MCS-51指令系统
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第03章 MCS-51指令系统
► 例：
三、指令系统支持的寻址方式（4-2）
► 寄存器间接寻址的三种用法： ► ⑴可以借助于 R0 或 R1 这 2 个工作寄存器用 MOV 指
令进行寄存器间接寻址来寻址片内RAM区的通用寄 存器； ► ⑵可以借助于R0或R1这2个工作寄存器用MOVX指 令进行寄存器间接寻址来寻址片外 64K数据存储器 R0R1片外 区的低256单元； ► ⑶还可以借助于16位的数据指针DPTR用MOVX指 令进行寄存器间接寻址来寻址整个片外64K数据存 DPTR片外 储器区中的任一单元。
► 4、寄存器间接寻址：
操作码中包含着R0或R1这2 个工作寄存器中某一个的序号，而该工作寄存器中 的内容为存放操作数的地址。
E7H MOV A，＠R1 ► 若指令执行前 ► PSW.4=0（RS1）、PSW.3=0（RS0）、 ► （01H）=30H（R1）、（30H）=33H； ► 则执行指令后累加器A即（E0H）=33H。 ► 必须注意的是 52 子系列片内 RAM 中高 128 单元的 通用寄存器只能用此方式寻 变址寻址
位寻址
PC+偏移量 @+PC,@+DPTR
程序存储器 程序存储器
片内RAM中的位寻址 区，可以位寻址的特 殊功能寄存器位
四、指令系统支持的辅助结果（1）
► 指令操作的辅助结果存放在程序状态字PSW（D0H）
之中，其一个字节的 8 位内容除 D1 位未用外，其 余各位的定义分别为： ► 1、进位标志C（D7）： ► 加、减法运算有进、借位时C=1，否则C=0； ► 位处理时，作位累加器用，即存放第一操作 数与结果； ► 2、辅助进位标志AC（D6）： ► 加、减法运算时低半字节的 D3 位有进、借位 时AC=1，否则AC=0； ► 3、软件标志 F0（D5）： 由软件置位或复位， 归用户定义使用；
三、指令系统支持的寻址方式（4-2）
► 寄存器间接寻址的三种用法： ► ⑴可以借助于 R0 或 R1 这 2 个工作寄存器用 MOV 指
令进行寄存器间接寻址来寻址片内RAM区的通用寄 存器； ► ⑵可以借助于R0或R1这2个工作寄存器用MOVX指 令进行寄存器间接寻址来寻址片外 64K数据存储器 R0R1片外 区的低256单元； ► ⑶还可以借助于16位的数据指针DPTR用MOVX指 令进行寄存器间接寻址来寻址整个片外64K数据存 DPTR片外 储器区中的任一单元。
► 4、寄存器间接寻址：
操作码中包含着R0或R1这2 个工作寄存器中某一个的序号，而该工作寄存器中 的内容为存放操作数的地址。
E7H MOV A，＠R1 ► 若指令执行前 ► PSW.4=0（RS1）、PSW.3=0（RS0）、 ► （01H）=30H（R1）、（30H）=33H； ► 则执行指令后累加器A即（E0H）=33H。 ► 必须注意的是 52 子系列片内 RAM 中高 128 单元的 通用寄存器只能用此方式寻 变址寻址
位寻址
PC+偏移量 @+PC,@+DPTR
程序存储器 程序存储器
片内RAM中的位寻址 区，可以位寻址的特 殊功能寄存器位
四、指令系统支持的辅助结果（1）
► 指令操作的辅助结果存放在程序状态字PSW（D0H）
之中，其一个字节的 8 位内容除 D1 位未用外，其 余各位的定义分别为： ► 1、进位标志C（D7）： ► 加、减法运算有进、借位时C=1，否则C=0； ► 位处理时，作位累加器用，即存放第一操作 数与结果； ► 2、辅助进位标志AC（D6）： ► 加、减法运算时低半字节的 D3 位有进、借位 时AC=1，否则AC=0； ► 3、软件标志 F0（D5）： 由软件置位或复位， 归用户定义使用；
MCS-51单片机指令系统教程(3)
MOV IE,#00H ；初始化中断允许寄存器 MOV TH1,#0FEH ；为定时器1赋初值 尽管使用SFR的寄存器名称来取代直接地址，可以带 来程序的可读性，但是在汇编时，仍要将寄存器名字转换 为直接地址。
2,当直接地址时在工作寄存器区中时，可以使用两种寻址 方式来访问。 如：
