第三章 MCS-51单片机指令系统1
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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）
单片机原理与接口技术第3章
注意：
①目操可以是A、direct、Rn、@Ri中的任一个，源 操可以是A、direct、Rn、@Ri、#data中的任一 个。 ②#data不能作目操。 ③目操和源操不能同时出现Rn、@Ri。 ④目操和源操不能同时为A。 ⑤目操和源操可以同时为direct类型。 ⑥目操和源操数据长度应保持一致。
• 例如指令： MOVC A, @A+PC ; (A)←((A)+(PC)) MOVC A,@A+DPTR ; (A)←((A)+(DPTR)) 这两个指令中，第2操作数采用了基址寄 存器加变址寄存器的间接寻址方式，其功 能是指定以A作为变址寄存器，PC(或 DPTR)作为基址寄存器，两者内容相加所 得结果作为参与操作的数据的存储单元地 址，把此单位中的内容送到累加器A中 。
(2)以Rn为目的地址的指令 指令 操作 MOV Rn, A (Rn)←(A) MOV Rn, direct (Rn)←(direct) MOV Rn, #data (Rn)←data 这组指令的功能是将源操作数送入当前 工作寄存器区R0~R7中的某一寄存器中。 源操作数的寻址方式分别为隐含寻址、直 接寻址和立即寻址方式。
(4)注释：该字段不是汇编语言的功能部分
，只增加程序的可读性。注释前要加“;”
MCS-51单片机指令系统具有111条指令
49条单字节指令
按指令代码的 字节数分
45条双字节指令 17条三字节指令
64条单机器周期指令 按指令的执 行时间分 45条双周期指令 2条(乘，除指令)四 机器周期指令 指令系统优点：存储效率高 执行速度快
3. 乘法指令 MUL
指令 MUL AB 这条指令是把累加器A和寄存器B中的8位无符 号二进制数相乘，16位乘积的低8位留在累加器A 中，高8位存放在寄存器B中。 如果乘积大于0FFH，则OV=1，否则OV=0。 CY标志总是被清0。 设(A)＝50H，(B)＝0A0H，执行指令：MUL AB 结果：(B)＝32H，(A)＝00H(即积为3200H)，OV＝ 1，CY=0。
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 51单片机指令系统
MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV R0, #30H ；R0←30H ,立即寻址 A, @R0 ；A←(R0) ,寄存器间接寻址 R1, A ；R1←A ,寄存器寻址 B, @R1 ；B←R1 ,寄存器间接寻址 @R1, P1 ；(R1)←P1 ,直接寻址 P2, P1 ；P2←P1 ,直接寻址 10H， #20H ；(10H)←20H ,立即寻址
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。
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
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。
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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
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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。
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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
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第3章 MCS-51指令系
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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。
51单片机指令系统
第 3 章 MCS - 51单片机指令系统
POP DPH POP DPL POP ACC POP PSW 执行之后, SP内容修改为 60H, 而64H、 63H、 62H、 61H 单元中的内容依次弹出到DPH、DPL、A、PSW中。
MCS -51 提供一个向上升的堆栈, 因此SP设置初值时要
的总线。由Ri作为间接寻址寄存器时, P0 口上分时输出Ri指
定的 8 位地址信息及传输 8 位数据。
第 3 章 MCS - 51单片机指令系统
5. 堆栈操作指令 PUSH direct POP direct 在MCS -51 单片机的内部RAM中, 可以设定一个先进后 出的区域, 称其为堆栈。在特殊功能寄存器中有一个堆栈指针 SP, 它指出栈顶的位置。 进栈指令的功能是: 首先将堆栈指针 SP的内容加1, 然后将直接地址所指出的内容送入SP指出的内 部RAM单元; 出栈指令的功能是: 将SP所指出的内部RAM单 元的内容送入由直接地址所指出的字节单元, 接着将堆栈指针
第 3 章 MCS - 51单片机指令系统
3.2 指令系统
3.2.1 指令分类
按指令的功能, MCS -51 指令系统可分为下列 5 类:
(1) 数据传送;
(2) 算术运算; (3) 逻辑运算; (4) 位操作; (5) 控制转移。
第 3 章 MCS - 51单片机指令系统
Rn——当前选定的寄存器区中的 8 个工作寄存器R0～R7, 即 n=0～7。 Ri——当前选定的寄存器区中的 2 个寄存器R0、 R1, i=0、1。 direct—— 8 位内部RAM单元的地址, 它可以是一个内部数据 区 RAM单元(00H～7FH)或特殊功能寄存器地址(I / O端口、 控 制寄存器、 状态寄存器 80H～0FFH)。 ＃data——指令中的 8 位常数。
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。
第3章 MCS-51指令系统
16
MCS-51单片机指令系统
MCS-51单片机指令系统包括111条指令 按功能可以划分为以下5类：
1. 数据传送和交换指令（29条）
2. 算术运算指令（24条） 3. 逻辑运算指令（24条） 4. 控制转移指令（17条） 5. 位操作指令（17条）
17
数据传送和交换类指令主要有以下几种：
1. 2. 3.
