单片机的指令系统

程序段执行的结果：累加器A和寄存器B的内容通过堆栈进行了交换。
13、已知（A）=7AH,（R0）=30H,（30H）=A5H,（PSW）=80H。请 填写各条指令单独执行后的结果。
（1）XCH A,R0 （2）XCH A,30H （3）XCH A,@R0 （4）XCHD A,@R0 （5）SWAP A （6）ADD A,R0 （7）ADD A,30H （8）ADD A,#30H （9）ADDC A,30H （10）SUBB A,30H （11）SUBB A,#30H
2、80C51单片机的指令系统具有哪些特点？
答: 80C51单片机的指令系统容易理解和阅读。只要熟记代表33种功能的42种助记符即可。 有的功能如数据传送，可以有几种助记符，如MOV、MOVC、MOVX。而指令功能助记符与操作数各 种寻址方式的结合，共构造出111种指令，而同一种指令所对应的操作码可以多至8种（如指令 中Rn对应寄存器R0~R7）。
例如：
INC R7
;R7的内容为操作数，加1后再送回R7
（4）寄存器间接寻址。在指令中给出的寄存器内容是操作数的地址，从该地址中取出的才
是操作数。可以看出，在寄存器寻址方式中，寄存器中存放的是操作数；而在寄存器间接寻址
方式中，寄存器中存放的则是操作数的地址。
寄存器间接寻址须以寄存器符号名称的形式表示，为了区别寄存器寻址和寄存器间接寻
答：结果如下：
MOV SP,#60H
；（SP）=60H
MOV A,#88H
；（A）=88H
MOV B,#0FFH
；（B）=FFH
PUSH Acc
；（SP）=61H，；（61H）=88H
PUSH B
；（SP）=62H，；（62H）=FFH
POP Acc
；（A）=FFH，；（SP）=61H
POP B
；（B）=88H，；（SP）=60H
14、已知（30H）=40H，（40H）=10H，（10H）=00H，（P1） =CAH，写出执行以下程序段后有关单元的内容。
MOV R0，#30H MOV A,@R0 MOV R1，A MOV B,@R1 MOV @R1，P1 MOV A,@R0 MOV 10H,#20H MOV 30H,10H
答：有关单元的内容如下：
MOV A,#55H
；（A）=55H
ANL A,#0FFH
；（A）=55H
ORL 20H,A
；（20H）=FFH
6、若访问外部RAM单元，可使用哪些寻址方式？
答：访问外部RAM单元的惟一寻址方式是寄存器间接寻址方式。片外RAM的64KB单元，使用 DPTR作为间址寄存器，其形式为@DPTR，例如“MOVX A,@DPTR”的功能是把DPTR指定的片外RAM 单元的内容送累加器A。
片外RAM低256个单元，除了可使用DPTR作为间址寄存器外，也可使用R0或R1作为间址寄存 器。例如“MOVX A,@R0”即把R0指定的片外RAM单元的内容送累加器A。
另外，对于52系列单片机，片内RAM有256个单元，低128个单元寻址 方式与51系列相同，而高128个单元（即地址为80H~FFH）只能采用R0或 R1的寄存器间接寻址方式。
8、若访问程序存储器，可使用哪些寻址方式？
答：访问程序存储器可使用的寻址方式有立即寻址方式、变址寻址 方式和相对寻址方式三种。立即寻址是指在指令中直接给出操作数。变 址寻址方式只能对程序存储器进行寻址，或者说这是专门针对程序存储 器的寻址方式。相对寻址方式是为实现程序的相对转移而设立的。这三 种寻址方式所得到的操作数或操作数地址都在程序存储器中。
BCD码采用4位二进制数编码，并且只采用了其中10个编码，即 0000~1001，分别代表BCD码0~9，而1010~1111为无效码。当两个BCD码 相加结果大于9时，说明已进入无效编码区；当两个BCD码相加结果有进 位时，说明已跳过无效编码区。若结果进入或跳过无效编码区，则结果 是错误的，相加结果均比正确结果小6（差6个无效编码）。
目的地址=（转移指令所在地址+转移指令字节数）+rel
例如：
பைடு நூலகம்
SJMP 80H
;80H为程序转移的偏移量，即-128。当前PC值减去128后即为转移