MOV A,00H ；将RAM中00H单元数据送累加器A
04
03
02
01
00
返回前一次
2.2.3立即寻址
指令本身直接含有所需要的8位或16位的操作数。
将此数称为“立即数”（使用#标明）。如：
MOV A,#30H
；将（8位）立即数送累加器A
MOV DPTR,#2000H ；16位立即数送DPTR积存器
【注意】：MOV A,#30H MOV A,30H 两者的区别。 立即数寻址的指令长度为2或3个字节。
三字节指令在存储器中存放的方式示意图
指令的字节数与指令的运行时间
指令的字节多是否意味着指令周期就长？
指令
字节数 周期数
MOV A，R0
1
1
MOV A，#0FFH 2
1
MOV 20H，#30H 3
2
MUL AB
1
4
INC DPTR
1
1
指令说明 R0内容送累加器A
立即数FFH送A 立即数30H送内存20h单元
累加器A 02H
ALU
DPTR 0300H
0300H + 02H
0302H
ROM
0302H X
返回
MOVC A,@A+DPTR
2.2.6 相对寻址
转移指令中使用的一种寻址方式。MCS-51单片机的指令 系统中，有两类转移指令：相对转移（ 2个或3个字节）
2,当直接地址时在工作寄存器区中时，可以使用两种寻址 方式来访问。 如：
MOV A,00H ；将RAM中00H单元数据送累加器A
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02
01
00
返回前一次
2.2.3立即寻址
指令本身直接含有所需要的8位或16位的操作数。
将此数称为“立即数”（使用#标明）。如：
MOV A,#30H
；将（8位）立即数送累加器A
MOV DPTR,#2000H ；16位立即数送DPTR积存器
【注意】：MOV A,#30H MOV A,30H 两者的区别。 立即数寻址的指令长度为2或3个字节。
三字节指令在存储器中存放的方式示意图
指令的字节数与指令的运行时间
指令的字节多是否意味着指令周期就长？
指令
字节数 周期数
MOV A，R0
1
1
MOV A，#0FFH 2
1
MOV 20H，#30H 3
2
MUL AB
1
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INC DPTR
1
1
指令说明 R0内容送累加器A
立即数FFH送A 立即数30H送内存20h单元
累加器A 02H
ALU
DPTR 0300H
0300H + 02H
0302H
ROM
0302H X
返回
MOVC A,@A+DPTR
2.2.6 相对寻址
转移指令中使用的一种寻址方式。MCS-51单片机的指令 系统中，有两类转移指令：相对转移（ 2个或3个字节）
MCS-51指令系统
❖ 目的操作数寻址方式（3种）：
直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址
除了目的操作数为ACC的指令影响奇偶标志P外，一般不影响
标志位。2022/2/15
16
3.3.1 十六位数的传递指令（1条）
MOV DPTR，#data16
8051是一种8位机，这是唯一的一条16位立即数传递指 令。功能：将一个16位的立即数送入DPTR中去。其中 高8位送入DPH，低8位送入DPL。
2022/2/15
2
常用符号 Rn：工作寄存器中的寄存器R0、R1…R7之一，
Ri：工作寄存器中的寄存器R0或R1
#data：8位立即数
#data16：16位立即数 direct：片内RAM或SFR的地址（8位）
@间接寻址寄存器
Bit：片内RAM或SFR的位地址 addr11：11位目的地址
addr16：16位目的地址
者内容相加，结果作为操作数的地址。
常用于查表操作。 ❖ MCS-51
操作数在程 序存储器中
MOVC A， @A+DPTR ；(A+DPTR) →A
MOVC A， @A+PC ； PC+1 →PC，(A+PC)→A
2022/2/15
10
如：MOVC A，@A+DPTR 设DPTR=2000H，A=E0H
常用于跳转指令。 如: JC 23H 若C=0，不跳转； C=1，跳转.
