51单片机的指令系统

2.3 80C51指令集
根据指令功能的不同，51单片机指令通常分为数据传送 类、算术运算、逻辑运算类、控制转移类和位操作类 这5大类指令。
熟练掌握数据传送类指令、控制转移类及位操作的应用。 了解逻辑运算类和算术运算类指令，熟记其标志符。
2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5
数据传送类指令 算术运算指令 逻辑运算及移位类指令 控制转移类指令 位操作类指令
2.3.2 算术运算指令
C51的算术运算指令有加、减、乘、除法指令，以及增量和减量指 令。大多数指令都要以累加器A来存放一个源操作数，另一个源 操作数可以存放于任何一个工作寄存器Rn或片内RAM单元中， 也可以是指令码中的一个立即数。 1．加法指令 – 1) H不带进位的加法指令 – 2) 带进位的加法指令 – 3) 加1指令 – 4) 十进制调整指令 2．减法指令 3．乘法指令 4．除法指令
2.3.3 逻辑运算及移位类指令
逻辑运算指令可以完成数字逻辑的与、或、异或、清0和 取反操作。移位类指令是对累加器A的循环移位操作， 包括左、右方向，以及带与不带进位标志位的方式， 此类指令共有24条。 1．逻辑与指令ANL 2．逻辑或指令ORL 3．逻辑异或指令XRL 4．清零和求反指令 5．循环移位指令
立即寻址方式是指操作数在指令字节中给出，即操作数 以指令字节的形式存放于程序存储器中，为了与直接 寻址指令中的直接地址相区别，需要在操作数前面加 前缀标志“#”。
例如，执行指令： MOV A,#30H MOV DPTR,#8000H
第1条指令表示将立即数30H送入累加器A中。第2条指令 表示把16位立即数送入数据指针DPTR中，其中高8位 送DPH，低8位送DPL。
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了解单片机的指令格式。 了解单片机的指令类型。 熟悉指令中常用的符号。
2.1.2格式
指令的表示方法就是指令格式。51单片机指令主要由操作码助记符字段和操作数字段组成。指令 格式如下：
[标号:]操作码助记符 [操作数1,] [操作数2,] [操作数3,] [;注释]
2.1 初识单片机的汇编指令
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 案例介绍及知识要点 程序示例 知识总结——指令格式 知识总结——指令类型 知识总结——常用符号说明
2.1.1 案例介绍及知识要点
将内部RAM中20H单元和30H单元的无符号数相 加，结果存入R0(高位)和R1(低位)中。
(1) 当前通用寄存器组。 (2) 部分特殊功能寄存器。例如，累加器A、寄存器B和数据指 针DPTR。
2.2.6 知识总结——寄存器间接寻址
寄存器间接寻址是指由指令指出某一个寄存器的内容作为操作数地 址的寻址方式。寄存器的内容不是操作数，而是操作数所在的存 储器地址，操作数是通过寄存器间接得到的。 寄存器间接寻址需要以寄存器符号的形式表示，为了区别寄存器寻 址和寄存器间接寻址，在寄存器间接寻址方式中，应在寄存器的 名称前面加前缀标志“@”。访问内部RAM或外部数据存储器的 低256个字节时，只能采用R0或R1作为间接寻址寄存器。 寄存器间接寻址的寻址范围如下。
2.3.4 控制转移类指令
控制转移类指令通常用于实现循环结构和分支结构，共有17条，包括无条件转移指 令、条件转移指令、子程序调用及返回指令。 1．无条件转移指令 – 1) 绝对转移指令 – 2) 相对转移指令 – 3) 间接转移指令 2．条件转移指令 – 1) 判0或判1条件转移指令 – 2) 比较转移指令 – 3) 减1不为0转移指令 3．子程序调用与返回指令 – 1) 长调用指令 – 2) 绝对调用指令 – 3) 子程序返回指令 – 4) 中断返回指令 4．空操作指令
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没有操作数：操作数隐含在操作码中，如RET指令。 只有一个操作数：如INC A指令。 有两个操作数：如MOV A，30H指令，操作数之间以逗号相隔。 有3个操作数：如CJNE A，#00H，LOOP指令。

注释：对指令的解释说明，用以提高程序的可读性，注释前必须加分号，注释换行时行前也 要加分号。
2.2.2 程序示例
51单片机指令操作数的寻址方式主要有7 种方式，分别为直接寻址、立即寻址、 寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址、 寻址、位寻址、相对等址，其中，上 述程序中涉及立即寻址、寄存器寻址、 寄存器间接寻址、位寻址和相对寻址5 种寻址方式。下面将详细介绍这7种寻
址方式。
2.2.3 知识总结——直接寻址
指令格式中各项的含义说明如下。 []：括号中的内容是可选的，其包含的内容因指令的不同可有可无。 标号：根据编程需要给指令设定的符号地址，可有可无；通常在子程序入口或转移指令的目 标地址处才赋予标号。标号由1～8个字符组成，第一个字符必须是英文字母，不能是数字或 其他符号，标号后必须有冒号。 操作码助记符：是指令的核心部分，由2～5个英文字母组成，如JB、MOV、CJNE或LCALL 等。用于指示执行何种操作，如加、减、乘、除和传送等。 操作数：表示指令操作的对象，可以是一个具体的数据，也可以是参加运算的数据所在的地 址。操作数一般有以下几种形式。