;地址
（6）变址寻址。以DPTR或PC作基址寄存器，累加器A作变址寄存器，以两者内容相加形成
的16位程序存储器地址作为操作数地址。又称“基址寄存器+变址寄存器间接寻址”。变址寻址
方式只能对程序存储器进行寻址。
例如：
MOVC A,@A+DPTR
;功能是把DPTR和A的内容相加，所得到的程序存储器地址单
;元的内容送A
（7）位寻址。80C51系列单片机有位处理功能，可以对数据位进行操作，因此，就有相应
的位寻址方式。位寻址的寻址范围：
片内RAM中的位寻址区。
可位寻址的特殊功能寄存器位。
4、简述80C51的指令寻址方式，并举例说明。
答：执行任何一条指令都需要使用操作数，寻址方式就是在指令中给出的寻找操作数或操
作数所在地址的方法。
（1）立即寻址。在指令中直接给出操作数。出现在指令中的操作数称为“立即数”，为了
与直接寻址指令中的直接地址相区别，在立即数前面必须加上前缀“#”。
例如：
MOV DPTR,#1234H
9、MOV、MOVC、MOVX指令有什么区别？分别用于哪些场合？为什 么？
答：MOV指令用于对内部RAM和寄存器的访问。 MOVC指令用于对程序存储器的访问，从程序存储器中读取数据（如 表格、常数等）。执行MOVC指令时，在/PSEN引脚上输出有效信号，可 用做外扩程序存储器的读选通信号。 MOVX指令采用间接寻址方式访问外部数据存储器，有Ri和DPTR两种 间接寻址方式。执行MOVX指令时，在P3.7引脚上输出/RD有效信号，或
对位地址空间具有丰富的位操作指令，包括布尔传送指令、布尔状 态控制指令、位逻辑操作指令及位条件转移指令，为单片机的控制带来 很大方便。
12、试分析以下程序段的执行结果。 MOV SP,#60H MOV A,#88H MOV B,#0FFH PUSH Acc PUSH B POP Acc POP B
指令的表示方法称之为“指令格式”，其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排等。 在80C51系列的指令系统中，有单字节、双字节和三字节等不同长度的指令。
单字节指令：指令只有一个字节，操作码和操作数同在一个字节中。 双字节指令：包括两个字节，其中一个字节为操作码，另一个字节是操作数。 三字节指令：操作码占一个字节，操作数占两个字节。其中操作数既可能是数据，也可能 是地址。
80C51单片机的指令系统具有较强的控制操作类指令，容易实现“面向控制”的功能；具有 位操作类指令，有较强的布尔变量处理能力。
3、简述80C51指令的分类和格式。
答：80C51单片机的指令系统共有111条指令，按其功能可分为5大类：数据传送类指令（28 条）、算术运算类指令（24条）、逻辑运算类指令（25条）、控制转移类指令（17条）和布尔 操作（位）类指令（17条）。
思考与练习题解析
1、什么是指令及指令系统？
答：控制单片机进行某种操作的命令称为“指令”。单片机就是根据指令来指挥和控制单 片机各部分协调工作。指令由二进制代码表示，指令通常包括操作码和操作数两部分：操作码 规定操作的类型，操作数给出参加操作的数或存放数的地址。
所有指令的集合称为“指令系统”。80C51单片机的指令系统专用于80C51系列单片机，是 一个具有255种操作码（00H~FFH，除A5H外）的集合。
执行以上程序段后，有关单元的内容分别为：（30H）=20H，（40H）=CAH，（10H）
=20H，（P1）=CAH。
15、已知（R1）=20H，（20H）=AAH，写出执行完下列程序段后A 的内容。
MOV A,#55H ANL A,#0FFH ORL 20H,A XRL A,@R1 CPL A
答：各条指令的执行结果如下：
的相对转移而设立的，为相对转移指令所采用。
在相对转移指令中，给出地址偏移量（在80C51系列单片机的指令系统中，以“rel”表
示，为8位带符号数），把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址。而PC得当前值