2022/2/15
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如：JC 23
程序存储区
1000H 40 1001H 23 1002H 30
当前PC …
…
1024H 47 1025H 45
指令代码
23H
MCS-51单片机的指令系统
整理ppt
12
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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13
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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6
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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8
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。
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
MCS-51指令系统入门
/ # ＠ ＄ ← ∧ ∨ ⊕ ＠DPTR
含义 X的内容 以X的内容为地址的内容 加在位地址之前，表示对该位取反 立即数前缀 间址寄存器前缀 程序计数器PC的当前值 箭头右面的数据传送到箭头左面 逻辑与运算 逻辑或运算 逻辑异或运算 16位片外数据指针，范围为0000H～FFFFH
—6—
four
指令分类
指令格式 two
—4—
MCS-51系列单片机指令中常用助记符及含义
符号 A
累加器ACC
含义
B
寄存器B
Ri
寄存器间接寻址的寄存器（i=0或1）
Rn
当前工作寄存器R0～R7的一个
bit
具有位寻址功能的位地址
rel
用补码形式表示的偏移量，范围为 －128～ƐH～FFH
—3—
在MCS-51系统中采用变长指令，对于不同类型的指令，或
者相同指令的操作数类型不同，其长度是可变的，因此，MCS-51 指令为变长指令。大部分指令的长度为1～3个字节。
提示
对于双操作数指令来说，一般操作数1是目的操作数，操作数2是源操作数。 采用RISC的单片机，每条指令的长度相同，如ARM芯片全部指令都是32位的。
—9—
1）立即寻址
立即寻址是指在指令中直接给出参加运算的操作数的寻址方式。这种形式的操作数称为立即数。为了与 直接寻址指令中的直接地址相区别，立即数前面要加“#”标志。
【例3-1】 立即寻址方式如表所示：
编号
汇编语言指令
a
MOV A，#40H
b
MOV DPTR，#4000H
机器语言 7440H 904000H
机器语言 E560H E588H E588H
机器语言
含义 X的内容 以X的内容为地址的内容 加在位地址之前，表示对该位取反 立即数前缀 间址寄存器前缀 程序计数器PC的当前值 箭头右面的数据传送到箭头左面 逻辑与运算 逻辑或运算 逻辑异或运算 16位片外数据指针，范围为0000H～FFFFH
—6—
four
指令分类
指令格式 two
—4—
MCS-51系列单片机指令中常用助记符及含义
符号 A
累加器ACC
含义
B
寄存器B
Ri
寄存器间接寻址的寄存器（i=0或1）
Rn
当前工作寄存器R0～R7的一个
bit
具有位寻址功能的位地址
rel
用补码形式表示的偏移量，范围为 －128～ƐH～FFH
—3—
在MCS-51系统中采用变长指令，对于不同类型的指令，或
者相同指令的操作数类型不同，其长度是可变的，因此，MCS-51 指令为变长指令。大部分指令的长度为1～3个字节。
提示
对于双操作数指令来说，一般操作数1是目的操作数，操作数2是源操作数。 采用RISC的单片机，每条指令的长度相同，如ARM芯片全部指令都是32位的。
—9—
1）立即寻址
立即寻址是指在指令中直接给出参加运算的操作数的寻址方式。这种形式的操作数称为立即数。为了与 直接寻址指令中的直接地址相区别，立即数前面要加“#”标志。
【例3-1】 立即寻址方式如表所示：
编号
汇编语言指令
a
MOV A，#40H
b
MOV DPTR，#4000H
机器语言 7440H 904000H
机器语言 E560H E588H E588H
机器语言
MCS-51单片机指令系统
MOV DPTR，#2000H
6、栈操作指令
PUSH direct; (SP)<-SP+1, ((SP))<(direct)
进栈指令的功能是先将SP的指针加1，然 后把直接地址指出的内容传送到栈指针SP寻 址的内部RAM单元中。
POP direct; (direct)<-((SP)), (SP)<-SP-1
@DPTR, A; ((DPTR))<-(A)
A， @R1
@DPTR，A
8、查表指令
MOVC A，@A+DPTR; (A)<-((A))+((DPTR)) MOVC A，@A+PC ; (A)<-((A))+((PC))
9、字节交换指令
XCH A, Rn; XCH A，direct; XCH A，@Ri;
XRL A, direct ; A与direct中的值 ;按位'异或'，结果送入A中
XRL A, @Ri; A与间址寻址单元@Ri中 ;的值按位'异或'，结果送入A中
4、逻辑异或指令