30H
Eg:MOV 30H,#33H 33H
30H
XX 30H
33H
30H
31H
Eg:MOV 30H,31H
55H
XX
55H
25
A
30H XX
地址
30H 33H
Eg:MOV 30H, A
33H
R0
Eg:MOV 30H,@R0
55H
取出
30H 78H 30H
55H
R3
78H
30H XX
55H
MOV A , 30H
XX 55H
30H
A
6
3、寄存器寻址
寄存器寻址是指将操作数存放于寄存器中，寄存器包括工作寄 存器R0~R7、累加器A、通用寄存器B、地址寄存器DPTR等。 数据存放在R0~R7中的某个通用寄存器内，或者放在某个专用 寄存器中。 e.g.： MOV A，R7 ADD A，R0
DPTR
2000H
DPTR 2000H
XXXX
Eg：将数据指针DPTR指向存于ROM中的表格首地址。
MOV DPTR,#TABLE
27
三、片外数据传递指令
使用DPTR和Ri进行间接寻址 MOVX A， @DPTR ；A ←((DPTR))片外 MOVX A，@Ri ；A ←((Ri))片外 MOVX @DPTR，A ；(DPTR)片外←(A) MOVX @Ri，A ；(Ri)片外←(A) 注意： 该指令用于在单片机和外部RAM、扩展I/O的数据传送； 使用Ri时，只能访问低8位地址为00H~FFH地址段； 使用DPTR时，能访问0000H ~ FFFFH地址段。
单片机-第三章
间接寻址寄存器前缀， @Ri， @ 间接寻址寄存器前缀，如@Ri，@A+DPTR (X) X中的内容。 中的内容。 寻址的单元中的内容。 ((X)) 由X寻址的单元中的内容。 箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。 → 箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。
单片机原理及接口技术——自动化系 单片机原理及接口技术——自动化系
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MCS-51单片机指令系统 第3章 MCS-51单片机指令系统
本章主要介绍MCS-51汇编语言的指令系统。 本章主要介绍MCS-51汇编语言的指令系统。 MCS 汇编语言的指令系统 MCS-51的基本指令共111条 的基本指令共111 MCS-51的基本指令共111条 单字节指令； (1) 单字节指令； 按指令所占的字节来分： 双字节指令； 按指令所占的字节来分： (2) 双字节指令； 三字节指令。 (3) 三字节指令。 按指令的执行时间来分： 按指令的执行时间来分： 1个机器周期 12个时钟振荡周期 指令64 个机器周期（ 个时钟振荡周期） 64条 (1) 1个机器周期（12个时钟振荡周期）指令64条 2个机器周期 24个时钟振荡周期 指令45 个机器周期（ 个时钟振荡周期） 45条 (2) 2个机器周期（24个时钟振荡周期）指令45条 4个机器周期只有乘 除两条指令的执行时间为（48个时 个机器周期只有乘、 (3) 4个机器周期只有乘、除两条指令的执行时间为（48个时 钟振荡周期）。 钟振荡周期）。 12MHz晶振 机器周期为1 晶振: 12MHz晶振:机器周期为1µs。
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;A←(Rn) ;A←(direct) ;A←((Ri)) ;A←#data
第3章MCS-51单片机指令系统
第3章MCS-51单片机指令系统3.1概述3.1.1指令格式3.1.2指令的三种表示形式3.1.3指令的字节数1. 单字节指令(49条)图3-1 MOVA，Rn指令的格式2单片机原理及其接口技术（第2版）2. 双字节指令(46条)3. 三字节指令(16条)3.1.4指令的分类1. 数据传送指令(28条)2. 算术运算指令(24条)3. 逻辑操作和环移指令(25条)4. 控制转移指令(17条)5. 位操作指令(17条)3.1.5指令系统综述1. 指令系统中所用符号的说明2. 指令对标志位的影响3.2寻址方式3.2.1寄存器寻址图3-2寄存器寻址示意图单片机原理及其接口技术（第2版） 3 3.2.2直接寻址图3-3直接寻址示意图3.2.3立即寻址3.2.4寄存器间址图3-4寄存器间址寻址示意图3.2.5变址寻址图3-5变址寻址示意图4单片机原理及其接口技术（第2版）3.2.6相对寻址图3-6相对寻址示意图3.2.7位寻址3.3数据传送指令3.3.1内部数据传送指令(15条)1. 立即寻址型传送指令2. 直接寻址型传送指令3. 寄存器寻址型传送指令4. 寄存器间址型传送指令5. 内部数据传送指令的使用图3-7 8×C552/8051指令的数据传送方式单片机原理及其接口技术（第2版） 5 3.3.2外部数据传送指令(7条)1. 16位数传送指令2. 外部ROM的字节传送指令图3-8 0~9平方值表3. 外部RAM的字节传送指令3.3.3堆栈操作指令(2条)图3-9例3.8的堆栈变化示意图6单片机原理及其接口技术（第2版）3.3.4数据交换指令(4条)3.4算术与逻辑运算和移位指令3.4.1算术运算指令(24条)1. 加法指令2. 减法指令3. 十进制调整指令4. 乘法和除法指令3.4.2逻辑运算指令(20条)1. 逻辑与运算指令2. 逻辑或指令3. 逻辑异或指令4. 累加器清零和取反指令3.4.3移位指令(5条)单片机原理及其接口技术（第2版）7图3-10例3.26附图3.5控制转移和位操作指令3.5.1控制转移指令(17条)1. 无条件转移指令图3-11 AJMP指令转移范围8单片机原理及其接口技术（第2版）图3-12例3.29附图图3-13带符号数的比较方法3. 子程序调用和返回指令图3-14二级子程序嵌套及断点地址存放单片机原理及其接口技术（第2版）9图3-15例3.33附图10单片机原理及其接口技术（第2版）4. 空操作指令3.5.2位操作指令(17条)1. 位传送指令2. 位置位和位清零指令3. 位运算指令4. 位控制转移指令习题与思考题3.1指令通常有哪三种表示形式?各有什么特点?3. 2 MCS-51指令按功能可以分为哪几类?每类指令的作用是什么?3. 3 MCS-51共有哪七种寻址方式?各有什么特点?3. 4指出下列每条指令源操作数的寻址方式和功能。
