MCS-51单片机指令周期表
MCS-51单片机指令表
MCS-51单片机指令表序号__-__-__年__-__序号__-__附录1MCS-51单片机指令表数据传送类指令指令格式指令功能字节MOVA，RnRn内容传送到A1MOVA，direct 直接地址内容传送到A2MOVA，@Ri间接RAM单元内容送A1MOVA，#data立即数送到A2MOVRn，AA内容送到Rn1MOVRn，direct直接地址内容传送到Rn2MOVRn，#data立即数传送到Rn2MOVdirect，AA传送到直接地址2MOVdirect，RnRn传送到直接地址2MOVdirect2，直接地址传送到直接地址3direct1MOVdirect，@Ri间接RAM内容传送到直接地址2MOVdirect，#data立即数传送到直接地址3MOV@Ri，AA内容送间接RAM单元1MOV@Ri，direct直接地址传送到间接__@Ri，#data立即数传送到间接__CA，@A+DPTR代码字节送A（DPTR为基址）1MOVCA，@A+PC代码字节送A（PC为基址）1MOVXA，@Ri外部RAM(8地址)内容传送到A1MOVXA，@DPTR外部RAM内容(16地址)传送到A1__，#data1616位常数加载到数据指针1MOVX@Ri，AA内容传送到外部RAM(8地址)1MOVX@DPTR，AA内容传送到外部RAM(16地址)1PUSHdirect直接地址压入堆栈2POPdirect直接地址弹出堆栈2XCHA,RnRn内容和A交换1XCHA,direct直接地址和A交换2XCHA,@Ri间接RAM内容A交换1XCHDA,@Ri间接RAM内容和A交换低4位字1节算术运算类指令指令格式指令功能字节INCAA加11INCRnRn加11INCdirect直接地址加12INC@Ri间接RAM加11__数据指针加11DECAA减11DECRnRn减11DECdirect直接地址减12周期__-__-__-__1111周期__-____-__年__序号__-__-__年__-__DEC@Ri__DDA,RnADDA,directADDA,@RiADDA,#dataADDCA,RnADDCA,di rectADDCA,@RiADDCA,#dataSUBBA,RnSUBBA,directSUBBA,@RiSUBBA,#d ata间接RAM减1A和BRn相乘A除以BRnA十进制调整Rn与A求和直接地址与A求和间接RAM与A求和立即数与A求和Rn与A求和(带进位)直接地址与A求和(带进位)间接RAM与A求和(带进位)立即数与A 求和(带进位)A减去Rn(带借位)A减去直接地址(带借位)A减去间接RAM(带借位)A减去立即数(带借位)逻辑运算类指令指令格式指令功能ANLA,RnRn“与”到AANLA,direct直接地址“与”到AANLA,@Ri间接RAM“与”到AANLA,#data立即数“与”到AANLdirect,AA“与”到直接地址ANLdirect,#data立即数“与”到直接地址ORLA,RnRn“或”到AORLA,direct直接地址“或”到AORLA,@Ri间接RAM“或”到AORLA,#data 立即数“或”到AORLdirect,AA“或”到直接地址ORLdirect,#data立即数“或”到直接地址XRLA,RnRn“异或”到AXRLA,direct直接地址“异或”到AXRLA,@Ri间接RAM“异或”到AXRLA,#data立即数“异或”到AXRLdirect,AA“异或”到直接地址XRLdirect,#data立即数“异或”到直接地址CLRAA清零CPLAA求反RLAA循环左移RLCA带进位A循环左移RRAA循环右移RRCA带进位A 