51单片机指令系统
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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）
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 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。
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。
51系列单片机指令系统
MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR INC DPTR, MOVX @DPTR,A 7、程序存储器向累加器A传送指令 MOVC A，@A+DPTR MOV DPTR，#100H MOV A，R0 MOVC A，@A+DPTR ORG 0100H. DB 0,1,4,9,16,25 8、堆栈操作指令 PUSH direct POP direct 第一条指令称之为入栈指令，就是将direct中的内容 送入堆栈中，第二条指令称之为弹出指令，就是将堆栈 中的内容送回到direct中。
位寻址时，操作数是二进制数的某一位，其位地 址出现在指令中，例如指令 • SETB bit ；(bit) ← l • 51系列单片机可用于位寻址的空间是内部RAM的可 位寻址区和SFR区中的字节地址可以被8整除(即地址以 “0”或“8”结尾)的寄存器所占空间，寻址方式如表 2－2所示。
表2-2 寻址方式一览表
寻 址 方 式
寻 址 范 围
R0－R7 ，DPTR ACC，B，C（CY位）
内部RAM 00H-7FH 特殊功能寄存器 80H-FFH 内部RAM位寻址区 (20H-2FH): 位地址00H-7FH 可寻址的特殊功能寄存器: 位地址 80H－F7H 以数据指针表示操作数 内部RAM 00H-7FH 外部RAM或I/O端口 00H-FFH / 0000H-FFFFH
图2-3 寄存器间接寻址
图2-4 立即寻址
4、立即寻址
•
立即寻址时，指令中直接给出操作数。例如指令 MOV A，#76H ；数据76H送累加器 A。 • 立即数寻址过程如图2-4所示。
5、变址寻址
•
变址寻址时，指定的变址寄存器的内容与指令中 给出的偏移量相加，所得的结果作为操作数的地址。 例如指令MOVC A， @A+DPTR ；((A)+(DPTR))送 A。变址寻址过程如图2－5所示。 不论用DPTR或PC作为基址指针，变址寻址方式都 只适用于51系列单片机的程序存储器，通常用于读取 数据表也就是将程序存储器中的数送入A中。因此也称 为查表指令，常用此指令来查一个已做好在程序存储 器中的表格，这条指令采用变址寻址。
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
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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》教学课件51单片机的指令系统
MOV Rn ，direct
；(direct)→Rn ，n =0～7
MOV Rn ，#data
；#data→Rn ，n =0～7
把源操作数送入当前寄存器区的R0～R7中的某一寄存器。
3．以直接地址direct为目的操作数的指令
MOV direct，A
； (A)→direct
MOV direct，Rn
寻址空间内快速地找到指定的地址单元。 下面介绍指令系统7种寻址方式。
5
1．寄存器寻址方式
指令中的操作数为某一寄存器的内容。
例如：MOV A，Rn
；(Rn)→A，n =0～7
把Rn中的源操作数送入到累加器A中。由于指令指定了从寄存 器Rn中取得源操作数，所以称为寄存器寻址方式。
本寻址方式的寻址范围：
4．以寄存器间接地址为目的操作数的指令
MOV @Ri，A
；(A)→((Ri))， i=0，1
MOV @Ri，direct ；(direct)→((Ri))，i=0，1
MOV @Ri，#data ；#data→((Ri))， i=0，1
功能是把源操作数内容送入R0或R1指定的存储单元中。
5．16位数传送指令
内部RAM的00H～7FH共128个单元。 6．堆栈操作指令 内部RAM中设定一个后进先出（LIFO，Last In First Out）
的区域，称为堆栈。在特殊功能寄存器中有一个堆栈指针 SP，指示堆栈的栈顶位置。堆栈操作有进栈和出栈两种， 因此，在指令系统中相应有两条堆栈操作指令。
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（1）进栈指令 PUSH direct
（1）4组通用工作寄存区共32个工作寄存器。但只对当前工 作寄存器区的8个工作寄存器寻址，指令中的寄存器名称只 能是R0～R7。
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。
16
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。
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)
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下面是一段汇编语言程序的书写格式：
标号 操作码 操作数
注释
START:MOV A,#00H
;0→A
MOV R7,#10
;10→R7
MOV R2,#00000011B ;3→R2
LOOP: ADD A,R2 DJNZ R7,LOOP
;(A)+(R2)→A ;R7的内容减1不为0则循环
NOP
SJMP $
RET RETurn
RETI RETurn from Interrupt
NOP No OPeration
第3章 51系列单片机指令系统
单片机按指令的字节长度划分有三种：