第三章MCS51的指令系统
3.4.1 MCS-51数据传送指令
[1]. 以累加器A为目的操作数类指令（4条） 这4条指令的作用是把源操作数指向的内容送到累加器A。有直接、
立即数、寄存器和寄存器间接寻址方式：
MOV A,direct
（direct）→（A）直接单元30H
MOV A,0A2H
§3.1 概述
7种寻址方式，111条指令
指令所占用空 间(字节数)
指令执行周期 （运算速度）
单字节指令：49条 双字节指令：45条 三字节指令：17条
单周期指令：64条 双周期指令：45条 四周期指令：2 条
试问
1 如果一条指令执行时间为3个机器周 期，那么需要经历多少个时钟周期？
2 如果一条指令执行时使用了2us，而 晶振使用的是12MHz，请问执行这条指 令需要多少个机器周期？
（A）+（（Ri））+（C）→（A） 累加器A中的内容与工作寄存 器Ri指向地址单元中的内容、连同进位位相加，结果存在A中
3.4.2 MCS-51算术运算指令
[3]. 带借位减法指令（4条）
这组指令包含立即数、直接地址、间接地址及工作寄存器与累加器A连同借位 位C内容相减，结果送回累加器A中。
3.4.1 MCS-51数据传送指令
[2]. 以寄存器Rn为目的操作数的指令（3条）
这3条指令的功能是把源操作数指定的内容送到所选定的工作寄存器 Rn中。有直接、立即和寄存器寻址方式：
MOV Rn, direct （data）→（Rn） 直接寻址单元中的内容送到寄存器Rn中 MOV R4,37H
**补充知识
MCS51系列单片机为复杂指令单片机CISC。目前单片机大 量使用的是精简指令集RISC结构单片机.
第三章MCS-51指令系统
第三章 MCS-51单片机指令系统
3.1 概述
3.2
3.3
寻址方式
MCS-51的指令系统
3.4
伪指令
3.1
概述
指令：使计算机完成某种操作的命令。 指令系统 ：计算机能够执行的全部操作所对应的指 令集合。 机器语言： 采用二进制编码表示指令，是计算机能够直 接识别和执行的语言。 汇编语言： 采用助记符 、符号、数字来表示指令的程序 语言，它与机器语言指令时一一对应的。
如果我们分别向DPH，DPL送数，则结果也一样。
如下面两条指令： 则就相当于执行了 MOV DPH，#35H MOV DPTR，#3512H。 MOV DPL，#12H。
（6） 累加器A与片外RAM之间的数据传递类指令(4条)
MOVX A，@Ri MOVX @Ri，A MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A 说明： 1.在51中，与外部存储器RAM打交道的只可以是A累加器。所 有需要送入外部RAM的数据必需要通过A送去，而所有要读入的外 部RAM中的数据也必需通过A读入。 在此我们可以看出内外部RAM的区别了，内部RAM间可以直接 进行数据的传递，而外部则不行。 比如，要将外部RAM中某一单元（设为0100H单元的数据）送 入另一个单元（设为0200H单元），也必须先将0100H单元中的内 容读入A，然后再送到0200H单元中去。
MOV B，R0
PUSH ACC
；R0→B，R0为寄存器寻 址，B为直接寻址。
；A的内容压入堆栈
3.2.4
寄存器间接寻址
例：MOV A， @R0
• 以寄存器中内容为地址，以该地址中内容为操作数的
寻址方式。间接寻址的存储器空间包括内部RAM和
外部RAM。 • 能用于寄存器间接寻址的寄存器有R0，R1，DPTR， SP。其中R0、R1必须是工作寄存器组中的寄存器。 SP仅用于堆栈操作。
3.1 概述
3.2
3.3
寻址方式
MCS-51的指令系统
3.4
伪指令
3.1
概述
指令：使计算机完成某种操作的命令。 指令系统 ：计算机能够执行的全部操作所对应的指 令集合。 机器语言： 采用二进制编码表示指令，是计算机能够直 接识别和执行的语言。 汇编语言： 采用助记符 、符号、数字来表示指令的程序 语言，它与机器语言指令时一一对应的。
如果我们分别向DPH，DPL送数，则结果也一样。
如下面两条指令： 则就相当于执行了 MOV DPH，#35H MOV DPTR，#3512H。 MOV DPL，#12H。
（6） 累加器A与片外RAM之间的数据传递类指令(4条)
MOVX A，@Ri MOVX @Ri，A MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A 说明： 1.在51中，与外部存储器RAM打交道的只可以是A累加器。所 有需要送入外部RAM的数据必需要通过A送去，而所有要读入的外 部RAM中的数据也必需通过A读入。 在此我们可以看出内外部RAM的区别了，内部RAM间可以直接 进行数据的传递，而外部则不行。 比如，要将外部RAM中某一单元（设为0100H单元的数据）送 入另一个单元（设为0200H单元），也必须先将0100H单元中的内 容读入A，然后再送到0200H单元中去。
MOV B，R0
PUSH ACC
；R0→B，R0为寄存器寻 址，B为直接寻址。
；A的内容压入堆栈
3.2.4
寄存器间接寻址
例：MOV A， @R0
• 以寄存器中内容为地址，以该地址中内容为操作数的
寻址方式。间接寻址的存储器空间包括内部RAM和
外部RAM。 • 能用于寄存器间接寻址的寄存器有R0，R1，DPTR， SP。其中R0、R1必须是工作寄存器组中的寄存器。 SP仅用于堆栈操作。
51单片机 第三章指令系统
; DPH ← #56H，DPL ← #78H
10
3.2.5 变址寻址方式
1.
