mcs51单片机指令系统
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。
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)
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)。
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
MCS-51单片机指令系统教程(2)
片外数据 存储器 64KB
1,访问片内RAM20H存储单元; MOV A,20H
2,访问片外RAM存储单元; MOV R0,#20H MOVX A,@R0
0000H
3,尽管片内与片外的RAM单元 的00H-FFH地址相重叠但由 于指令的不同不会发生地址
混乱。
片外数据存储器 64KB个字节
返回
2.2.5 变址寻址
由操作码和操作数(或操作数地址)构成指令的结构。
举例:MOV A,#0FFH
ADD A,R0
返回
2.1.2 指令的三种表示形式:
指令的表示形式是识别指令的标志。
1,二进制的表示形式:(以“累加器的内容+08H”为例) 00100100B 操作码 OP (加法) 00001000B 操作数DATA(08H)
乘法指令 16位寄存器DPTR加一
从表中可见,指令的字节数与指令周期不是对等的关系 返回
2.1.4 指令的分类
MCS-51单片机的指令如果按功能划分可以分为五类: 1,数据传送类指令:完成数据在单片机内部之间的传送。
分为8位数和16位两种。除了奇偶位外,指令的执行对 PSW无影响。
2,算术运算指令:用于操作数之间的加、减、乘除运算。 【特点】:多数情况下:操作数之一在累加器A中,结果 也保留在A中,运算结果要影响PSW(进位标志、奇偶和 溢出标志等)。
“机器码”后才能为CPU所识别和执行。 3,三种不同的表示方法适用于不同的场合。
返回
本章内容都以汇编的形式介绍指令系统。
2.1.3 指令的字节数
在MCS-51单片机的指令系统中,因指令操作码和操作数 的不同,指令(在存储器中)长度也各不相同。
分为单字节、双字节和三字节。
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
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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)
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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。
MCS-51系列单片机的指令系统
51系列单片机指令系统包含5种功能类型的指令,7 种寻址方式,共有111条指令。
addr16 16位目标地址,片外数据存储器或程序存储器以及外 部芯片的地址,用于LCALL和LJMP指令中;
addr11 11位目标地址,片内数据存储器或程序存储器的地址, 用于ACALL和AJMP指令中;
rel 相关地址,8位带符号偏移量,一般是程序存储器字节地址, 通常在跳转类指令中使用,其对应的十进制范围为-128~+127;
立即寻址就是直接给出操作数。
取指令时,即可由程序存储器中直接取得操作数据。51单 片机中除了一条指令(MOV DPTR,#data16)是16位长 的立即数外,其余都是8位的立即数。
例如:MOV A,#30H;无论执行之前A中的内容是多少, 则执行后A=30H。
值得注意的一点是:在立即数寻址中立即数前面必须要加 上一个“#”号,“#”表示其后面内容为立即数而不是一个 字节单元地址。
bit 位地址,针对片内数据存储器中的可位寻址的位使用; DPTR 数据指针,可用做16位的地址寄存器; (X) X指寄存器或十六进制数,则(X)为指向以X寄存器中的内
容为目标地址的单元或以十六进制数据为目标地址的单元; ← 数据传送的方向,将左边的内容送入右边; A 累加器; ACC 直接寻址方式的累加器; B 寄存器B; C 进位标志位,是布尔处理机的累加器,也称为位累加器。
任何一种处理器都必须经过设计人员对
第4章MCS51单片机的指令系统
1、立即寻址
若指令的操作数是一个8位二进制数或16位二进制数,就 称为立即寻址。指令中出现的操作数就称为立即数。
例如:MOV A,#3AH;A ← 3AH
MOV DPTR,#8000H 在MCS51系统中采用“#”来表示后面的是立即数。
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2、寄存器寻址
寄存器寻址就是以通用寄存器的内容作为操作数,在指令 的助记符中直接以寄存器的名字来表示操作数位置。这种 寻址方式如果使用了另一个操作数,那么另一操作数必须 是累加器A,这些指令都是单字节指令
在汇编语言编程时,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至适当的寄存器中去运算。 因此,如何从各个存放操作数的区域去寻找和提取操作 数就变得十分重要。
所谓寻址方式就是如何通过确定操作数所在的位置(地 址)从而把操作数提取出来的方法。
(补码数)。相对转移指令所在的地址称为源地址,转移
后的地址称为目的地址 。程序的转移范围以PC当前值为中
心,介于-128~+127之间
目的地址=源地址十转移指令字节数十rel
例如SJMP rel指令的机器码 是“80H,rel”,两个字节。 设指令所在地址为2000H, rel为54H,则转移地址(目的 地址)为:
4.1 指令和指令程序
所有软件,都要翻译成计算机能直接识别和执行 的命令,才能由计算机去执行。这种计算机能直 接识别和执行的命令称为指令。一台计算机所能 执行的全部指令的集合称为这台计算机的指令系 统。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。
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寄存器间接寻址的寻址范围: 1)片内RAM低128单元:这里只能用R0和R1作为间接 寻址寄存器。 2)片外RAM 64KB:使用DPTR作为间接寻址寄存器。 3)片外RAM低256单元:也可以使用R0和R1。MOVX 4)在执行PUSH(压栈)和POP(出栈)指令时,采 用堆栈指针SP作寄存器间接寻址。
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
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3章 MCS-51单片机指令系统1
2.操作码:指明指令功能,是指令功能的英文缩写。 汇编语句格式中唯一不能空缺的部分。
MOV__move传送 XCH__exchange交换 ANL__and logic与逻辑运算 XRL__exclusive or异或运算
MUL__Multiply乘法
RR__rotate right右循环 SJMP__short jump短跳转 RET__return 子程序返回 操作码助记符
MCS-51系列单片机指令系统分类
按寻址方式分为以下七种 1、立即寻址 2、直接寻址 3、寄存器寻址 按功能分为以下五种: 1、数据传送指令 2、算术运算指令 3、逻辑运算指令
4、寄存器间接寻址指令
5、相对寻址
4、控制转移指令
5、位操作指令
6、变址寻址
7、位寻址
3.3 指令系统的寻址方式
我的信在她 那!找信去!
