第3讲 MCS-51单片机汇编指令系统

3.3.2 寄存器间接寻址 寄存器间接寻址的特点在于寄存器中包含有将要被寻找的操作数地址。在执行继而从这个地址中找到被操作数。可以作为寄存器 间接寻址的寄存器包括@Ri（R0和R1）以及@DPTR。如下所示指令为寄存器间接寻址。 MOV A，@R0; A←(R0)
第3讲 单片机汇编指令系统
《51单片机原理及程序设计》 王欣飞、谢龙汉、谢锋然编著 清华大学出版社
51单片机原理及程序设计
第3讲 单片机汇编指令系统
3.1 实例模仿—数据运算与转移 3.2 MCS-51单片机汇编指令概述 3.3七种寻址方式 3.4 51单片机指令系统 3.5 实例操作—BCD加减法实现 3.6 实例练习—条件转移指令的使用
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3.2.2 51单片机汇编指令
计算机编程语言是计算机指令的表达形式。在计算机中包含有三种形式的计算机语言：机器 语言、汇编语言以及高级语言。下面分别对这三种语言进行简单介绍。 1．机器语言 机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。它是计算 机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能。机器语言具有灵活、直接执行和速度快 等特点。但是机器语言具有不便于识别、记忆、理解以及使用的特性，因此现在在编程中一般很少 直接使用机器语言进行编程。 2．汇编语言 为了克服机器语言难读、难编、难记和易出错的缺点，人们就用与代码指令实际含义相近的 英文缩写词、字母和数字等符号来取代指令代码（如用ADD表示运算符号“+”的机器代码），于是 就产生了汇编语言。汇编语言是一种用助记符表示的仍然面向机器的计算机语言。 汇编语言并不能被计算机直接识别以及执行，必须执行一个中间环节把它翻译成机器语言程 序，这个中间过程称为汇编。利用汇编语言编制程序具有占用内存空间小，执行速度快的特点，但 是相较于高级语言，其使用方法仍然较为繁琐，通用性也较差。 3．高级语言 与机器语言以及汇编语言不同，高级语言是面向用户的编程语言，具有语意确定、规则明确、 自然直观和通用易学的特点。高级语言需要经过编译或者解释之后才能转为二进制代码为计算机所 识别。目前在微型计算机中编程中的多数程序是由高级语言编制而成的，常见的计算机高级语言包 括BASIC，PASCAL，C，VC，VB等。 51单片机原理及程序设计
3.2.2 51单片机汇编指令
在单片机的编程中汇编语言是最为常见的编程语言。通过汇编语言编制的单片机程序具有执 行速度快，效率高，占用资源少的优点。对于不同单片机，其汇编指令系统包含的指令条数并不相 同。51单片机汇编指令系统共有111条指令，其中按照不同的划分方法可以分为不同的类别。
1）按照功能不同 可以将指令系统分为数据传送指令、算数运算指令、逻辑运算指令、移位指令，程序转移指 令、位操作指令等6大类。
3.3.4 直接寻址
3.3.5 变址寻址 变址寻址是在一个基址寄存器加变址寄存器的基础上进行间接寻址的操作。变址寻址具有以下几个 方面的特点：
1）基址寄存器为数据指针DPTR或者程序计数器PC， DPTR 在DPTR或者PC中应该预先存放有操作数的基地址
在51汇编指令格式中，操作数可以分为目的操作数以及源操作数两种，其中源操作数通常指 代指令操作的对象，而目的操作数通常用于存放操作的结果。汇编指令常见编程格式如下：
[标号：] 操作码助记符 [目的操作书]，[源操作数]；[注释] 在指令的学习中，我们需要借助一些符号来对指令的操作对象以及操作范围进行讲解。下面 将描述指令的一些符号以及约定意义加以说明。
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3.1 实例模仿—数据运算与转移
【实例3-1】利用指令将20H以及30H分别送入单片机片内RAM中，存放地址分别为20H以及30H，同 时利用加法指令将两个数相加的结果送至40H地址中。 【思路分析】数据运算以及转移指令是MCS-51单片机汇编语言中最为常见的指令。根据数据在单片 机内部存储区域的不同，我们需要利用不同的寻址方式来读取或者写入数据。题目要求将数据存放到 片内RAM的低128B中，因此我们可以利用直接寻址的方式来完成操作。
50H 50H 60H 60H
在使用Ri作为寄存器时，采用寄存器间接寻址额可以访问片内RAM的256个单元地址以及片外 RAM的低256位地址。采用DPTR作为寄存器时可以采用寄存器间接寻址访问片外RAM的64KB地址。 需要注意的是寄存器间接寻址不能用于寻址特殊功能寄存器SFR，例如采用下面的程序无法访问特 殊功能寄存器SP。 MOV R0，#80H； MOV A，@R0；
在计算机中，指令具有功能，时间以及空间三种属性： 功能属性指的是每条指令都对应一个特定的操作功能 时间属性指的每条指令的执行都需要消耗一定的时间 空间属性指的是每条指令都需要在存储器中占据一定的存储空间。 在指令的使用过程中，最为重要的指令的功能属性，使用者只有熟悉了解指令的功能才能正 确使用指令表达意愿。而指令的时间以及空间属性在一些场合中也需要被使用。例如我们在编制一 段延时程序时需要掌握指令的时间属性，而在编制相对转移程序时需要掌握指令的空间属性。
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3.2 MCS-51单片机汇编指令概述
3.2.1 指令与指令系统 3.2.2 51单片机汇编指令 3.2.3 51汇编指令格式及常用符号解释
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3.2.1 指令与指令系统