变址寻址方式是以程序计数器PC或数据指针 DPTR作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄 存器，它们两者内容之和为有效地址。 寻址范围：
程序存储器空间。
2.
3.
变址寻址方式的指令只有3条：
⑴ MOVC A, @A+DPTR ⑵ MOVC A, @A+PC ⑶ JMP @A+DPTR ; 查表指令 ; 查表指令 ; 散转指令
⑴ 低128个存储单元，8-bit二进制数表示地址。 ⑵ 特殊功能寄存器，用直接地址或称号表示。
2.
3.
例如，指令 MOV A, 30H
; A ← (30H)
8
3.2.3 寄存器间接寻址方式
1.
寄存器间接寻址时，指令中给出的寄存器为地 址指针。 寻址范围：
⑴ 片内和片外RAM 256单元，用R0或R1间接寻址。
34
4.
除法
整数部分
DIV AB
A
被除数
X B
除数
商
A
B
余数部分
除数为0，商的A和B内容不确定，且（OV）=1 。 标志Cy总是被清0。 例： 若（A）=FBH（251），（B）=12H （18），执行指令 DIV AB 之后，（A）=0DH， （B）=11H，（OV）=0，（Cy）=0。
35
3.3.3 逻辑运算及移位类指令
例: 若（A）=C3H，（R0）=AAH，执行指令 ANL A， R0 之后，（A）=82H。
37
逻辑或 源操作数与直接地址单元内容相或
ORL direct， A #data
源操作数与累加器A的内容相或
10
3.2.5 变址寻址方式
1.
变址寻址方式是以程序计数器PC或数据指针 DPTR作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄 存器，它们两者内容之和为有效地址。 寻址范围：
程序存储器空间。
2.
3.
变址寻址方式的指令只有3条：
⑴ MOVC A, @A+DPTR ⑵ MOVC A, @A+PC ⑶ JMP @A+DPTR ; 查表指令 ; 查表指令 ; 散转指令
⑴ 低128个存储单元，8-bit二进制数表示地址。 ⑵ 特殊功能寄存器，用直接地址或称号表示。
2.
3.
例如，指令 MOV A, 30H
; A ← (30H)
8
3.2.3 寄存器间接寻址方式
1.
寄存器间接寻址时，指令中给出的寄存器为地 址指针。 寻址范围：
⑴ 片内和片外RAM 256单元，用R0或R1间接寻址。
34
4.
除法
整数部分
DIV AB
A
被除数
X B
除数
商
A
B
余数部分
除数为0，商的A和B内容不确定，且（OV）=1 。 标志Cy总是被清0。 例： 若（A）=FBH（251），（B）=12H （18），执行指令 DIV AB 之后，（A）=0DH， （B）=11H，（OV）=0，（Cy）=0。
35
3.3.3 逻辑运算及移位类指令
例: 若（A）=C3H，（R0）=AAH，执行指令 ANL A， R0 之后，（A）=82H。
37
逻辑或 源操作数与直接地址单元内容相或
ORL direct， A #data
源操作数与累加器A的内容相或
第3章 MCS-51 单片机的指令系统
2.2 用＠Ri进行间接寻址的指令 MOVX A, ＠Ri； （(Ri)) MOVX ＠Ri,A； （A) (A) ((DPTR))
说明：若外部扩展RAM小于等于256单元，用＠Ri间接 寻址进行数据传送，8位地址线足够使用。
若外部扩展较大的RAM区域，须用P2口输出高8位地址， 用＠Ri表示低八位地址，P0口分时作低8位地址线和数 据线，P2口应事先预置。
累加器
Rn #data 立即数
寄存器
2 外部数据存储器（或I/O）的读写指令 2.1 用＠DPTR进行间接寻址的指令
MOVX A, ＠DPTR； （(DPTR)) (A)
MOVX ＠DPTR,A； （A)
((DPTR))
DPTR为16位数据指针，该指令可寻址外部RAM64K范围 （0000H-0FFFFH），地址低8位由P0口输出，地址高8 位由P2口输出，数据通过P0口读入或写出。
一 数据传送指令 1 内部数据传送指令（MOV） 指令格式：MOV <目的操作数〉，<源操作数> 指令的源操作数和目的操作数都在单片机内部。可以 是片内RAM地址，也可以是特殊功能寄存器SFR的地址 指令的功能是把源操作数指定的字节变量复制到目的 操作数所规定的单元或寄存器中，源字节不变。
1.1 立即数传送指令 源操作数为立即数 八位立即数传送指令： MOV A，#DATA； DATA （A） 例：MOV A，#02H； MOV Rn，#DATA； DATA （Rn） n=0-7 例：MOV R3，#02H； MOV ＠Ri，#DATA； DATA （(Ri）) i=0，1 例：MOV ＠R1，#02H； MOV direct，#DATA； DATA （direct) 例：MOV 30H，#02H；
第3章 MCS-51 的指令系统与汇编语言程序设计1
每条指令在执行时要花去一定的时间，以机器周期为单 位。按指令的执行时间来分： (1) 1个机器周期（12个时钟振荡周期）指令64条 (2) 2个机器周期（24个时钟振荡周期）指令45条 (3) 4个机器周期（48个时钟振荡周期）只有乘、 除两条指令的执行时间。 12MHz晶振:机器周期为1s。 按指令的功能分类，可分为5大类： 数据传送类（29条）；算术运算类（24条） 逻辑运算及移位类（24）；控制转移类（17条） 位操作类（17条）
第3章 MCS-51的指令系统与汇编语言程序设计
【学习目标】 掌握单片机的指令系统，熟悉指令功能、指令格 式以及指令的寻址方式； 理解汇编语言的特点以及与机器语言之间的区别 和联系； 掌握汇编语言程序设计的步骤、汇编语言程序的 结构； 熟练掌握汇编语言应用程序的开发
xuminxm11@ 密码：xuminxm1111
2．汇编语言 4) （4）DB（Define Byte）
汇编结果：（1000H） 汇编结果：（2000H） =25H =25H
页码 P68 P70 P73
章节或标题
（5）DW（Define Word） （4）分配内存单元
原错误
例如， ORG 1000H
更正为
例如， ORG 2000H
分配内存工作单元，确 定层序和数据的真实地 址
; 取高位 ; 两数高位相加 ; 存“和”的高位
【例3.11】 有一数据块存放起始地址为DATA1的片外RAM 区，数据块以“0”为结束标志，要求将其传送到DATA2为 起始地址的片内RAM区。编写程序如下： MOV DPTR, #DATA1 MOV R0，#DATA2 LOOP:MOVX A, @DPTR JZ ENDO MOV @R0，A INC DPTR INC R0 AJMP LOOP ENDO: SJMP $ ;设置片外RAM数据块地址指针 ;设置片内RAM数据块地址指针 ;取数 ;检测是否为0？为0，转ENDO ;不为0，传送 ;修改地址指针