XRL A, #data ;A与立即数data按位 ;‘异或’，结果送入A中
XRL direct, A ; direct中值与A中的值 ;按位‘异或’， ;结果送入direct中
(A)<->(Rn) (A)<->(direct) (A)<->((Ri))
10、半字节交换指令
XCHD A，@Ri; (A)0-3<->((Ri))0-3
2、算术指令
1、不带进位位的加法
ADD
A, #data;
(A)<-(A)+#data
MCS-51单片机指令系统
6、堆栈操作指令
进栈 【PUSH direct；(SP)+1→SP，(dirsct)→(SP)】 出栈 【POP direct；(SP)→(dirsct)，(SP)-1→SP】
MCS-51指令系统中有两条读程序存储器中表格数据的指令。 因为对程序存储器只能读不能写，所以查表指令数据传送都是单向的， 即从程序存储器到累加器中。
SETB C；1→C置一
3、位逻辑运算指令
ANL C，bit；C)∧(bit)→C
ORL C，/bit；(C)∨(~bit)→C
“ / “表示取反
JB bit，re1；若(bit)=1，则(PC)+rel→PC;否则，(PC)+3→PC
4、位条件转移指令
JNB bit，re1；若(bit)=0，则(PC)+rel→PC;否则，(PC)+3→PC
1、逻辑与指令【ANL A，#data；(A)∧data→A 】
2、逻辑或指令【ORL A，#data；(A)∨data→A】
3、逻辑异或指令【XRL A，#data；(A)⊕data→A】
4、累加器A清零指令【CLA A；0→A 】
5、累加器A取反指令【CPL A； ̅A→A】
RL A；左循环移位指令
2、以Rn为目的操作数的指令 【MOV Rn, #data；data→Rn】 （源操作数：累加器A、片内RAM单元、SFR内容，立即数） 传送到当前工作寄存器组R0~R7的某个寄存器
3、以直接地址为目的操作数的指令 【MOV direct, #data；data→direct】 （源操作数：累加器、片内RAM单元、工作寄存器，立即数） 传送到由direct所指的片内存储单元
返回指令
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。
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。
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)
MCS-51指令系统概述
MCS-51指令系统概述1. 引言MCS-51指令系统是一种被广泛使用的8位微控制器指令集架构。
它是Intel公司于1980年代开发的，旨在满足各种嵌入式系统的需求。
MCS-51指令系统提供了丰富的指令集，包括数据操作、控制流程和I/O操作等指令，可用于开发各种应用。
2. 指令格式MCS-51指令系统的指令由不同长度的操作码组成，通常包括一个或多个操作数。
以下是MCS-51指令系统的指令格式：[操作码] [操作数1] [操作数2]其中，操作码表示要执行的操作，操作数用于指定相关数据或地址。
3. 数据操作指令MCS-51指令系统提供了丰富的数据操作指令，方便对数据进行加载、存储和处理。
以下是一些常用的数据操作指令：•MOV：将一个操作数的值复制到另一个操作数。
•ADD：将两个操作数相加，并将结果存储在目标操作数中。
•SUB：将第二个操作数从第一个操作数中减去，并将结果存储在目标操作数中。
•INC：将操作数的值加1。
•DEC：将操作数的值减1。
4. 控制流程指令MCS-51指令系统提供了各种控制流程指令，用于实现条件和无条件的控制流程。
以下是一些常用的控制流程指令：•JMP：无条件跳转到指定的地址。
•JZ：如果零标志位被设置，那么跳转到指定的地址。
•JC：如果进位标志位被设置，那么跳转到指定的地址。
•CALL：调用一个子程序，并将返回地址存储在堆栈中。
5. I/O操作指令MCS-51指令系统提供了丰富的I/O操作指令，用于控制外设设备的输入和输出。
以下是一些常用的I/O操作指令：•MOV：将一个操作数的值复制到特殊功能存放器或外设设备存放器。
•IN：将外设设备的数据读取到存放器中。
•OUT：将存放器的值输出到外设设备。
6. 中断处理MCS-51指令系统支持中断处理，用于实现实时响应和异步事件的处理。
中断处理机制允许在程序的任意位置响应外部或内部的中断请求。
通过使用中断向量表和相关中断效劳程序，可以在发生中断时自动跳转到指定的中断处理程序。
MCS-51指令系统
MCS-51指令系统MCS-51单片机指令系统共有指令111条，分为五大类：一、数据传送类指令（29条）1.内部RAM数据传送指令组①立即数传送指令（共有8位立即数传送指令四条，16位立即数传送指令一条。