(1)单字节指令：只有一字节的操作码，操作数隐含其中。 如指令“INC A”，操作码04H，在ROM中占一个字节
(2)双字节指令：一个字节的操作码，一个字节的操作数。 如指令“ADD A，#22H” 操作码和操作数为24H 22H，目的操作数隐含在操作码 中，在ROM中占两个字节。
进位位为0转移
指定为为1转移 指定位为0转移
JNC
Jump if Not Carry(if Cy=0)
JB Jump if Bit is set
JNB Jump if Not Bit (if bit=0)
指定位为1转移并清该位 JBC Jump if Bit is set add Clear bit
24H
00001000B
10H
ADD A，#10H
二进制表示形式 十六进制表示 汇编格式 由英文字母、数字来表征指令功能，便于阅读、书写和
交流的表示形式。 “汇编”格式必须“翻译”为二进制“机器码”后才能
被CPU所识别和执行。
本章内容均以汇编的形式介绍指令系统。
6
第3章 51系列单片机指令系统
7
51系列单片机汇编语言操作码的英文对照表
助记符意义
助记符
对照英文
传送 代码区数据传送 外部RAM区数据传送 压栈 退栈 交换 十进制交换 加法 带进位加 带借位减 加1 减1 乘 除
MOV MOVC MOVX PUSH POP XCH XCHD ADD ADDC SUBB INC DEC MUL DIV
MOVe MOVe Code MOVe eXternal PUSH POP eXCHange eXCHange Decimal ADD ADD with Carry SUBtract with Borrow INCrement DECrement MULtiply DIVide
助记符意义 十进制调整 逻辑与 逻辑或 逻辑异或 求补 清零 置位 左移
(3)三字节指令：一个字节操作码，两个字节操作数。 例如指令“MOV 5EH，4FH” 其中操作码为85H，目的操作数5EH，源操作数4FH，在 ROM中占三个字节。
12
第3章 51系列单片机指令系统
指令系统概述
✓ 51系列使用42种助记符，有51种基本操作。 通过助记符及源和目的操作数的不同组合构成了51单片机 的111条指令。
续表2
助记符意义
助记符
对照英文
绝对转移 短转移 长转移 跳转 累加器为零转移 累加器不为零转移 进位位为1转移
AJMP SJMP LJMP JMP JZ JNZ JC
Absolute JuMP Short JuMP Long JuMP JuMP Jump if acc is Zero Jump if acc is Not Zero Jump if Carry(if Cy=1)
单片机原理与接口技术
第3章 51系列单片机指令系统
3章 51系列单片机指令系统
主要内容
指令概述 寻址方式 指令系统
2
第3章 51系列单片机指令系统
3.1 指令系统概述
一、 51单片机指令的概念 机器语言：用二进制代码来描述指令功能的语言。 目标程序：用机器语言组成的程序。 汇编语言：为方便编写, 记忆和阅读, 用助记符描述指令。 1. 指令格式 51单片机指令格式采用了单地址指令格式。
助记符意义
比较不等转移
减1不为0转移
绝对调用 长调用 子程序返回 中断返回 空操作
续表3
助记符
对照英文
CJNE
Compare and Jump if NotEqual
DJNZ
Decrement and Jump if Not Zero
ACALL Absolute CALL
LCALL Long CALL
✓ 51单片机指令系统按字节数分为： • 单字节指令49条； • 双字节指令46条； • 三字节指令16条。
✓ 按指令执行的周期划分： • 单周期指令有57条； • 双周期指令52条； • 四周期指令(乘法和除法) 2条。
24H
00010000B
10H
二进制表示的形式 十六进制表示的形式 目前极少用这种形式，只作为一种辅助调试手段。 这种形式的指令格式必须由监控程序把它们翻译成二进
制“机器码”后存入程序存储器才能运行。
5
第3章 51系列单片机指令系统
3) 指令的“助记符”方式（也称“汇编格式”）：
00100100B
00100100B 操作码 OP （加法） 00010000B 操作数 DATA（10H）
特点：能被CPU直接识别并执行的形式，也称机器码、 汇编语言的目标代码。
缺点：不便于阅读、记忆和调试修改。
4
第3章 51系列单片机指令系统
2) 十六进制表示方式：
它是对二进制形式的一种简化。
00100100B
带进位左移
右移
带进位右移
（半字节）互换
助记符 DA ANL ORL XRL CPL CLR SETB RL
RLC
RR
RRC
SWAP
续表1
对照英文
Decimal Adjust Logicle ANd Logicle OR Logicle eXclusive-oR ComPLement CLeaR SET Bit Rotate Left Rotate Left throuth the Carry flag Rotate Right Rotate Right throuth the Carry flag SWAP
指令的具体格式为[方括号内是可选择的]：
[标号]：操作码 [目的操作数]，[源操作数]；[注释]
例如：NEXT：ADD A,#10H ;#10H＋(A)→A
机器码：2410H
3
第3章 51系列单片机指令系统
2. 指令有三种表示形式： 表示形式是用来识别指令的标志。 1) 二进制表示形式：(以“累加器A的内容+10H”为例)
标号 操作码 操作数
注释
START:MOV A,#00H
;0→A
MOV R7,#10
;10→R7
MOV R2,#00000011B ;3→R2
LOOP: ADD A,R2 DJNZ R7,LOOP
;(A)+(R2)→A ;R7的内容减1不为0则循环
NOP
SJMP $
RET RETurn
RETI RETurn from Interrupt
NOP No OPeration
第3章 51系列单片机指令系统
单片机按指令的字节长度划分有三种：
(1)单字节指令：只有一字节的操作码，操作数隐含其中。 如指令“INC A”，操作码04H，在ROM中占一个字节