第三章 MCS-51单片机指令系统
位操作类指令(17条)
位操作指令实际就是布尔处理机的指令系统，这 为开关量控制提供了非常有效的手段。
位传送
位置位复位
位运算 位控制转移
位数据传送指令（2条）
MOV MOV
C , bit bit,C
例：片内RAM中（20H）=7FH，执行指令
MOV C,07H 则C=0
位置位复位指令（4条）
调用与返回指令组（4条）
长调用指令 绝对调用指令 子程序返回指令
LCALL addr16 ACALL addr11 RET
中断服务程序返回指令 RETI
空操作指令（1条）
NOP
例：把2000H开始的外部RAM单元中的数据送到3000H
开始的外部RAM单元中，数据个数存放在内部RAM 35H单元。
ANL(ORL,XRL) A , { #data ; direct ; @Ri ; Rn }
2. 直接地址单元与累加器A、立即数之间的逻辑操作（6条）
ANL(ORL,XRL) direct , { A ; #data }
清零与取反指令（2条）
清零： 取反：
CLR A CPL A
循环移位指令（4条）
2. 带进位加法指令（4条） ADDC A , { #data ; direct ; @Ri ; Rn }
3. 带借位减法指令（4条） SUBB A , { #data ; direct; @Ri ; Rn }
影响所有标志位状态
例: 执行指令 MOV A , #0C2H ADD A , #0A9H 对PSW相应状态位的影响如下 1 1 1
3.2 MCS-51指令分类介绍
共分5大类，111条指令。
1.数据传送类指令(29条) 2.算术运算类指令(24条) 3.逻辑运算及移位类指令(24条) 4.控制转移类指令(17条) 5.位操作类指令(17条)
第3章MCS51单片机指令系统1PPT课件
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43.1 指令系统简介------指令的两种格式
要让计算机工作，就得向计算机发出指令。
指令的格式是机器码指令格式， 如：75905B ，即数字格式。
另一种指令格式，即汇编指令格式， 如：MOV P1, #5BH
2020/9/26
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5
3.1 指令系统简介
-----MCS-51汇编语言指令格式
地址的存储单元的内容。 →：表示数据传送方向。
2020/9/26
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15
3.1.4 寻址方式
如何找到参与运算的操作数据或数据所在的 地址称为寻址方式。所以寻址方式是在地址范围 内如何找到所需要的操作数的地址。
MCS-51指令系统的寻址方式主要有立即寻址、 直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址 加变址寻址、相对寻址和位寻址等七种。
单片机原理与接口技术
第3章 MCS-51单片机 指令系统
2020/9/26
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1
本章教学要求
第3章 MCS-51单片机指令系统
熟悉MCS-51单片机指令系统的分类、格式； 熟悉MCS-51指令系统的七种寻址方式； 掌握MCS-51指令系统的数据传送、算术运算、逻
辑运算、转移操作、布尔运算等指令的功能；
1) 指令执行时间短。只需1个机器周期的指令有64 条，2个机器周期的指令有45条，而4个机器周 期的指令仅有2条（既乘法和除法指令）。
2) 指令字节少。单字节指令有49条，双字节指令 有46条，三字节指令有16条。
3) 位操作指令极为丰富，这体现了MCS-51单片机 具有面向控制的特点。
2020/9/26
Rn：表示当前工作寄存器R0～R7中的一个。 @Ri：表示寄存器间接寻址，常作间接寻址的地
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§3.1 指令系统概述 §3.2 指令格式 §3.3 指令系统的寻址方式 §3.4 MCS-51指令系统分类介绍
§3.1 指令系统概述
● 一台计算机所能执行的全部的指令集合
指令是计算机中具有特定功能的操作命令
● 程序与程序设计 按预定要求编排的指令序列称为程序。编排的过程称 为程序设计 ● 指令系统
＠ — 间址或基址寄存器前缀如 ＠Ri , ＠A+DPTR
＠DPTR , ＠A+PC
/
— 位操作的前缀，表示对该位操作数取反 (X) — X中的内容
— （(X)） 由X寻址的单元中的内容
箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替
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一、数据传送类（29条）
用到的指令助记符有5种： 片内传送 MOV 片外传送 MOVX 查表传送 MOVC 累加器交换 XCH、XCHD、SWAP 堆栈操作 PUSH、POP
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例1： MOV ＠R0，A
PC PC
；累加器传送指令
A 操作码× × R0 30H 30H
ROM F6H
内RAM
××
例2： MOVX A，＠DPTR
PC
PC
RD
ROM E0H
A × 操作码 × DPTR 2000H
“读”
外RAM 2000H
××
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5、基址寄存器加变址寄存器间接寻址
rel
范围-128～127 — 8位带符号的偏移量，
用于SJMP和所有的条件转移指令中
DPTR — 数据地址指针，可做16位间址寄存器
bit
— 内RAM或SFR中的直接位寻址
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A — 累加器 B — 专用寄存器，用于MUL和DIV指令 C — 位累加器 ( PSW.7 )，进位/借位标志
符。用助记符，操作数，标号编写的
程序称为汇编语言源程序。 汇编语言必须翻译成机器语言才能被机器执行