）MOV A , ＃data；A ← dataMOV direct , ＃data ；direct ← dataMOV Rn , ＃data；Rn ← dataMOV @ Ri , ＃data；(Ri) ← dataMOV DPTR , ＃data16；DPTR ← data16②内部RAM单元之间的数据传送（共有五条）MOV direct2 , direct1；direct2 ← (direct1)MOV direct , Rn；direct ← (Rn)MOV Rn , direct；Rn ← (direct)MOV direct ,@ Ri；direct ← ((Ri))MOV @ Ri , direct；(Ri) ← (direct)③累加器的数据传送指令（共有六条）MOV A , Rn ；A ← (Rn)MOV Rn , A；Rn ← (A)MOV A , direct；A ← (direct)MOV direct , A；direct ← (A)MOV A , @ Ri ；A ← ((Ri))MOV @ Ri , A；(Ri) ← (A)2.外部RAM数据传送指令组①使用Ri的间接寻址传送指令（由于Ri是8位地址指针，因此这两条指令和寻址范围只限于外部RAM的250个单元。
）MOVX A , @ Ri；A ← ((Ri))MOVX @ Ri , A；(Ri) ← (A)②使用DPTR的间接寻址传送指令（由于DPTR是16位地址指针，因此这两条指令的寻址范围为64K单元，要和P2配合寻址外部RAM空间。
）MOVX A , @ DPTR ；A ← ((DPTR))MOVX @ DPTR , AP；(DPTR) ← (A)对外部RAM的数据传送作如下几点说明：⑴MCS-51指令系统中没有其它专用的存储器读写指令，这里所讲的外部RAM数据传送指令实际上就是单片机外部数据存储器的读写指令。
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20
图3-1 寄存器寻址示意图
第3章 MCS-51指令系统
说明： （1）寄存器寻址方式可以用在目的操作数中，也可以用
在源操作数中。
（ 2 ）寄存器寻址的主要对象是通用寄存器，共有 4 组通
用寄存器，但寄存器寻址只能使用当前寄存器组。因此指令
中的寄存器名称只能是R0～R7。 （ 3）寄存器寻址还包括部分专用寄存器 SFR，如累加器 A、寄存器B（但仅限于乘法指令）、地址寄存器DPTR。
29
第3章 MCS-51指令系统
存储单元 内容 地址编码 … PC PC＋1 74 23 … 1 FFF 2 00 0 2 00 1 2 00 2
累加器A 23
图3-4 立即寻址示意图
30
第3章 MCS-51指令系统
说明：立即数长度必须小于或等于目的操作数的长度。 在上例中，如果累加器A字长为8位，则不能将16位二进制数
7
第3章 MCS-51指令系统
2）指令：指令分为两类——执行指令和伪指令。
• 执行指令是计算机指令系统给出的各种指令。已在前 一章介绍过，即由“操作码”和“操作数”组成。 • 伪指令是由汇编程序规定，仅在机器汇编时供汇编程 序识别和执行，用来对汇编过程进行控制和操作，并不 产生供机器直接执行的机器码，也不会直接影响存储器 中代码和数据的分布。
4
第3章 MCS-51指令系统
5
第3章 MCS-51指令系统
6
第3章 MCS-51指令系统
二、汇编语言的格式
标号： 指令 ；注释
1）标号：是用户设定的一个符号，表示存放指令或数 据的存储单元地址。 • 标号是由字母开始的1～8个字母或数字串组成。 • 标号后面必须紧跟冒号“ ：”，作为标号的结束。 • 一个标号只能表示一个地址，不允许多个地址使用同一 个标号。
MOVC A, @A+PC
JMP @A+DPTR
33
第3章 MCS-51指令系统
3.2.6 位寻址
位寻址方式是单片机系统特有的一种寻址方式。位寻址指 令中可以直接使用位地址。例如： MOV C, 23H 23H ; 指令中的“C”是进位标志Cy的简称，
是位寻址空间内的位地址
MOV C, ACC.7 ;SFR中的位既可以使用位地址也可以使 用符号+位序号
操作数DPTR同样隐藏在了操作码中
16
第3章 MCS-51指令系统
2）8位地址和8位数据 例如：MOV 74H，#0FFH 指令码为：
3）16位地址 例如：LCALL 2020H 指令码为：
在程序设计中，应尽可能选用字节少的指令。这样，指令所占存 储单元少，执行速度也快。 17
第3章 MCS-51指令系统
第3章 MCS-51指令系统
DPTR —— 16位外部数据指针寄存器。 bit —— 内部RAM中的可直接寻址位。 A —— 累加器。 ACC —— 直接寻址方式的累加器。 B —— 寄存器B。 C —— 进、借位标志位，是布尔处理机的累加器，也称 之为位累加器。 @ —— 间接寄存器前缀标志。 / —— 加在位地址前面，表示对该位状态求反。 (x) —— x中的内容。 ((x)) —— x中的地址中的内容。 ＄—— 当前指令存放的地址 。
第3章 MCS-51指令系统
本章重点
• 寻址方式 • 数据传送类指令 • 算术运算类指令 • 逻辑运算类指令 • 位操作指令
• 控制转移类指令
课时安排：10个课时
1
第3章 MCS-51指令系统
第3章 MCS-51指令系统
3.1 指令系统简介 3.2 寻址方式 3.3 数据传送指令 3.4 算术运算指令 3.5 逻辑运算指令
18
第3章 MCS-51指令系统
3.2 寻址方式
3.2.1 寄存器寻址 3.2.2 直接寻址 3.2.3 寄存器间接寻址 3.2.4 立即寻址 3.2.5 变址寻址 3.2.6 位寻址 3.2.7 相对寻址 3.2.8 各种寻址方式小结 思考题
19
第3章 MCS-51指令系统
3.2.1 寄存器寻址
34
第3章 MCS-51指令系统
位寻址的寻址范围： （ 1 ）内部 RAM 中的位寻址区（ 20H ～ 2FH ）。位寻址 区中的位有两种表示方法，一种是位地址；一种是单元地址 加位。 （2）专用寄存器SFR的可寻址位。
9