循环右移SWAPAA高、低4位交换1__-__-__字节__-__-__-__1__周期__-__-__-__1序号__-__-__-__7序号__-__-__-__7指令格式JMP@A+DPTRJZrelJNZrelCJNEA,direct,relCJNEA,#data,relCJNERn,#data,relCJNE@Ri,#data,relDJNZRn,relDJNZdirect,relNOPACALLadd11LCALLadd16__AJMPadd11LJMPadd16SJMPrel指令格式__bit__TBbit__bitANLC,bitANLC，/bitORLC,bitORLC，/bitMOVC,bitMOVbit,CJCrelJNCrelJBbit，relJNBbit，relJBCbit，rel 伪指令控制转移类指令指令功能相对DPTR的无条件间接转移A为0则转移A为1则转移比较直接地址和A,不相等转移比较立即数和A,不相等转移比较Rn和立即数,不相等转移字节__周期__-__-__2周期__-__-__2比较立即数和间接RAM,不相等转3移Rn减1,不为0则转移2直接地址减1,不为0则转移3空操作,用于短暂延时1绝对调用子程序2长调用子程序3从子程序返回1从中断服务子程序返回1无条件绝对转移2无条件长转移3无条件相对转移2 位操作指令指令功能字节清进位位1清直接寻址位2置位进位位1置位直接寻址位2取反进位位1取反直接寻址位2直接寻址位“与”到进位位2直接寻址位的反码“与”到进位位2直接寻址位“或”到进位位2直接寻址位的反码“或”到进位位2直接寻址位传送到进位位2进位位位传送到直接寻址2如果进位位为1则转移2如果进位位为0则转移2如果直接寻址位为1则转移3如果直接寻址位为0则转移3直接寻址位为1则转移并清除该3位指令中的符号标识__TEND$指明程序的开始位置定义数据表定义16位的地址表RnRi@Ri工作寄存器R0-R7工作寄存器R0和R1间接寻址的8位RAM单元地址（00H-FFH）8位常数16位目标地址，范围64KB11位目标地址，范围2KB8位偏移量，范围-128～+127片内RAM中的可寻址位和SFR的可寻址位直接地址，范围片内RAM单元（00H-7FH）和80H-FFH给一个表达式或一个字符串#data8起名给一个8位的内部RAM起名addr16给一个8位的外部RAM起名addr11给一个可位寻址的位单元起。
MCS-51单片机指令简表
算 术 运 算 类 指 令
算 术 运 算 类 指 令
04 08~0F 05 __ 06~07 A3 14 18~1F 16~17 15 __ A4 84 D4 58~5F 56~57 54 __ 55 __ 52 __ 53 __ __ 48~4F 46~47 44 __ 45 __ 42 __ 43 __ __ 68~6F 66~67 64 __ 65 __ 62 __ 63 __ __ 23 33 03 13 F4 E4 A2 __ 92 __ C3 C2 __ B3 B2 __ D3 D2 __ 82 __ B0 __
高四位 ↓ → 低四位 0 1 0 1 NOP JBC bit,rel AJMP0 ACALL0
（反汇编）
2 LJMP addr16 LCALL addr16 RET RETI ORL dir,A
3 RR A RRC A RL A RLC A ORL dir,#data ANL dir,#data XRL dir,#data
INC A INC Rn INC direct INC ＠Ri INC DPTR DEC A DEC Rn DEC ＠Ri DEC direct MUL AB DIV AB DA A ANL A， Rn ANL A， ＠Ri ANL A， #data ANL A， direct ANL direct， A ANL direct， #data ORL A， Rn ORL A，＠Ri ORL A，#data ORL A，direct ORL direct， A ORL direct，#data XRL A， Rn XRL A，＠Ri XRL A，#data XRL A，direct XRL direct， A XRL direct，#data RL A RLC A RR A RRC A CPL A CLR A MOV MOV CLR CLR CPL CPL SETB SETB ANL ANL C，bit bit，C C bit C bit C bit C，bit C，/ bit