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完成由汇编语言到机器代码的过程叫汇编 汇编的方法有两种：自动汇编、手工汇编 由机器代码到汇编语言的过程叫反汇编
交叉 汇编
汇编语言 源程序 反汇编 机器语言
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二、MCS-51指令系统的特点
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1、MOV类传送指令
格式： MOV 〈目的字节〉，〈源字节〉 功能：把源字节内容送目的字节，源字节内容不变 以累加器A为目的字节的传送： ⑴ 立即数送累加器 MOV A，#data ；立即数#data送累加器A
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⑵ 寄存器内容送累加器 MOV A，Rn (n=0～7) ；Rn的内容送累加器A 工作寄存器组的选择由状态字中的RS0、RS1确定
⑴ 数据传送类
⑵ 算术操作类
⑶ 逻辑运算类
⑷ 控制转移类
⑸ 位操作类
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介绍描述指令符号的意义 n=0～7 Rn —当前选中寄存器区的8个工作寄存器（R0～R7）
Ri —当前选中寄存器区中可做间址寄存器的 2个工作寄存器（R0、R1） i=0、1
direct -—— 8位内部RAM单元地址 00H~7FH
寄存器
直接寻址 寄存器间址 立即数 基址加变址 相对寻址
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
片内
内RAM的低128字节 特殊功能寄存器SFR 片内RAM、 片外RAM与I/O口 程序存储器 程序存储器 程序存储器 片内RAM 20H～2FH 部分SFR
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位寻址
§3.4 MCS - 51 指令系统分类介绍
MCS-51系统指令系统共111条，按操作功能分类：
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⑽ 寄存器内容送内RAM或SFR
MOV direct，Rn (n=0～7) ；寄存器Rn内容送以direct为地址的单元
⑾ 内RAM或SFR之间直接传送 MOV direct1， direct2 ；内RAM或SFR任意两个单元之间传送数据
决定了机器的性能
设计一种CPU，一般从设计指令系统开始 因而，一种机器的指令系统是机器本身固有的
用户无法改变，必须继承、学习、掌握、应用
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● 程序设计语言
机器语言： 汇编语言： 高级语言：
二进制代码，是机器唯一能直接识别、执行的语言。 一、汇编语言的指令系统
汇编语言： 为了记忆和阅读方便，制造商对指令 符号语言： 系统每一条指令，都给出了指令助记
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*§3.2 指令格式
一个汇编语句分为四个区段
[ 标号：]
1、标号
操作码 [操作数]
名字
[；注释]
操作码 其中除操作码部分是必须的，括号内的区段是任选项。 标号是该指令的符号地址，可根据需要设定 必须以字母开始，以“ :”结束，长度不超过8个字 符 系统中的保留字符不能作标号, 如: SFR名、ADD等 标号可被其他语句的操作数直接引用 源程序中,一个标号只能定义一个语句,不能相重
××
（30H）∧ #30H 内RAM 30H × ×
“与”
ALU
“结果”
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3、寄存器寻址
寄存器寻址： 当前选定的寄存器内容就是实际操作数 寻址空间： R0～R7，由RS0、RS1确定寄存器区/4 A、B、CY（位）、DPTR 指令的三种形式： 操作码 操作码
操作码 例1： MOV A，R3
立即数
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例1： MOV A，# 30H
PC
；A
#30H
PC PC
ROM 74H 30H
××
操作码 A 30H 立即数
例2： MOV DPTR，# 8000H
PC
PC PC PC
ROM 90H 80H 00H
；DPTR #8000H DPH DPL 80H 00H 操作码 立即数的高8位
保持一义性
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2、操作码 由指令系统的助记符、伪指令助记符组成。
操作码是每一句汇编语言所必须的 操作码和操作数之间用空格分开 3、操作数
可为二进制数 (B) , 十进制数 (D) ,十六进制数 (H)
数字大于9，则数字应以“0”开头 标号 可以是操作数地址、立即数、标号、表达式如 M M+3 可以是寄存器名如A、B、Rn、DPTR
A
0FH 操作码 × ×
PC PC
DPTR 2400H
240FH
“读”
ALU
PSEN MOVC A，＠A+DPTR
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6、相对寻址 相对寻址 以当前PC值为基准地址，加上指令的
寻址指令 执行地址 目标地址
偏移量“rel”，结果为目标地址。rel为 有符号补码数，范围：-128～+127
立即数的低8位
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2、直接寻址
直接寻址 寻址空间 在指令中直接给出操作数的真实地址
操作码后面紧跟一个实际操作数地址 内RAM的低128字节
00H～7FH
特殊功能寄存器SFR区 80H～FFH
指令的三种形式：
操作码 操作数地址
直接寻址是访问 SFR 的唯一方法
操作码
操作数地址 立即数
⑶ 内RAM或SFR内容送累加器 MOV A，direct
；以direct为地址的单元的内容送累加器A
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⑷ 内RAM内容送累加器
MOV A，＠Ri (i=0、1) ；以Ri内容为地址单元中的数送累加器A
以Rn为目的字节的传送：
⑸ 立即数送寄存器
MOV Rn，#data (n=0～7)
例2： ADD A，R3