第3章 MCS-51指令系统
3 ）注释：只是对程序的说明，注释信息和程 序一起存储、打印，但汇编时不被翻译，不会出现 在机器代码的目标程序中，也不影响程序的执行。
注释必须以分号“ ；”开始，注释信息占用
多行时，每行都必须以“ ；”开始。
10
第3章 MCS-51指令系统
三、指令中操作数的描述符号
23
第3章 MCS-51指令系统
24
第3章 MCS-51指令系统
25
第3章 MCS-51指令系统
重要
ACC与A的区别： ACC表示的是累加器的直接地址E0H （直接寻址） A表示的累加器这样一个寄存器的内容 （寄存器寻址）
26
第3章 MCS-51指令系统
3.2.3 寄存器间接寻址
寄存器间接寻址方式中，寄存器中存放的是操作数的地 址，即操作数是通过寄存器间接得到的。例如： MOV A, @R0
传送到累加器A中，即如下指令在汇编时将出错：
MOV A, #1234H ；由于累加器A长度只有8位， 无法装入16位二进制数1234H
但立即数长度可以小于目的操作数长度，例如： MOV DPTR, #02H MOV DPTR, #2H
31
第3章 MCS-51指令系统
3.2.5 变址寻址
变址寻址方式是为了访问ROM中的数据表格。以DPTR 或PC作基址寄存器，以累加器A作变址寄存器，然后以两者 内容相加形成的16位地址作为操作数地址，达到访问数据表 格的目的。例如：MOVC A, @A+DPTR
21
第3章 MCS-51指令系统
3.2.2 直接寻址
指令中操作数直接以单元地址的形式给出，就称之为直接 寻址。例如：MOV A, 23H
存储单元 内容 地址编码
55 … PC PC＋1 PC＋1 E5 23 00 …
0 02 3 1 FFF 2 00 0 2 00 1 2 00 2 55 累加器A
程序存储器 2040 93 ACC （47）E0 DPH DPL 20 00
. . .
20E0
. . .
47
ALU
图3-5 变址寻址示意图
32
第3章 MCS-51指令系统
说明： （1）变址寻址方式只能对 ROM进行寻址，或者说它是 专门针对ROM的寻址方式，寻址范围可达64KB。
（2）变址寻址指令只有3条： MOVC A, @A+DPTR
图3-2 直接寻址示意图 22
第3章 MCS-51指令系统
说明：直接寻址方式只能使用 8 位二进制数表示的地址， 因此这种寻址方式的寻址范围只限于内部RAM区。即：
（ 1 ）低 128 字节。在指令中直接以单元地址的形式给出。
（2）专用寄存器区。可以以单元地址的形式给出，也可 以以寄存器符号形式给出（对 SFR 来说，地址一定、符号一 定，寄存器符号等同于寄存器直接地址，这时程序编译是就 确定下来的）。
程序存储器
片内RAM区
片内RAM区
2030
E6
（R0） 00
50
50
4A
ACC
4A
27
图3-3 寄存器间接寻址示意图
第3章 MCS-51指令系统
寄存器间接寻址方式的寻址范围是： （ 1 ）内部 RAM 的低 128 字节。此时只能使用 R0 或 R1 作 间址寄存器，其通用形式为@Ri。 （2）外部RAM的64KB范围。此时一般使用DPTR作间址 寄存器，其形式为@DPTR。 如: MOVX A, @DPTR （3）外部RAM的低256字节。此时使用R0或R1作间址寄 存器。 如: MOVX A, @R0。（有什么问题？) （ 4 ）堆栈操作指令（ PUSH 和 POP ）也应算作是寄存器 间接寻址，即以SP作间址寄存器的间接寻址方式。
Rn —— 当前寄存器组的8个通用寄存器R0 ~ R7。 Ri —— 可用作间接寻址的寄存器，只能是R0、R1。 Direct —— 8位直接地址，在指令中表示直接寻址方式，寻 址包括片内低128B RAM单元地址、以及高128B RAM区中的26个SFR地址。 #data —— 8位立即数。 #data 16 —— 16位立即数。 addr 16—— 16位目的地址，只限于在LCALL和LJMP指令中 使用。 addr 11 —— 11位目的地址，只限于在ACALL和AJMP指令中 使用。 11 rel —— 8位带符号补码数，作为转移指令中的偏移量。
这条8位数传送指令的含义是把指令码第2字节立即数 23H取出来存放到累加器（A）中。该指令的操作码 占1B；23H为源操作数，也是1B；累加器（A）是目 的操作数寄存器，隐含在操作码字段中。
15
第3章 MCS-51指令系统
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：
13
第3章 MCS-51指令系统
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
14
第3章 MCS-51指令系统
2．双字节指令（45条）
双字节指令的操作码字节在前；在后面的操作数字节 可以是立即数，也可以是操作数所在的片内RAM地址。 例如：MOV A，#23H 指令码为：
图3-1 寄存器寻址示意图
第3章 MCS-51指令系统
说明： （1）寄存器寻址方式可以用在目的操作数中，也可以用
在源操作数中。
（ 2 ）寄存器寻址的主要对象是通用寄存器，共有 4 组通
用寄存器，但寄存器寻址只能使用当前寄存器组。因此指令
中的寄存器名称只能是R0～R7。 （ 3）寄存器寻址还包括部分专用寄存器 SFR，如累加器 A、寄存器B（但仅限于乘法指令）、地址寄存器DPTR。