快件
目的地
MOV A,#30H
30H
A
这类指令大都是双字节指令,仅有指令:MOV DPTR,#DATA16是三字节指令,它提供两字节立即 数。 第一位数字
是A~F时在 其前加0
对立即数的书写要求:对于单字节立即数,若 数值大于等于A0H,则要在其前面加一个0,如指令 “MOV A,#0A0H”,该指令含义是把立即数A0H送 累加器;对于双字节立即数,若数值大于等于 A000H,则要在其前面加一个0。对于直接地址和偏 移量也按相同方法书写。
1.标号:指令的符号地址 一般由字母和数字组成,第一位必须为字母,冒 号 “ :” 结 束 。 字 符 个 数 不 能 超 过 8 个 。 AD5 、 Q555、BB5D、pat、loop等为合法标号;5P、PA、10AD、+A等为非法标号。 不能用汇编语言已定义的符号作标号。如助记符、 伪指令、寄存器名称等。 同一标号在一个程序中只能定义一次。 标号在语句中的有无取决于本语句是否被访问。
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
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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------按指令功能分类
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3.1.2 指令格式
-----基本格式
@:表示间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀 符号。
$: 表示当前指令的地址。 /:位操作数的前缀,表示对该位操作数取反,
如:/bit。 (x):表示存储单元x的内容。 ((x)):表示以寄存器或存储单元x的内容作为
地址的存储单元的内容。 →:表示数据传送方向。
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3.1.1 指令系统的分类
2.按指令执行时间分类 1) 单周期指令(65条) 2) 双周期指令(44条) 3) 四周期指令(2条)
-------按指令执行时间可分类
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3.1.1 指令系统的分类
存器的位地址 。例如,PSW寄存器第2位的位地址为 D2H。 2) 位名称表示法
专用寄存器中的一些寻址位是有符号名的,对其进行 位寻址时可用其符号名,例如,PSW寄存器的第2位可 用OV表示。 3) 单元地址加位表示法
例如,2F单元的第1位,可表示为2FH.1。 再如,D0H单元(PSW)的第2位,可表示为D0H.2。
辑运算、转移操作、布尔运算等指令的功能;
掌握MCS-51指令系统的各种指令对寄存器资源的 占用情况。
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本章目录
第3章 MCS-51单片机指令系统
3.1 指令系统简介 3.1.1 指令系统的分类 3.1.2 指令格式 3.1.3 指令中的常用符号 3.1.4 寻址方式
-----直接寻址
2.直接寻址 直接寻址是将操作数的地址直接存放在指令中。
这种寻址方式的操作数指的是内部数据存储器中存 放数据的地址,或存放数据的一个特殊功能寄存器 地址。
例如:MOV A, 30H ;(30H)→A
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3.1.4 寻址方式
单片机原理与接口技术
第3章 MCS-51单片机 指令系统
电子工业出版社
制作 张兴忠
太原理工大学
修审 牛昱光
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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
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。
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3.1.1 指令系统的分类
-----按指令所占存储空间分类
MCS-51单片机能够识别并执行的指令共有111条。 按指令所占字节数、指令执行时间和指令功能进 行分类。 1.按指令所占字节数分类 1) 单字节指令(49条) 2) 双字节指令(46条) 3) 三字节指令(16条)
指令由操作码和操作数组成。操作码用来规定要执行的 操作的性质,操作数为指令的操作提供数据和地址。
1.指令的基本格式 [符号地址] : 操作码 [操作数1], [操作数2], [操作数3]; [注释]
其中符号地址和操作码之间用“:”作为分隔符,也可再 加上若干空格。操作码和操作数之间用空格作为分隔符。操 作数之间用“,”作为分隔符。注释之前用“;”作为分隔 符。
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3.1 指令系统简介
-----特点
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。
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3.1.4 寻址方式
3.寄存器寻址
----寄存器寻址
寄存器寻址是指操作数存放在寄存器中,并 且寻址时的寄存器已隐含在指令的操作码中。
例如:MOV A, R5
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ห้องสมุดไป่ตู้
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3.1.4 寻址方式