立即数 ；A ；A （R3）
直接地址
操作数隐含
（A）+（R3）
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4、寄存器间接寻址 寄存器间接寻址： 指令选定的寄存器内容就是实际 的操作数地址 内部 RAM（＠R0, ＠R1, SP）
寻址空间：
外部 RAM（＠R0, ＠R1，＠DPTR）
指令的三种形式： 操作码 操作码 立即数 操作码 直接地址
操作码
源操作数地址 目的操作数地址
回目录 上页 下页
例1：MOV A， 30H ROM PC 74H PC 30H
PC
××
；A
（30H） A
××
操作码内RAM 30H × × 操作数地址
例2：ANL 30H，#30H
PC PC PC PC
；30H
操作码 直接地址 立即数
ROM 53H 30H 30H
以访问触发器的方式，对内部RAM、SFR 的位地址空间进行访问，称为位寻址。位地址
用于布尔指令。
寻址空间： 片内RAM的20H～2FH字节地址 位地址：00H~7FH 共128位
共211位
SFR中11个能被8整除的字节地址
共83位
回目录 上页 下页
小结： 寻址方式与相应的寻址空间
方 式
利用的变量 R0～R7，A，B CY，DPTR direct ＠R0, ＠R1, SP ＠R0, ＠R1 ,＠DPTR #data ＠A+DPTR，＠A+PC PC+rel bit 使用的空间
⑷ 寄存器间接寻址
⑸ 基址寄存器加变址寄存器间接寻址 ⑹ 相对寻址 ⑺ 位寻址
回目录 上页 下页
指令的寻址方式： 用何种方式寻找指令的操作数 指令的寻址方式： 用何种方式寻找 或指令的执行地址 1、立即寻址 立即寻址： 寻址空间： 指令形式： 指令的操作数存放在程序存储器中 操作数紧跟操作码后面 程序存储器 操作码
；立即数#data送寄存器 Rn
回目录 上页 下页
⑹ 累加器内容送寄存器Rn
MOV Rn ，A (n=0～7) ；累加器A的内容送Rn ⑺ 内RAM或SFR内容送寄存器Rn
§3.1 指令系统概述
● 一台计算机所能执行的全部的指令集合
指令是计算机中具有特定功能的操作命令
● 程序与程序设计 按预定要求编排的指令序列称为程序。编排的过程称 为程序设计 ● 指令系统
＠ — 间址或基址寄存器前缀如 ＠Ri , ＠A+DPTR
＠DPTR , ＠A+PC
/
— 位操作的前缀，表示对该位操作数取反 (X) — X中的内容
— （(X)） 由X寻址的单元中的内容
箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替
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一、数据传送类（29条）
用到的指令助记符有5种： 片内传送 MOV 片外传送 MOVX 查表传送 MOVC 累加器交换 XCH、XCHD、SWAP 堆栈操作 PUSH、POP
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例1： MOV ＠R0，A
PC PC
；累加器传送指令
A 操作码× × R0 30H 30H
ROM F6H
内RAM
××
例2： MOVX A，＠DPTR
PC
PC
RD
ROM E0H
A × 操作码 × DPTR 2000H
“读”
外RAM 2000H
××
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5、基址寄存器加变址寄存器间接寻址
rel
范围-128～127 — 8位带符号的偏移量，
用于SJMP和所有的条件转移指令中
DPTR — 数据地址指针，可做16位间址寄存器
bit
— 内RAM或SFR中的直接位寻址
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A — 累加器 B — 专用寄存器，用于MUL和DIV指令 C — 位累加器 ( PSW.7 )，进位/借位标志
符。用助记符，操作数，标号编写的
程序称为汇编语言源程序。 汇编语言必须翻译成机器语言才能被机器执行
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完成由汇编语言到机器代码的过程叫汇编 汇编的方法有两种：自动汇编、手工汇编 由机器代码到汇编语言的过程叫反汇编
交叉 汇编
汇编语言 源程序 反汇编 机器语言
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二、MCS-51指令系统的特点
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1、MOV类传送指令
格式： MOV 〈目的字节〉，〈源字节〉 功能：把源字节内容送目的字节，源字节内容不变 以累加器A为目的字节的传送： ⑴ 立即数送累加器 MOV A，#data ；立即数#data送累加器A
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⑵ 寄存器内容送累加器 MOV A，Rn (n=0～7) ；Rn的内容送累加器A 工作寄存器组的选择由状态字中的RS0、RS1确定
⑴ 数据传送类
⑵ 算术操作类
⑶ 逻辑运算类
⑷ 控制转移类
⑸ 位操作类
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介绍描述指令符号的意义 n=0～7 Rn —当前选中寄存器区的8个工作寄存器（R0～R7）
Ri —当前选中寄存器区中可做间址寄存器的 2个工作寄存器（R0、R1） i=0、1
direct -—— 8位内部RAM单元地址 00H~7FH
寄存器
直接寻址 寄存器间址 立即数 基址加变址 相对寻址
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
片内
内RAM的低128字节 特殊功能寄存器SFR 片内RAM、 片外RAM与I/O口 程序存储器 程序存储器 程序存储器 片内RAM 20H～2FH 部分SFR
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位寻址
§3.4 MCS - 51 指令系统分类介绍
MCS-51系统指令系统共111条，按操作功能分类：
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⑽ 寄存器内容送内RAM或SFR
MOV direct，Rn (n=0～7) ；寄存器Rn内容送以direct为地址的单元