(2)双字节指令：一个字节的操作码，一个字节的操作数。 如指令“ADD A，#22H” 操作码和操作数为24H 22H，目的操作数隐含在操作码 中，在ROM中占两个字节。
进位位为0转移
指定为为1转移 指定位为0转移
JNC
Jump if Not Carry(if Cy=0)
JB Jump if Bit is set
JNB Jump if Not Bit (if bit=0)
指定位为1转移并清该位 JBC Jump if Bit is set add Clear bit
24H
00001000B
10H
ADD A，#10H
二进制表示形式 十六进制表示 汇编格式 由英文字母、数字来表征指令功能，便于阅读、书写和
交流的表示形式。 “汇编”格式必须“翻译”为二进制“机器码”后才能
被CPU所识别和执行。
本章内容均以汇编的形式介绍指令系统。
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51系列单片机汇编语言操作码的英文对照表
助记符意义
助记符
对照英文
传送 代码区数据传送 外部RAM区数据传送 压栈 退栈 交换 十进制交换 加法 带进位加 带借位减 加1 减1 乘 除
MOV MOVC MOVX PUSH POP XCH XCHD ADD ADDC SUBB INC DEC MUL DIV
MOVe MOVe Code MOVe eXternal PUSH POP eXCHange eXCHange Decimal ADD ADD with Carry SUBtract with Borrow INCrement DECrement MULtiply DIVide
助记符意义 十进制调整 逻辑与 逻辑或 逻辑异或 求补 清零 置位 左移
(3)三字节指令：一个字节操作码，两个字节操作数。 例如指令“MOV 5EH，4FH” 其中操作码为85H，目的操作数5EH，源操作数4FH，在 ROM中占三个字节。
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第3章 51系列单片机指令系统
指令系统概述
✓ 51系列使用42种助记符，有51种基本操作。 通过助记符及源和目的操作数的不同组合构成了51单片机 的111条指令。
续表2
助记符意义
助记符
对照英文
绝对转移 短转移 长转移 跳转 累加器为零转移 累加器不为零转移 进位位为1转移
AJMP SJMP LJMP JMP JZ JNZ JC
Absolute JuMP Short JuMP Long JuMP JuMP Jump if acc is Zero Jump if acc is Not Zero Jump if Carry(if Cy=1)
单片机原理与接口技术
第3章 51系列单片机指令系统
3章 51系列单片机指令系统
主要内容
指令概述 寻址方式 指令系统
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第3章 51系列单片机指令系统
3.1 指令系统概述
一、 51单片机指令的概念 机器语言：用二进制代码来描述指令功能的语言。 目标程序：用机器语言组成的程序。 汇编语言：为方便编写, 记忆和阅读, 用助记符描述指令。 1. 指令格式 51单片机指令格式采用了单地址指令格式。
助记符意义
比较不等转移
减1不为0转移
绝对调用 长调用 子程序返回 中断返回 空操作
续表3
助记符
对照英文
CJNE
Compare and Jump if NotEqual
DJNZ
Decrement and Jump if Not Zero
ACALL Absolute CALL
LCALL Long CALL
✓ 51单片机指令系统按字节数分为： • 单字节指令49条； • 双字节指令46条； • 三字节指令16条。
✓ 按指令执行的周期划分： • 单周期指令有57条； • 双周期指令52条； • 四周期指令(乘法和除法) 2条。
24H
00010000B
10H
二进制表示的形式 十六进制表示的形式 目前极少用这种形式，只作为一种辅助调试手段。 这种形式的指令格式必须由监控程序把它们翻译成二进
制“机器码”后存入程序存储器才能运行。
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第3章 51系列单片机指令系统
3) 指令的“助记符”方式（也称“汇编格式”）：
00100100B
00100100B 操作码 OP （加法） 00010000B 操作数 DATA（10H）
特点：能被CPU直接识别并执行的形式，也称机器码、 汇编语言的目标代码。
缺点：不便于阅读、记忆和调试修改。
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第3章 51系列单片机指令系统
2) 十六进制表示方式：
它是对二进制形式的一种简化。
00100100B
带进位左移
右移
带进位右移
（半字节）互换
助记符 DA ANL ORL XRL CPL CLR SETB RL
RLC
RR
RRC
SWAP
续表1
对照英文
Decimal Adjust Logicle ANd Logicle OR Logicle eXclusive-oR ComPLement CLeaR SET Bit Rotate Left Rotate Left throuth the Carry flag Rotate Right Rotate Right throuth the Carry flag SWAP
指令的具体格式为[方括号内是可选择的]：
[标号]：操作码 [目的操作数]，[源操作数]；[注释]
例如：NEXT：ADD A,#10H ;#10H＋(A)→A
机器码：2410H
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第3章 51系列单片机指令系统
2. 指令有三种表示形式： 表示形式是用来识别指令的标志。 1) 二进制表示形式：(以“累加器A的内容+10H”为例)