022 MCS-51单片机的指令系统(2)

第三章
MCS-51单片机的指令系统
4.4 算术运算类指令
包括＋、－、×、÷、加1、减1、十进制调整指 令，共有24条，一般影响PSW中的CY、AC、 OV、P等标志位。
1．加法指令
ADD A，Rn
；A← A + Rn
ADD A，direct ；A← A +（direct）
ADD A，@Ri
；A← A +（Ri）
2．带进位加指令 ADDC A，Rn ADDC A，direct ADDC A，@Ri ADDC A，#data ；A← A + Rn + C ；A← A +（direct）+ C ；A← A +（Ri）+ C ；A← A + #data + C
C为来自PSW状态寄存器中的进位位C。带进位加法指令 中的累加器A除了加源操作数外，还需要加上程序状态字 PSW寄存器中的进位标志Cy。设置带进位加法指令的目 的是为了实现多字节加法运算。
指令名称 指令格式 INC A INC Rn 增量指令 机器码 00000100 00001rrr 00000101 direct 0000011i 10100011 功 能 A←A+1 Rn←Rn+1 ( direct)←(direct )+1 (Ri)←(Ri)+1 DPTR←DPTR+ 1 指令周期 1 1
该指令除了影响奇偶标志位P外，不影响其他标志位。 ADD A,#01H ；通过加法指令使累加器A内容加1
该指令同样会使累加器A内容加1，但这条指令将影响Cy、 OV、Ac以及P标志位，且该指令的机器码占用两个字节。
当操作数是某一I/O口，如“ INC P1 ”时，先将P1口锁存器 内容读出，加1后，再写入P1口锁存器中，因此INC Pi(i=0,1,2,3) 属于“读—改—写”指令。
加“6”调正后就是“100H”)。
例4-2-7：假设两位BCD码形式的被减数、减数分别存放在R1和 R2单元中，试编写一程序段求“R1-R2”，结果存放在R3单元中。 参考程序如下：
CLR
MOV
C
A, #9AH
; 清进位标志Cy
; 把BCD码“100”等效表示码送累加器A ; 计算“100-R2”，结果为BCD形式 ; 加被减数 ; 调整
值得注意的是：十进制调整指令一般放在加法指令后， 用于十进制加法调整，不能单独使用“DA A”指令将累加 器A中的内容转化为BCD码。 MCS-51没有提供BCD码减法调整指令，但可以通过 “补码”概念，将BCD码减法运算变成BCD码加法运算。 我们知道两位BCD可以表示00～99，需要用8位二进制存 放；三位BCD可以表示000～999，需要用12位二进制存 放；四位BCD可以表示0000～9999之间的数，需要用16 位二进制存放，因此： xy的“补码” XY-xy=XY+100-xy
BA←A×B
指令周期 4
被乘数放在累加器A(8位无符号数)中，乘数放在寄存 器B(8位无符号数)中，乘积(16位无符号数)的高8位放在寄 存器B中，低8位放在累加器A中。
该指令影响标志位：当结果大于255时，OV为1；反之 为0。进位标志Cy总为0；AC保持不变；奇偶标志P随累加 器A中“1”的个数变化而变化。
减1指令 DEC direct 1
DEC @Ri
1
没有对DPTR减1的指令，如果要完成对DPTR减1的操 作，则需要以下几条指令来完成：
CLR MOV SUBB MOV MOV SUBB MOV
C A,DPL A,#1 DPL,A A,DPH A,#00H DPH,A
6. 乘法指令
表4-2-3 MCS-51乘法指令 指令名称 A×B 指令格式 MUL AB 机器码 10100100 功能
(21H) (20H)
× (30H) (41H) (40H) + B A . (42H) (41H) (40H)
8. 十进制调整指令
表4-2-5 MCS-51十进制调整指令
指令名称 指令格式 机器码 功能
根据进位标志 Cy、辅助进位 标志Ac以及累 加器A中结果， 将累加器A内容 转化为BCD码形 式
ADD A，#data ；A← A + #data
例4-2-1：设A=D3H，（30H）=E8H 执行： ADD A，30H 无符号数 211
1101 0011 （D3） （-45）补
+） 1110 1000 （E8） （-24）补
= 1 1011 1011 (-69) 补
232
443
结果：Cy=1，AC=0，P=0，OV=0，A=BBH
DA
A
(低4位>9，加6 调整)
ADD
A,R1
0001 1000 ＋ 0001 1001 0011 0001
(18)BCD (19)BCD (31)H
DA
A
(AC=1，加6 调整)
0011 0001 ＋ 0000 0110 0011 0111