⑾ 内RAM或SFR之间直接传送 MOV direct1， direct2 ；内RAM或SFR任意两个单元之间传送数据
决定了机器的性能
设计一种CPU，一般从设计指令系统开始 因而，一种机器的指令系统是机器本身固有的
用户无法改变，必须继承、学习、掌握、应用
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● 程序设计语言
机器语言： 汇编语言： 高级语言：
二进制代码，是机器唯一能直接识别、执行的语言。 一、汇编语言的指令系统
汇编语言： 为了记忆和阅读方便，制造商对指令 符号语言： 系统每一条指令，都给出了指令助记
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*§3.2 指令格式
一个汇编语句分为四个区段
[ 标号：]
1、标号
操作码 [操作数]
名字
[；注释]
操作码 其中除操作码部分是必须的，括号内的区段是任选项。 标号是该指令的符号地址，可根据需要设定 必须以字母开始，以“ :”结束，长度不超过8个字 符 系统中的保留字符不能作标号, 如: SFR名、ADD等 标号可被其他语句的操作数直接引用 源程序中,一个标号只能定义一个语句,不能相重
××
（30H）∧ #30H 内RAM 30H × ×
“与”
ALU
“结果”
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3、寄存器寻址
寄存器寻址： 当前选定的寄存器内容就是实际操作数 寻址空间： R0～R7，由RS0、RS1确定寄存器区/4 A、B、CY（位）、DPTR 指令的三种形式： 操作码 操作码
操作码 例1： MOV A，R3
立即数
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例1： MOV A，# 30H
PC
；A
#30H
PC PC
ROM 74H 30H
××
操作码 A 30H 立即数
例2： MOV DPTR，# 8000H
PC
PC PC PC
ROM 90H 80H 00H
；DPTR #8000H DPH DPL 80H 00H 操作码 立即数的高8位
保持一义性
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2、操作码 由指令系统的助记符、伪指令助记符组成。
操作码是每一句汇编语言所必须的 操作码和操作数之间用空格分开 3、操作数
可为二进制数 (B) , 十进制数 (D) ,十六进制数 (H)
数字大于9，则数字应以“0”开头 标号 可以是操作数地址、立即数、标号、表达式如 M M+3 可以是寄存器名如A、B、Rn、DPTR
A
0FH 操作码 × ×
PC PC
DPTR 2400H
240FH
“读”
ALU
PSEN MOVC A，＠A+DPTR
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6、相对寻址 相对寻址 以当前PC值为基准地址，加上指令的
寻址指令 执行地址 目标地址
偏移量“rel”，结果为目标地址。rel为 有符号补码数，范围：-128～+127
立即数的低8位
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2、直接寻址
直接寻址 寻址空间 在指令中直接给出操作数的真实地址
操作码后面紧跟一个实际操作数地址 内RAM的低128字节
00H～7FH
特殊功能寄存器SFR区 80H～FFH
指令的三种形式：
操作码 操作数地址
直接寻址是访问 SFR 的唯一方法
操作码
操作数地址 立即数
⑶ 内RAM或SFR内容送累加器 MOV A，direct
；以direct为地址的单元的内容送累加器A
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⑷ 内RAM内容送累加器
MOV A，＠Ri (i=0、1) ；以Ri内容为地址单元中的数送累加器A
以Rn为目的字节的传送：
⑸ 立即数送寄存器
MOV Rn，#data (n=0～7)
例2： ADD A，R3
立即数 ；A ；A （R3）
直接地址
操作数隐含
（A）+（R3）
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4、寄存器间接寻址 寄存器间接寻址： 指令选定的寄存器内容就是实际 的操作数地址 内部 RAM（＠R0, ＠R1, SP）
寻址空间：
外部 RAM（＠R0, ＠R1，＠DPTR）
指令的三种形式： 操作码 操作码 立即数 操作码 直接地址
操作码
源操作数地址 目的操作数地址
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例1：MOV A， 30H ROM PC 74H PC 30H
PC
××
；A
（30H） A
××
操作码内RAM 30H × × 操作数地址
例2：ANL 30H，#30H
PC PC PC PC
；30H
操作码 直接地址 立即数
ROM 53H 30H 30H
以访问触发器的方式，对内部RAM、SFR 的位地址空间进行访问，称为位寻址。位地址
用于布尔指令。
寻址空间： 片内RAM的20H～2FH字节地址 位地址：00H~7FH 共128位
共211位
SFR中11个能被8整除的字节地址
共83位
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小结： 寻址方式与相应的寻址空间
方 式
利用的变量 R0～R7，A，B CY，DPTR direct ＠R0, ＠R1, SP ＠R0, ＠R1 ,＠DPTR #data ＠A+DPTR，＠A+PC PC+rel bit 使用的空间
⑷ 寄存器间接寻址
⑸ 基址寄存器加变址寄存器间接寻址 ⑹ 相对寻址 ⑺ 位寻址
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指令的寻址方式： 用何种方式寻找指令的操作数 指令的寻址方式： 用何种方式寻找 或指令的执行地址 1、立即寻址 立即寻址： 寻址空间： 指令形式： 指令的操作数存放在程序存储器中 操作数紧跟操作码后面 程序存储器 操作码
；立即数#data送寄存器 Rn
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⑹ 累加器内容送寄存器Rn
MOV Rn ，A (n=0～7) ；累加器A的内容送Rn ⑺ 内RAM或SFR内容送寄存器Rn