MCS-51指令系统
4、控制转移类指令(二)
无条件转移：(LJMP,AJMP,SJMP,JMP—4条) LJMP addr16 长跳转指令
——可在64K范围内跳转 AJMP addr11 绝对跳转指令
——可在指令所在的2K范围内跳转 SJMP rel 相对跳转指令
——可在当前PC-128与+127范围内跳转 JMP @A+DPTR 间接长跳转指令
1
累加器清零/取反操作 (CLR,CPL—2条)
CLR A —对累加器清零
1 Byte 1 Tm
CPL A ——对累加器按位取非 1 Byte 1 Tm 15
3、逻辑运算及移位类指令(三)
逻辑运算指令在程序中的应用(下面的例子认为Acc 的内容为9AH)
逻辑与ANL运算用于对某些位进行清0或者保留： 例: ANL A, #0FH; 则(A) = 0AH
位清零/置位指令(4条)： CLR bit(或C) —— (bit或 C)“0” SETB bit(或C) —— (bit或 C)“1”
位逻辑与/或/非指令(6条)： ANL C，bit(或/bit) ORL C，bit(或/bit) CPL bit (或 C) 注: “/bit”表示对bit位先取反然后再参加运算
带借位减法(SUBB):(A) ← (A)- (Cy)- (第二操作数)
10
2、算术运算类指令(三)
加1/减1操作： (INC，DEC—9条) INC, DEC与用加/减法指令做加1/减1 操作不 同之处在于INC、DEC不影响标志位。
单字节乘/除运算: (MUL，DIV—2条) 两个单字节数的乘/除法运算只在A与B之间 进行。 MUL AB: (A)与(B)相乘, 积为16位数,
第三章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统
由此可把数据传送指令分成三部分
(一）内部数据传送（通用传送指令）
1．以A为目的操作数
MOV A，Rn MOV A，@Ri ；A← （Rn） ；A←((Ri))
双字节
11101rrr 1110011i
MOV A，direct ；A←（direct） 11100101 direct
MOV A，#data ；A←#data 例： MOV A，@R1 若（R1）=20H,（20H）=62H 结果：（A）＝62H 11100100 data
指令MOVC A，＠A＋DPTR；执 行示意图
结果:（ACC）＝64H
六、相对寻址
以当前PC的内容为基准，加上指令给出的 偏移量（rel）形成新的PC值(转移地址） 的寻址方式。
转移地址＝目的地址 ＝当前（PC）＋rel
目的地址＝PC当前值十rel 目的地址＝转移指令的PC值＋2（或3）十rel 目的地址＝转移指令地址＋转移指令字节数＋rel
单周期：64 双周期：45 四周期：2
若fosc=12MHz， 大多指令执行 仅1μs
按照指令的功能分5大类
一、数据传送类指令（29条） 二、算术运算类指令（24条） 三、逻辑操作类指令（24条） 四、控制转移类指令（17条） 五、位操作类指令 （17条）
在描述指令系统的功能时，常用符号介绍：
@——间址符号，如@Ri，@DPTR 13. / ——位操作数的前缀，表示对该位操作 数取反，如/bit。 14. (×)——由×寻址的单元中的内容。 15. （（X））——由X的内容作为地址的存 储单元的内容。 16. ← ——箭头右边的内容取代箭头左边的 内容。
12.