存器)。
2) 外部数据存储器(64KB字节,使用DPTR作间址 寄存器。另外,外部低128B单元也可用R0、R1 作间址寄存器寻址)。
3) 在堆栈操作指令(PUSH、POP)中,以堆栈指 针SP作间址寄存器,寻址空间为片内RAM。
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3.1.4 寻址方式
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3.1.2 指令格式
-------基本格式
一条指令必须在一行中写完。例如:
MAIN:MOV A,#10H ;主程序段
MAIN为符号地址;
MOV为操作码;
A、#10H为二个操作数;
最后是注释。
指令在送入计算机执行之前,必须先转换成 机器语言形式。转换成机器语言的过程称为汇编, 汇编有机器汇编和手工汇编两种方法。
----寄存器寻址
寄存器寻址方式的寻址范围:
(1) 4个工作寄存器组共32个通用寄存器(在指令中 只能使用当前寄存器组)
(2) 部分特殊功能寄存器。如A,B,DPTR。
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3.1.4 寻址方式
----寄存器寻址
4.寄存器间接寻址
寄存器间接寻址是指操作数据存放在以寄存器内 容为地址的单元中。如:
MOV A, @R0 ;((R0))→A
指令功能为将R0所指出的内部RAM单元内容送入累 加器A中,执行过程如图所示。图中设R0=60H。
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3.1.4 寻址方式
-----寻址范围
寄存器间接寻址的寻址范围: 1) 内部低128字节单元(只能使用R0、R1作间址寄
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3.1 指令系统简介
-----MCS-51汇编语言指令格式
操作码 [操作数1 [,操作数2]…] [;注释]
MCS-51单片机的汇编语言使用40多种助记符表 征30多种指令功能。MCS-51单片机能够识别并 执行的指令共有111条。这111条指令,构成了 MCS-51单片机的指令系统。
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功能寄存器SFR的地址,对SFR而言,既可使用 它的物理地址,也可直接使用它的名字。
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3.1.3 指令中的常用符号
#date:表示8位立即数,即8位常数,取值范围 为#00H~#0FFH。
date16:表示16位立即数,即16位常数,取值范 围为#0000H~#0FFFFH。
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3.1.3 指令中的常用符号
为了便于阅读指令,MCS-51指令助记符中的一 些常用符号约定如下。
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
址指针。其中Ri代表R0和R1寄存器中的一个。 direct:表示内部数据存贮器单元的地址及特殊
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3.1.4 寻址方式
------位寻址
7.位寻址
位寻址是指对片内RAM中20H~2FH中的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(可位寻址的特殊功能寄存 器有B、ACC、PSW、IP、IE、SCON、TCON、 P0~P3)。例如:MOV C, 20H
此指令是将RAM中位寻址区20H位地址中的 内容,送给位累加器Cy。位寻址指令不同于字节 地址寻址指令,
例如:MOV A, 20H
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3.1.4 寻址方式
----位寻址的表示形式
1) 直接使用位地址 包括位寻址区的位地址00H~7FH和部分特殊功能寄
3.2 指令系统 3.2.1 数据传送指令 3.2.2 算术运算指令 3.2.3 逻辑运算指令 3.2.4 控制转移指令 3.2.5 位操作指令 习题与思考题
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3.1 指令系统简介
------指令系统
指令系统
计算机所有指令的集合,称为该计算 机的指令系统,它是表征计算机性能的重 要标志。每种计算机都有它自己特有的指 令系统。指令是指计算机执行某种操作 (如传送数据、做算术运算等)的命令。
----基址变址寻址
5.基址变址寻址
基址变址寻址是指操作数存放在以变址寄存器和基 址寄存器的内容相加形成的数为地址的单元中。其中累 加器A作变址寄存器、程序计数器PC或寄存器DPTR作基 址寄存器。基址加变址寻址方式常用于查表操作。如:
MOVC A, @A+PC ;PC+1→PC,((A+PC))→A
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3.1.4 寻址方式
-----立即寻址
1.立即寻址 立即寻址是将操作数直接写在指令中,作为
指令的一部分存放在代码段里,位置在程序存储 器中。立即寻址中的操作数,称为立即数。
例如:MOV A, #30H ;30H→A
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3.1.4 寻址方式
addr16:表示16位地址。 addr11:表示11位地址。 rel:用补码形式表示的地址偏移量,取值范围