是指执行完转移指令后的PC值，即转移指令的PC值加上转移指令的字节数。
转移的目的地址可用如下公式表示：
MOV R0，#30H
；（R0）=30H
MOV A,@R0
；（A）=40H
MOV R1，A
；（R1）=40H
MOV B,@R1
；（B）=10H
MOV @R1，P1
；（40H）=CAH
MOV A,@R0
；（A）=40H
MOV 10H,#20H
；（10H）=20H
MOV 30H,10H
；（30H）=20H
址，在寄存器间接寻址中，应在寄存器的名称前面加前缀“@”。
例如：
ORL A,@R0
;当R0寄存器的内容是60H时，该指令功能是以R0寄存器的内容60H
;为地址，将60H地址单元的内容与累加器A中的数相“或”，其结果
;仍存放在A中。
（5）相对寻址。在指令中给出的操作数为程序转移的偏移量。相对寻址方式是为实现程序
;1234H为立即数，直接送DPTR
（2）直接寻址。在指令中直接给出操作数单元的地址。
例如：
MOV A,55H
;55H是操作数单元的地址，55H单元内的数据才是操作数，取出后送
;累加器A
（3）寄存器寻址。在指令中将指定寄存器的内容作为操作数。因此，指定了寄存器就能得
到操作数。寄存器寻址方式中，用符号名称来表示寄存器。
十进制调整的修正方法为：当累加器低4位大于9或半进位标志AC=1 时，进行低4位加6修正；当累加器高4位大于9或进位标志CY=1时，进行 高4位加6修正。
11、说明80C51单片机的布尔处理机的构造及功能。
答：80C51单片机内部有一个布尔（位）处理机，具有较强的布尔变 量处理能力。
布尔处理机实际上是一位微处理机，它包括硬件和软件。布尔处理 机以进位标志CY作为位累加器，以80C51单片机内部RAM的20H~2FH单元 及部分特殊功能寄存器为位存储器，以80C51单片机的P0、P1、P2和P3 为位I/O口。
在P3.6引脚上输出/WR有效信号，可以用做外部数据存储器或I/O的读/ 写选通信号，与单片机扩展电路有关。
10、说明“DA A”指令功能，并说明二-十进制调整的原理和方 法。
答：“DA A”指令的功能是对两个BCD码的加法结果进行调整。两 个压缩BCD码按二进制数相加之后，必须经过该指令的调整才能得到压 缩型BCD码的和数。“DA A”指令对两个BCD码的减法结果不能进行调 整。
例如：
MOV C,80H
;功能是把位寻址区的80H位（即P0.0）状态送累加器C
5、访问特殊功能寄存器SFR，可使用哪些寻址方式？
答：访问特殊功能寄存器SFR的惟一寻址方式是直接寻址方式。这时除了可以单元地址形式 （如90H）给出外，还可以寄存器符号形式（如P1）给出。虽然特殊功能寄存器可以使用寄存器 符号标志，但在指令代码中还是按地址进行编码的。
答：结果如下： （1）XCH A,R0 （2）XCH A,30H （3）XCH A,@R0 （4）XCHD A,@R0 （5）SWAP A （6）ADD A,R0 （7）ADD A,30H （8）ADD A,#30H （9）ADDC A,30H （10）SUBB A,30H （11）SUBB A,#30H
；（A）=30H，（R0）=7AH ；（A）=A5H，（30H）=7AH，（PSW）=81H ；（A）=A5H，（30H）=7AH，（PSW）=81H ；（A）=75H，（30H）=AAH，（PSW）=81H ；（A）=A7H ；（A）=AAH，（PSW）=04H ；（A）=1FH，（PSW）=81H ；（A）=AAH，（PSW）=04H ；（A）=20H，（PSW）=C1H ；（A）=D4H，（PSW）=84H ；（A）=49H，（PSW）=01H
7、若访问内部RAM单元，可使用哪些寻址方式？
答：片内RAM的低128个单元可以使用直接寻址方式，在指令中直接
以单元地址形式给出。也可以使用寄存器间接寻址方式，但只能采用R0 或R1为间址寄存器，其形式为@Ri（i=0，1）。
片内RAM的低128个单元中的20H~2FH有128个可寻址位，还可使用位 寻址方式，对这128个位的寻找使用直接位地址表示。