(31)H (06) (37)BCD
（2）同样，若累加器高4位大于9或者进位位标志Cy=1 （包括由于低4位调整后导致上述结果），则高4位加6调 整，即A ←A+60H。 例如：若作加法后A=9BH，Cy＝0，AC=0，则执行 DA A 指令后，A的低4位作加6调整，调整后高4位为 1010，大于9，所以也需要调整： 1001 1011 ＋ 0000 0110 1010 0001 ＋ 0110 0000 1 0000 0001 低4位调整 高4位调整 (101)BCD
INC direct
INC @Ri INC DPTR
1
1 2
加1指令 不影响标志位 ，只有操作对象为累加器A时，才 影响奇偶标志位P。
当操作数初值为0FFH，则加1后，将变为00H。
尽管加1指令与加数为1的加法指令同样会使操作数增1，但 彼此并不完全相同，例如：
INC A ；通过增量指令使累加器A内容加1
在计算机中，通常把两位十进制数用一字节BCD码 来表示，这也叫做压缩BCD码。 如： （0101 1001）BCD = (59)D
十进制调整指令的原理（过程）： （1）若累加器低4位大于9或者辅助进位位标志AC=1，则 低4位加6调整，即A ←A+06H。 ADD A,R1 0001 0111 ＋ 0001 0101 0010 1100 0010 1100 ＋ 0000 0110 0011 0010 (17)BCD (15)BCD (2C)H (2C)H (06) (32)BCD
40H， A
41H， A A，42H A，#00H
MOV
SJMP
42H， A
＄
3．带借位减指令 SUBB A，Rn SUBB A，direct SUBB A，@Ri SUBB A，#data ；A← A - Rn - C ；A← A -（direct）- C ；A← A -（Ri）- C ；A← A - #data – C
7. 除法指令
表4-2-4 MCS-51除法指令
指令名称
A÷B
指令格式
DIV AB
机器码
10000100
功能
A(商)←A÷B B(余数)←A÷B
指பைடு நூலகம்周期
4
被除数放在累加器A(8位无符号数)中，除数放在寄存 器B(8位无符号数)中，商(8位无符号数)放在累加器A中， 余数(8位无符号数)放在寄存器B中。
方法一、部分积右移算法（略） 方法二、 7 × + 2 3 5 4 0
.
2 8 0
0
分析：将16位被乘数分为高8位和低8位，首先由低8位与8 位乘数相乘，积的低8位存入40H，高8位暂存于41H。再 用被乘数的高8位与乘数相乘，所得积的低8位与41H中暂 存的内容相加，高8位与Cy位相加存入42H作为积的高8位。 如下所示：
例4-2-5：试编制4位十六进制数减法程序:
（21H20H）－（31H30H）→ 41H40H
分析：先低字节作不带进位相减，再作带进位高字节减法。 流程图如下： main
(20H)－(30H) →(40H) （不带借位位）
(21H)－(31H) →(41H) （带借位位） 动态暂停
4．加1指令
表4-2-1 MCS-51加1指令
100的BCD需要用三位二进制存放，其中的1自然丢失。 当XY≥xy时，“XY+100-xy”就是XY-xy；当XY＜xy时， “XY+100-xy”是“XY-xy”的补码。 为了能用减法指令求出“100-xy”的BCD码，可用 “9AH”表示“100-xy”算式中十进制数“100”(因为“9AH”
该指令影响标志位：如果除数(即寄存器B)不为0，执 行该指令后，溢出标志OV、进位标志Cy总为0；如果除 数为0，执行后，结果将不确定，且OV为1，Cy仍为0。 AC保持不变；奇偶标志P位随累加器A中“1”的个数变 化而变化。
例4-2-6：试编制乘法程序，完成如下计算:
（21H20H）×（30H）→ (42H41H40H)
例如，设A=39H，R0=20H，（20H）=32H，Cy=1，执行 指令 SUBB Ａ，@R0后，A=06H。
例4-2-4：设（A）=49H，CY=1， 执行： SUBB A， #54H 0100 1001 （49H） 0101 0100 （54H） -） 1 1111 0100 （借位1） 结果：Cy=1，AC=0，P=1，OV=0，A=F4H（真值-12， 正确）
例4-2-3：试编制4位十六进制数加法程序，假定和数超过 双字节（21H20H）+（31H30H）→ 42H41H40H 分析：先低字节作不带进位求和，再作带进位高字节求和。 流程图（略），程序如下： MAIN： MOV ADD MOV MOV ADDC MOV MOV ADDC A， A， A， A， 20H 30H 21H 31H ；带低字节进位加法 ；准备处理最高位