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第3章 MCS-51指令系统
存储单元 内容 地址编码 … PC PC＋1 74 23 … 1 FFF 2 00 0 2 00 1 2 00 2
累加器A 23
图3-4 立即寻址示意图
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第3章 MCS-51指令系统
说明：立即数长度必须小于或等于目的操作数的长度。 在上例中，如果累加器A字长为8位，则不能将16位二进制数
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第3章 MCS-51指令系统
2）指令：指令分为两类——执行指令和伪指令。
• 执行指令是计算机指令系统给出的各种指令。已在前 一章介绍过，即由“操作码”和“操作数”组成。 • 伪指令是由汇编程序规定，仅在机器汇编时供汇编程 序识别和执行，用来对汇编过程进行控制和操作，并不 产生供机器直接执行的机器码，也不会直接影响存储器 中代码和数据的分布。
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第3章 MCS-51指令系统
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第3章 MCS-51指令系统
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第3章 MCS-51指令系统
二、汇编语言的格式
标号： 指令 ；注释
1）标号：是用户设定的一个符号，表示存放指令或数 据的存储单元地址。 • 标号是由字母开始的1～8个字母或数字串组成。 • 标号后面必须紧跟冒号“ ：”，作为标号的结束。 • 一个标号只能表示一个地址，不允许多个地址使用同一 个标号。
MOVC A, @A+PC
JMP @A+DPTR
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第3章 MCS-51指令系统
3.2.6 位寻址
位寻址方式是单片机系统特有的一种寻址方式。位寻址指 令中可以直接使用位地址。例如： MOV C, 23H 23H ; 指令中的“C”是进位标志Cy的简称，
是位寻址空间内的位地址
MOV C, ACC.7 ;SFR中的位既可以使用位地址也可以使 用符号+位序号
操作数DPTR同样隐藏在了操作码中
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第3章 MCS-51指令系统
2）8位地址和8位数据 例如：MOV 74H，#0FFH 指令码为：
3）16位地址 例如：LCALL 2020H 指令码为：
在程序设计中，应尽可能选用字节少的指令。这样，指令所占存 储单元少，执行速度也快。 17
第3章 MCS-51指令系统
第3章 MCS-51指令系统
DPTR —— 16位外部数据指针寄存器。 bit —— 内部RAM中的可直接寻址位。 A —— 累加器。 ACC —— 直接寻址方式的累加器。 B —— 寄存器B。 C —— 进、借位标志位，是布尔处理机的累加器，也称 之为位累加器。 @ —— 间接寄存器前缀标志。 / —— 加在位地址前面，表示对该位状态求反。 (x) —— x中的内容。 ((x)) —— x中的地址中的内容。 ＄—— 当前指令存放的地址 。
第3章 MCS-51指令系统
本章重点
• 寻址方式 • 数据传送类指令 • 算术运算类指令 • 逻辑运算类指令 • 位操作指令
• 控制转移类指令
课时安排：10个课时
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第3章 MCS-51指令系统
第3章 MCS-51指令系统
3.1 指令系统简介 3.2 寻址方式 3.3 数据传送指令 3.4 算术运算指令 3.5 逻辑运算指令
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3.2 寻址方式
3.2.1 寄存器寻址 3.2.2 直接寻址 3.2.3 寄存器间接寻址 3.2.4 立即寻址 3.2.5 变址寻址 3.2.6 位寻址 3.2.7 相对寻址 3.2.8 各种寻址方式小结 思考题
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第3章 MCS-51指令系统
3.2.1 寄存器寻址
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位寻址的寻址范围： （ 1 ）内部 RAM 中的位寻址区（ 20H ～ 2FH ）。位寻址 区中的位有两种表示方法，一种是位地址；一种是单元地址 加位。 （2）专用寄存器SFR的可寻址位。
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第3章 MCS-51指令系统
3 ）注释：只是对程序的说明，注释信息和程 序一起存储、打印，但汇编时不被翻译，不会出现 在机器代码的目标程序中，也不影响程序的执行。
注释必须以分号“ ；”开始，注释信息占用
多行时，每行都必须以“ ；”开始。
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三、指令中操作数的描述符号
