加“6”调正后就是“100H”)。
例4-2-7：假设两位BCD码形式的被减数、减数分别存放在R1和 R2单元中，试编写一程序段求“R1-R2”，结果存放在R3单元中。 参考程序如下：
CLR
MOV
C
A, #9AH
; 清进位标志Cy
; 把BCD码“100”等效表示码送累加器A ; 计算“100-R2”，结果为BCD形式 ; 加被减数 ; 调整
值得注意的是：十进制调整指令一般放在加法指令后， 用于十进制加法调整，不能单独使用“DA A”指令将累加 器A中的内容转化为BCD码。 MCS-51没有提供BCD码减法调整指令，但可以通过 “补码”概念，将BCD码减法运算变成BCD码加法运算。 我们知道两位BCD可以表示00～99，需要用8位二进制存 放；三位BCD可以表示000～999，需要用12位二进制存 放；四位BCD可以表示0000～9999之间的数，需要用16 位二进制存放，因此： xy的“补码” XY-xy=XY+100-xy
BA←A×B
指令周期 4
被乘数放在累加器A(8位无符号数)中，乘数放在寄存 器B(8位无符号数)中，乘积(16位无符号数)的高8位放在寄 存器B中，低8位放在累加器A中。
该指令影响标志位：当结果大于255时，OV为1；反之 为0。进位标志Cy总为0；AC保持不变；奇偶标志P随累加 器A中“1”的个数变化而变化。
减1指令 DEC direct 1
DEC @Ri
1
没有对DPTR减1的指令，如果要完成对DPTR减1的操 作，则需要以下几条指令来完成：
CLR MOV SUBB MOV MOV SUBB MOV
C A,DPL A,#1 DPL,A A,DPH A,#00H DPH,A
6. 乘法指令
表4-2-3 MCS-51乘法指令 指令名称 A×B 指令格式 MUL AB 机器码 10100100 功能
(21H) (20H)
× (30H) (41H) (40H) + B A . (42H) (41H) (40H)
8. 十进制调整指令
表4-2-5 MCS-51十进制调整指令
指令名称 指令格式 机器码 功能
根据进位标志 Cy、辅助进位 标志Ac以及累 加器A中结果， 将累加器A内容 转化为BCD码形 式
ADD A，#data ；A← A + #data
例4-2-1：设A=D3H，（30H）=E8H 执行： ADD A，30H 无符号数 211
1101 0011 （D3） （-45）补
+） 1110 1000 （E8） （-24）补
= 1 1011 1011 (-69) 补
232
443
结果：Cy=1，AC=0，P=0，OV=0，A=BBH
DA
A
(低4位>9，加6 调整)
ADD
A,R1
0001 1000 ＋ 0001 1001 0011 0001
(18)BCD (19)BCD (31)H
DA
A
(AC=1，加6 调整)
0011 0001 ＋ 0000 0110 0011 0111
(31)H (06) (37)BCD
（2）同样，若累加器高4位大于9或者进位位标志Cy=1 （包括由于低4位调整后导致上述结果），则高4位加6调 整，即A ←A+60H。 例如：若作加法后A=9BH，Cy＝0，AC=0，则执行 DA A 指令后，A的低4位作加6调整，调整后高4位为 1010，大于9，所以也需要调整： 1001 1011 ＋ 0000 0110 1010 0001 ＋ 0110 0000 1 0000 0001 低4位调整 高4位调整 (101)BCD
INC direct
INC @Ri INC DPTR
1
1 2
加1指令 不影响标志位 ，只有操作对象为累加器A时，才 影响奇偶标志位P。
当操作数初值为0FFH，则加1后，将变为00H。
尽管加1指令与加数为1的加法指令同样会使操作数增1，但 彼此并不完全相同，例如：
INC A ；通过增量指令使累加器A内容加1
在计算机中，通常把两位十进制数用一字节BCD码 来表示，这也叫做压缩BCD码。 如： （0101 1001）BCD = (59)D
十进制调整指令的原理（过程）： （1）若累加器低4位大于9或者辅助进位位标志AC=1，则 低4位加6调整，即A ←A+06H。 ADD A,R1 0001 0111 ＋ 0001 0101 0010 1100 0010 1100 ＋ 0000 0110 0011 0010 (17)BCD (15)BCD (2C)H (2C)H (06) (32)BCD
40H， A
41H， A A，42H A，#00H
MOV
SJMP
42H， A
＄
3．带借位减指令 SUBB A，Rn SUBB A，direct SUBB A，@Ri SUBB A，#data ；A← A - Rn - C ；A← A -（direct）- C ；A← A -（Ri）- C ；A← A - #data – C
7. 除法指令
表4-2-4 MCS-51除法指令
指令名称
A÷B
指令格式
DIV AB
机器码
10000100
功能
A(商)←A÷B B(余数)←A÷B
指பைடு நூலகம்周期
4
被除数放在累加器A(8位无符号数)中，除数放在寄存 器B(8位无符号数)中，商(8位无符号数)放在累加器A中， 余数(8位无符号数)放在寄存器B中。
方法一、部分积右移算法（略） 方法二、 7 × + 2 3 5 4 0
.
2 8 0
0
分析：将16位被乘数分为高8位和低8位，首先由低8位与8 位乘数相乘，积的低8位存入40H，高8位暂存于41H。再 用被乘数的高8位与乘数相乘，所得积的低8位与41H中暂 存的内容相加，高8位与Cy位相加存入42H作为积的高8位。 如下所示：
例4-2-5：试编制4位十六进制数减法程序:
（21H20H）－（31H30H）→ 41H40H
分析：先低字节作不带进位相减，再作带进位高字节减法。 流程图如下： main
(20H)－(30H) →(40H) （不带借位位）
(21H)－(31H) →(41H) （带借位位） 动态暂停
4．加1指令
表4-2-1 MCS-51加1指令
100的BCD需要用三位二进制存放，其中的1自然丢失。 当XY≥xy时，“XY+100-xy”就是XY-xy；当XY＜xy时， “XY+100-xy”是“XY-xy”的补码。 为了能用减法指令求出“100-xy”的BCD码，可用 “9AH”表示“100-xy”算式中十进制数“100”(因为“9AH”
该指令影响标志位：如果除数(即寄存器B)不为0，执 行该指令后，溢出标志OV、进位标志Cy总为0；如果除 数为0，执行后，结果将不确定，且OV为1，Cy仍为0。 AC保持不变；奇偶标志P位随累加器A中“1”的个数变 化而变化。
例4-2-6：试编制乘法程序，完成如下计算:
（21H20H）×（30H）→ (42H41H40H)
例如，设A=39H，R0=20H，（20H）=32H，Cy=1，执行 指令 SUBB Ａ，@R0后，A=06H。
例4-2-4：设（A）=49H，CY=1， 执行： SUBB A， #54H 0100 1001 （49H） 0101 0100 （54H） -） 1 1111 0100 （借位1） 结果：Cy=1，AC=0，P=1，OV=0，A=F4H（真值-12， 正确）
例4-2-3：试编制4位十六进制数加法程序，假定和数超过 双字节（21H20H）+（31H30H）→ 42H41H40H 分析：先低字节作不带进位求和，再作带进位高字节求和。 流程图（略），程序如下： MAIN： MOV ADD MOV MOV ADDC MOV MOV ADDC A， A， A， A， 20H 30H 21H 31H ；带低字节进位加法 ；准备处理最高位