一、数据传送类指令（29条）
MCS-51指令及编码表
机器周期数 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2
指令助记符 NOP AJMP LJMP RR INC INC INC INC INC INC INC INC INC INC INC INC JBC ACALL LCALL RRC DEC DEC DEC DEC DEC DEC DEC DEC DEC DEC EDC EDC JB
机器周期数 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2
指令助记符 XRL XRL XRL JNZ ACALL ORL JMP MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV SJMP AJMP ANL MOVC DIV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV ACALL MOV
操作数 A,@R1 A,R0 A,R1 A,R2 A,R3 A,R4 A,R5 A,R6 A,R7 bit,rel code addr11 direct,A direct,#data A,#data A,direct A,@R0 A,@R1 A,R0 A,R1 A,R2 A,R3 A,R4 A,R5 A,R6 A,R7 bit,rel code addr11 direct,A direct,#data A,#data A,direct A,@R0 A,@R1 A,R0 A,R1 A,R2 A,R3 A,R4
6
续表 机器码 [H] DE DF E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 EA EB EC ED EE EF F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 FA FB FC FD FE FF
51单片机的指令周期
51单片机的指令周期051芯片内部有一高增益反相放大器，用于构成振荡器，反向放大器输入端为XTAL1,输出端XTAL2。
在XTAL1和XTAL2两端跨接一个石英晶体及两个电容就构成了稳定自激振荡器，电容器C1和C2通常都取30pF左右，对振荡频率有微调作用。
振荡频率范围是1.212MHz。
8051也使用外部震荡脉冲信号，由XTAL2端引脚输入，XTAL1端接地，外部震荡脉冲源方式常用于多块8051同时工作，以便于同步。
晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输出到片内的时钟发生器上，时钟发生器是一个二分频触发电路，它将振荡器的信号频率fosc除以2，向CPU提供两相时钟信号P1和P2。
时钟信号的周期称为机器状态时间S,CPU就以两相时钟P1和P2为基本节拍指挥8051单片机各个部件协调地工作。
除时钟周期外，还有两个与时间有关的概念叫机器周期和指令周期。
计算机的一条指令由若干个字节组成。
执行一条指令需要多少时间则以机器周期为单位。
所谓一个机器周期就是指CPU访问存储器一次所需要的时间。
例如取指令，读存储器，写存储器等等。
MCS51的一个机器周期为12个振荡周期，分为六个S状态，S1S6.而每个状态又分为两拍，称为P1和P2。
因此，一个机器周期中的12个振荡周期表示为S1P1，S1P2,S2P1等直到S6P2.若采用6MHZ晶体振荡器，则每个机器周期恰为2us。
每条指令都由一个或几个机器周期组成。
在MCS51系统中，有单周期指令，双周期指令。
四周期指令只有乘，除两条指令。
指令的运算速度和它的机器周期直接相关，机器周期数较小则执行速度快。
在编程时要注意选用具有同样功能而机器周期数小的指令。
每一条指令的执行都可以包括取指和执行两个阶段。
在取指阶段，CPU从内部或者外部ROM中取出指令操作码及操作数，然后再执行这条指令。
在8051指令系统中，根据各种操作的繁简程度，其指令可由单字节，双字节和三字节组成。
从机器执行指令的速度看，单字节和双字节指令都可能是单周期或双周期，而三字节指令都是双周期，只有乘，除指令占四个周期，一条指令的字节数表征这条指令在存储器中所占空间大小，而周期数表征运行这条指令所花时间长短，即运行速度。
MCS-51单片机
电子科技大学物理电子学院 信息科学教研室 邓兴成
MCS-51单片机结构
CPU结构