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第3章 MCS-51指令系统
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重要
ACC与A的区别： ACC表示的是累加器的直接地址E0H （直接寻址） A表示的累加器这样一个寄存器的内容 （寄存器寻址）
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3.2.3 寄存器间接寻址
寄存器间接寻址方式中，寄存器中存放的是操作数的地 址，即操作数是通过寄存器间接得到的。例如： MOV A, @R0
传送到累加器A中，即如下指令在汇编时将出错：
MOV A, #1234H ；由于累加器A长度只有8位， 无法装入16位二进制数1234H
但立即数长度可以小于目的操作数长度，例如： MOV DPTR, #02H MOV DPTR, #2H
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3.2.5 变址寻址
变址寻址方式是为了访问ROM中的数据表格。以DPTR 或PC作基址寄存器，以累加器A作变址寄存器，然后以两者 内容相加形成的16位地址作为操作数地址，达到访问数据表 格的目的。例如：MOVC A, @A+DPTR
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3.2.2 直接寻址
指令中操作数直接以单元地址的形式给出，就称之为直接 寻址。例如：MOV A, 23H
存储单元 内容 地址编码
55 … PC PC＋1 PC＋1 E5 23 00 …
0 02 3 1 FFF 2 00 0 2 00 1 2 00 2 55 累加器A
程序存储器 2040 93 ACC （47）E0 DPH DPL 20 00
. . .
20E0
. . .
47
ALU
图3-5 变址寻址示意图
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第3章 MCS-51指令系统
说明： （1）变址寻址方式只能对 ROM进行寻址，或者说它是 专门针对ROM的寻址方式，寻址范围可达64KB。
（2）变址寻址指令只有3条： MOVC A, @A+DPTR
图3-2 直接寻址示意图 22
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说明：直接寻址方式只能使用 8 位二进制数表示的地址， 因此这种寻址方式的寻址范围只限于内部RAM区。即：
（ 1 ）低 128 字节。在指令中直接以单元地址的形式给出。
（2）专用寄存器区。可以以单元地址的形式给出，也可 以以寄存器符号形式给出（对 SFR 来说，地址一定、符号一 定，寄存器符号等同于寄存器直接地址，这时程序编译是就 确定下来的）。
程序存储器
片内RAM区
片内RAM区
2030
E6
（R0） 00
50
50
4A
ACC
4A
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图3-3 寄存器间接寻址示意图
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寄存器间接寻址方式的寻址范围是： （ 1 ）内部 RAM 的低 128 字节。此时只能使用 R0 或 R1 作 间址寄存器，其通用形式为@Ri。 （2）外部RAM的64KB范围。此时一般使用DPTR作间址 寄存器，其形式为@DPTR。 如: MOVX A, @DPTR （3）外部RAM的低256字节。此时使用R0或R1作间址寄 存器。 如: MOVX A, @R0。（有什么问题？) （ 4 ）堆栈操作指令（ PUSH 和 POP ）也应算作是寄存器 间接寻址，即以SP作间址寄存器的间接寻址方式。
Rn —— 当前寄存器组的8个通用寄存器R0 ~ R7。 Ri —— 可用作间接寻址的寄存器，只能是R0、R1。 Direct —— 8位直接地址，在指令中表示直接寻址方式，寻 址包括片内低128B RAM单元地址、以及高128B RAM区中的26个SFR地址。 #data —— 8位立即数。 #data 16 —— 16位立即数。 addr 16—— 16位目的地址，只限于在LCALL和LJMP指令中 使用。 addr 11 —— 11位目的地址，只限于在ACALL和AJMP指令中 使用。 11 rel —— 8位带符号补码数，作为转移指令中的偏移量。
这条8位数传送指令的含义是把指令码第2字节立即数 23H取出来存放到累加器（A）中。该指令的操作码 占1B；23H为源操作数，也是1B；累加器（A）是目 的操作数寄存器，隐含在操作码字段中。
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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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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．双字节指令（45条）
双字节指令的操作码字节在前；在后面的操作数字节 可以是立即数，也可以是操作数所在的片内RAM地址。 例如：MOV A，#23H 指令码为：