指令是使计算机内部执行相应动作的一种操作，是提供给用户编程使用的一种命令。指令系 统指的是计算机能够执行的全部操作对应指令的集合，包含了该计算机能够执行的所有指令。用户 可以从两个角度去看待计算机指令系统所代表的意义。 从计算机的角度而言，计算机的指令系统反映了计算机能够实现的操作功能，即其能够实现的 操作都需要通过指令系统所包含的指令体现出来。 从使用者的角度而言，计算机的指令系统为计算机使用者提供了软件基础，即使用者可以通过 指令系统命令计算机完成其所能完成的操作。
30H A 50H
50H
采用直接寻址方式可以访问片内RAM的低128单元地址，同时可以访问高128单元中的特殊功 能寄存器SFR地址。由于寄存器间接寻址不能访问SFR，因此采用直接寻址是访问特殊功能寄存器 SFR的唯一方法。但是对于52系列单片机，其内部含有256B的数据存储器，片内RAM的高128单元 地址与SFR地址重叠。采用直接寻址方法不能访问片内RAM的高128单元的地址，只能采用寄存器 间接寻址的方式对此区域进行访问。 在使用直接寻址方式访问特殊功能寄存器SP时有如下两种方式，两种方式都属于直接寻址。 但是在实际使用中推荐使用后一种方式，因为相较于特殊功能寄存器的地址，其代号更易于读写记 忆。 MOV A，81H； A←(81H) MOV A，SP； A←SP 51单片机原理及程序设计
A，R0；
其中第一条指令代表将寄存器A中的内容加去1，例如原来寄存器A中内容为30H，则执行该指 令后A中内容变为31H。第二条指令代表将工作寄存器R0中的内容赋值给寄存器A。例如原来寄存 器中A的内容为30H，R0中的内容为50H，则执行该指令后A中的内容变为50H。
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3.3.2 寄存器间接寻址
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3.3七种寻址方式
3.3.1 寄存器寻址 3.3.2 寄存器间接寻址 3.3.3 立即寻址
3.3.4 直接寻址
3.3.5 变址寻址 3.3.6 相对寻址 3.3.7 位寻址
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3.3.1 寄存器寻址
3.3.1 寄存器寻址 寄存器寻址指的是在特定的寄存器中存放或者读取操作数的操作。这些寄存器包含有累加器A， 寄存器B以及工作寄存器R0~R7。在寄存器寻址指令中直接用寄存器号来替代寄存器中内容，如下 所示两个指令均为寄存器寻址。 INC A； MOV
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3.2.3 51汇编指令格式及常用符号解释
一条指令通常由操作码以及操作数两个部分组成。其中操作码部分比较简单，代表了执行该 指令时需要进行何种操作。该指令是进行加法操作或者减法操作，转移操作或者置位操作都由操作 码决定。操作数部分代表了本次指令需要操作的数据本身或者该数据存放的地址。
MOV MOV MOV ADD MOV 20H，#20H 30H，#30H A，20H A，30H 40H，A ；将 20H 的数据送入片内 RAM 地址 20H 中 ；将 30H 的数据送入片内 RAM 地址 30H 中 ；将 20H 中的数送入累加器 A 中 ；将 30H 中的数与累加器 A 中的数相加赋值给 A ；将累加器 A 中的数据送入片内 RAM 地址 40H 中。
00H
如果原来A中的数据为30H，R0中存的数为50H，片内 RAM 50H存的数据为60H，则该指令的作用在于将片内 RAM地址50H中的数据60H取出赋值给A，即A中的内容 变为60H。在寄存器间接寻址中寄存器的@前缀不能丢 失，否则指令变为寄存器寻址，而执行指令后A中的内 容变为50H。
R0 A
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3.3.3 立即寻址
3.3.3 立即寻址 立即寻址的特点是操作码后面紧接着需要寻址的操作数。该操作数与操作码一起位于程序存 储器中，不需要经过别的途径去寻找。立即寻址中的操作数称之为立即数，这个数可以是8位2进制 数，用#data表示，也可以是16位立即数，用#data16表示。如下所示两个指令均为立即寻址方式： MOV A，#30H MOV DPTR，#1486H ；A←30H ；DPTR←1486H
2）根据占据的空间不同 可以分为单字节指令（49条）、双字节指令（46条）以及三字节指令（16条）三大类。 3）按照指令执行时间不同 可以分为单机器周期指令（64条）、双机器周期指令（45条）以及四机器周期指令（2条）三 类。
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3.2.3 51汇编指令格式及常用符号解释
常用符号如下所示： 1）Rn：代表当前选定的寄存器区中的 8 个工作寄存器R0～R7，即n=0～7。 2）Ri：代表当前选定的寄存器区中的 2 个寄存器R0、 R1，以@Ri的形式出现用于寄存器间接寻 址。 3）Direct：代表8位直接寻址的地址，8 位内部RAM单元的地址，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。 4）＃data：指令中的 8位立即数。 5）＃data16：指令中的 16 位立即数。 6）Addr16：16 位的目的地址，用于LJMP，LCALL指令，可指向 64 KB程序存储器地址空间。 7）Addr11：11位的目的地址，用于AJMP，ACALL指令。目的地址必须与下一条指令的第一个 字节在同一个 2 KB程序存储器地址空间之内。 8）rel：8 位带符号的偏移量字节，用于SJMP和所有条件转移指令中。 偏移量相对于下一条指令 的第一个字节计算，在－128～+127 范围内取值。 9）bit：内部数据RAM或特殊功能寄存器中的可直接寻址位。 10）（X）：X单元中的内容。 11）（（X））：代表以X单元的内容为地址的存储器单元内容 12）/ ：位操作数的前缀，表示对该位取反。 13）←：箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替。