1、算术逻辑单元ALU 完成加、减、乘、除，与、或、非、 异或等。最大指令执行周期为4机器周期。 2、定时控制部件 由定时控制逻辑、指令寄存器IR与振 荡器等组成。AT89S52的晶振频率最大为 36MHz。
相对寻址 SJMP rel；PC←PC+2+rel rel的取值范围：-128～+127 位寻址 MOV C，7FH；Cy←（7FH） MOV C，2FH.7 MOV C，ACC.1
数据传递指令
内部数据传送指令（15）
指令格式： MOV 目的地址，源地址 1、立即寻址 MOV A，#data MOV Rn，#data MOV @Ri，#data MOV direct，#data
PUSH POP direct 例：设（30H）=x和（40H）=y，试利用堆栈作为媒体编出 30H和40H单元中内容相交换的程序。 MOV SP, #70H PUSH 30H PUSH 40H POP 30H POP 40H 注意：堆栈操作是直接寻址指令。 PUSH ACC PUSH A PUSH 00H PUSH R0 POP ACC POP A POP 00H POP R0
例： 试分析8031/8051执行如下指令后累 加器A和PSW中各标志位的变化情况。 MOV A， #19H ADD A， #66H
例： 试分析8031/8051执行如下指令后累 加器A和PSW中各标志位的变化情况。 MOV A， #5AH ADD A， #6BH
例：已知：R1=32H，（30H）=AAH， （31H）=BBH，（32H）=CCH，试问如 下指令执行后，累加器A、50H、R6、32H 和P1口中的内容是什么？ MOV A，30H MOV 50H，A MOV R6，31H MOV @R1，30H MOV P1，32H
补充知识_时钟周期、机器周期、指令周期
• 89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，用于 芯片内部有一个高增益反相放大器， 芯片内部有一个高增益反相放大器 构成振荡器。反相放大器的输入端为 构成振荡器。反相放大器的输入端为XTAL2，输 ， 出端为XTAL1，两端跨接石英晶体及两个电容就 ， 出端为 可以构成稳定的自激振荡器。电容器C1和C2通常 可以构成稳定的自激振荡器。电容器 和 通常 左右， 取30pF左右，可稳定频率并对振荡频率有微调作 左右 用。振荡脉冲频率范围为fOSC=0～24MHz。 振荡脉冲频率范围为 ～ 。 • 晶体振荡器的频率为 OSC，振荡信号从 晶体振荡器的频率为f 振荡信号从XTAL1端 端 输入到片内的时钟发生器上，如下图所示。 输入到片内的时钟发生器上，如下图所示。
• 指令周期： 执行一条指令所需要的时间，一般由若干 指令周期： 执行一条指令所需要的时间， 个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期也不同。 个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期也不同。 由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次内存 内部的操作速度较快， 由于 内部的操作速度较快 访问一次内存 所花的时间较长， 所花的时间较长，因此通常用内存中读取一个指令字 的最短时间来规定CPU周期。这就是说，一条指令的 周期。 的最短时间来规定 周期 这就是说， 取出阶段（通常称为取指）需要一个CPU周期。一般 周期。 取出阶段（通常称为取指）需要一个 周期 来说，取出和执行任何一条指令所需的最短时间为2个 来说，取出和执行任何一条指令所需的最短时间为 个 CPU周期。 周期。 周期 就是说，任何一条指令，它的指令周期至少需要2个 就是说，任何一条指令，它的指令周期至少需要 个 CPU周期，而复杂一些的指令周期，则需要更多的 周期， 周期 而复杂一些的指令周期， CPU周期。 周期。 周期 一个指令周期由1～ 个机器周期组成 个机器周期组成， 一个指令周期由 ～4个机器周期组成，依据指令不 同而不同。 同而不同。
单片机指令周期
1.程序计数器PC 2.累加器A 3.寄存器B 4.程序状态字PSW
CY
•PS.W7 •进位/借位标志 •1 有进位/借位 0 无 •在作位处理时作 为位累加器
•溢出标志位 •当第6位和第7位不同时向高位有进 位/借位时，OV＝1 •乘法结果超过255，OV＝1，否则 ＝0 •除法中的除数（存放在B中）为0， OV＝1，否则＝0
片内程序存储器 片外扩展的程序存储器
物理上，分4个存储空间
片内数据存储器
片外扩展的数据存储器 片内外统一编址的64KB 程序存储器地址空间