2.2.1 案例介绍及知识要点
编写多字节无符号数加法程序。设有两个多字节无符号 数分别存放在内部RAM的DAT1和DAT2开始的区域中 (低字节先存)，字节个数存放在R2中，求它们的和， 并将结果存放在DAT1开始的区域中。 – 掌握单片机指令中几种常用的寻址方式。 – 明确各寻址方式的寻址范围。
2.2.5 知识总结——寄存器寻址
寄存器寻址方式是指由指令指出某一个寄存器的内容作 为操作数的寻址方式。寄存器寻址一般用于访问选定 的通用寄存器R0～R7。如果寄存器寻址方式使用了 另一个操作数，那么该操作数必须是累加器A。寄存 器寻址指令都是单字节指令(一条指令在程序存储器中 占一个字节地址)。 寄存器寻址的寻址范围如下。
直接寻址方式是指指令中含有操作数的地址，该地址指 出了参与运算或传送的数据所在的字节单元或位地址。
(1) 低128B单元在指令中直接以单元地址形式给出。 (2) 特殊功能寄存器除可以用单元地址形式给出外，还可以用 寄存器符号形式给出。
注意：直接寻址方式是访问特殊功能寄存器的唯一方 法。
2.2.4 知识总结——立即寻址
2.1.4 知识总结——指令类型
80C51汇编语言有42种操作码助记符(见附录A)，用来描述33种操作 功能。一种操作码可以使用一种以上的数据类型。由于助记符规 定了其访问的存储器空间，所以一种功能可能有几个助记符，如 MOV、MOVX、MOVC。功能助记符与寻址方式组合可得到111 条指令。 按机器指令所占字节数分类，共有单字节指令(49条)、双字节指令 (45条)和三字节指令(17条)。 按指令执行时间分类，共有单周期指令(64条)、双周期指令(45条)和 四周期指令(两条，乘/除)。 按功能分类，80C51指令系统可分为：数据传送指令(29条)、算术 运算指令(24条)、逻辑运算指令(24条)、位操作指令(17条)、控 制转移指令(17条)。
2.1.5 知识总结——常用符号说明
2.2 51单片机指令的寻址方式
在指令系统中，操作数是指令的重要组成部分，它指定了参加运算的数据 或数据所在的地址单元。寻找源操作数地址的方式称为寻址方式。一条 指令采用什么样的寻址方式是由指令的功能决定的。寻址方式越多，指 令功能就越强，灵活性就越大。只有透彻地理解寻址方式，才能正确应 用指令。 2.2.1 案例介绍及知识要点 2.2.2 程序示例 2.2.3 知识总结——直接寻址 2.2.4 知识总结——立即寻址 2.2.5 知识总结——寄存器寻址 2.2.6 知识总结——寄存器间接寻址 2.2.7 知识总结——变址寻址 2.2.8 知识总结——位寻址 2.2.9 知识总结——相对寻址
2.3.5 位操作类指令
51单片机的一个显著有特点就是具有位操作功能。相应的位操作指令共有17条，主要 分为4类，即位传送指令、位状态控制指令、位逻辑运算指令和位条件转移指令。 进行位操作时，以进位标志位CY作为位累加器。位地址可用以下方式表示。 – 直接用位地址表示方式，如20H、D4H。 – 采用字节地址加位的方式表示，两者之间用“.”隔开，如20H.0。 – 采用寄存器名称加位的方式，如ACC.0、PSW.7、88H.7。 – 位名称方式，如EA、TR0。 1．位传送指令 2．位状态控制指令 1) 位清0 2) 位置1 3．位逻辑运算指令 1) 位逻辑“与” 2) 位逻辑“或” 3) 位取反 4．位条件转移指令 1) 判CY转移 2) 判bit转移
(1) 片内RAM低128B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256B单元：可以使用DPTR、R0和R1作为间接寻址寄 存器。 (4) 堆栈区：以堆栈指针SP作为间接寻址寄存器。
2.2.7 知识总结——变址寻址
2.3.1 数据传送类指令
51指令系统中，数据传送类指令共有29条。这类指令将源操作数传 送到指定的目的地址，传送后源操作数保持不变。数据传送类 指令可以在累加器A、R0～R7工作寄存器与片内数据存储器、 片外数据存储器和程序存储器之间进行数据传送。数据传送类 指令一般不影响标志位，只有堆栈操作可以直接修改程序状态 字PSW。数据传送类指令汇编语句的格式为： MOV ﹤目的操作数﹥,﹤源操作数﹥ 1．内部数据的传送指令 注意：由于80C51单片机堆栈 操作指令中的操作数只能使用 1) 以累加器A为目的操作数的指令 直接寻址方式，不能使用寄存 2) 以寄存器Rn为目的操作数的指令 器寻址方式，所以将累加器压 3) 以直接地址为目的操作数的指令 入堆栈时，累加器(ACC)不能 4) 以寄存器间接地址为目的操作数的指令 简写A。堆栈操作时指令 PUSH和POP要成对出现，且 5) 16位数据传送指令 遵循后进先出(LIFO)和先进后 6) 堆栈操作指令PUSH、POP 出(FILO)的原则。 7) 字节交换指令 8) 半字节交换指令 2．累加器A与片外RAM或I/O接口的数据传送指令 3．查表指令