逻辑上，分3个逻辑空间
片内数据存储器地址空间 64KB外部数据存储器地 Байду номын сангаас空间
MCS－51存储器配置
2.4.1 MCS－51程序存储器 1.MCS－51内部程序存储器
/
8KB
/
/
256B
256B
3*16位
3*16位
4*8位
4*8位
1
1
6
6
8752
/
8KB
256B
3*16位
4*8位
1
6
约
定
8031、8051、8751及8032、8052、8752是由 HMOS工艺制造。 而其对应的80C31、80C51、87C51及80C32、 80C52、87C52是由CHMOS工艺制造。
2.3.2 控制信号
•ALE/PROG
•（30脚）地址锁存信号 •系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的 低8位地址送入锁存器锁存起来，实现低位 地址和数据的分时传送 •ALE是以1/6的振荡频率输出的正脉冲，可 作为外部时钟作为系统中其它芯片的时钟源
•PSEN •EA/VPP
MCS-51指令大全
MCS-51系列单片机指令大全以字母的顺序排列（A--Z）A：--------------------------------------------------------------------1、ACALL addr11指令名称：绝对调用指令指令代码：指令功能：构造目的地址，进行子程序调用其方法是以指令提供的11位地址(al0～a0)，取代PC的低11位，PC的高5位不变。
操作内容：PC←(PC)+2SP←(SP)+1(SP)←(PC)7～0SP←(SP)+1(SP)←(PC)15～8PC10～0←addr l0～0字节数：2机器周期：2使用说明：由于指令只给出子程序入口地址的低11位，因此调用范围是2KB。
2、ADD A，Rn指令名称：寄存器加法指令指令代码：28H～2FH指令功能：累加器内容与寄存器内容相加操作内容：A←(A)+(R n)，n＝0～7字节数：1机器周期；1影响标志位：C，AC，OV3、ADD A，direct指令名称：直接寻址加法指令指令代码：25H指令功能：累加器内容与内部RAM单元或专用寄存器内容相加操作内容：A←(A)+(direct)字节数：2机器周期：1影响标志位：C，AC，OV4、ADD A，＠Ri ’指令名称：间接寻址加法指令指令代码：26H～27H指令功能：累加器内容与内部RAM低128单元内容相加操作内容：A←(A)+((Ri))，i＝0，1字节数：1机器周期：1影响标志位：C，AC，OV5、ADD A，#data指令名称：立即数加法指令指令代码：24H指令功能：累加器内容与立即数相加操作内容：A←(A)+data字节数：2机器周期：1影响标志位：C，AC，OV6、ADDC A，Rn指令名称：寄存器带进位加法指令指令代码：38H～3FH指令功能：累加器内容、寄存器内容和进位位相加操作内容：A←(A)+(Rn)+(C)，n＝0～7字节数：1机器周期：1影响标志位：C，AC，OV7、ADDC A，direct指令名称：直接寻址带进位加法指令指令代码：35H指令功能：累加器内容、内部RAM低128单元或专用寄存器内容与进位位加操作内容：A←(A)+(direct)+(C)字节数：2机器周期：1影响标志位：C，AC，OV8、ADDC A，＠Ri指令名称：间接寻址带进位加法指令指令代码：36H～37H指令功能：累加器内容、内部RAM低128单元内容及进位位相加操作内容：A←(A)+((Ri))+(C)，i＝0，1字节数：1机器周期：1影响标志位：C，AC，OV9、ADDC A，#data指令名称：立即数带进位加法指令指令代码：34H指令功能：累加器内容、立即数及进位位相加操作内容：A←(A)+dat a+(C)字节数：2机器周期：1影响标志位：C，AC，OV10、AJMP addr11指令名称：绝对转移指令指令代码：指令功能：构造目的地址，实现程序转移。
MCS-51单片机的指令
MCS-51单⽚机的指令MCS-51单⽚机的指令⼀．数据传送类指令（29条）.1 通⽤传送指令（16条）格式：MOV ⽬的操作数，源操作数功能：把第⼆操作数指定的字节内容传送到第⼀操作数指定的单元中。
不影响源操作数内容，不影响别的寄存器和标志。
根据⽬的操作数的不同，通⽤传送指令⼜分为以下⼏种类型：1.1 以累加器A为⽬的操作数的传送类指令（4条）指令助记符及功能说明如下：⽬的操作数源操作数功能说明源操作数寻址⽅式MO V A, direct ;(A)←(direct)直接寻址MO V A, @Ri ;(A)←((Ri))寄存器间接寻址MO V A, Rn ;(A)←(Rn)寄存器寻址MO A, #data ;(A)←data ⽴即寻址V这类指令的功能是将源操作数送到⽬的操作数A中。
指令执⾏后的结果：除了奇偶标志P始终跟踪A中数据的奇偶性外，不影响PSW中的其他标志位。
1.2 以Rn为⽬的操作数的传送类指令（3条）指令助记符及功能说明如下：⽬的操作数源操作数功能说明源操作数寻址⽅式MOVRn, A ;(Rn)←(A) 寄存器寻址MO V Rn, direct ;(Rn)←(direct)其中，Rn是R0，…，R7中的任意⼀个。
例1 若(A)=20H，则执⾏指令MOV R3, A后，(R3)=20H。
注意：Rn寄存器之间不能直接传送数据。
如指令“MOV R1, R7”是错误的。
该类指令执⾏后，不影响PSW中的标志位。
1.3. 以直接地址directX为⽬的操作数的传送类指令（5条）指令助记符及功能说明如下：⽬的操作数源操作数功能说明源操作数寻址⽅式M OV directX, A ;(directX)←(A)寄存器寻址M directX, Rn ;(directX)←寄存器寻址OV (Rn)M OV directX, directY ;(directX)←(directY)直接寻址M OV directX, @Ri ;(directX)←((Ri))寄存器间接寻址M OV directX, #data ;(directX)←data⽴即寻址这类指令的功能是把源操作数的内容送到直接地址directX中去。
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
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。
51单片机汇编延时程序算法详解
51单片机汇编延时程序算法详解
将以12MHZ晶振为例，详细讲解MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法。
指令周期、机器周期与时钟周期
指令周期：CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的，指令不同，所需的机器周期也不同。
时钟周期：也称为振荡周期，一个时钟周期=晶振的倒数。
MCS-51单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
MCS-51单片机的指令有单字节、双字节和三字节的，它们的指令周期不尽相同，一个单周期指令包含一个机器周期，即12个时钟周期，所以一条单周期指令被执行所占时间为12*(1/12000000)=1μs。
扩展阅读：单片机有哪些延时方法详细介绍
程序分析
例1 50ms 延时子程序：
DEL：MOV R7，#200 ①
DEL1：MOV R6，#125 ②
DEL2：DJNZ R6，DEL2 ③
DJNZ R7，DEL1 ④
RET ⑤
精确延时时间为：1+(1*200)+(2*125*200)+(2*200)+2
=(2*125+3)*200+3 ⑥
=50603μs
≈50ms
由⑥整理出公式(只限上述写法)延时时间=(2*内循环+3)*外循环+3 ⑦
详解：DEL这个子程序共有五条指令，现在分别就每一条指令被执行的次数和所耗时间进行分析。
MCS-51单片机指令周期表
MCS-51单片机指令周期表mcs-51指令速查表类别指令格式功能简述字节数周期MOV A,Rn寄存器送累加器11MOV Rn，A累加器送寄存器11MOV A,＠Ri内部RAM单元送累加器11MOV＠Ri,A累加器送内部RAM单元11MOV A,#data立即数送累加器21MOV A,direct直接寻址单元送累加器21MOV direct,A累加器送直接寻址单元21MOV Rn，#data立即数送寄存器21MOV direct,#data立即数送直接寻址单元32MOV＠Ri,#data立即数送内部RAM单元21MOV direct,Rn寄存器送直接寻址单元22数据传送类指令期MOV Rn,direct直接寻址单元送寄存器22MOV direct,＠Ri内部RAM单元送直接寻址单元22MOV＠Ri,direct直接寻址单元送内部RAM单元22MOV direct2，direct1直接寻址单元送直接寻址单元32MOV DPTR,#data1616位立即数送数据指针32MOVX A,＠Ri外部RAM单元送累加器(8位地址)12MOVX＠Ri,A累加器送外部RAM单元(8位地址)12MOVX A,＠DPTR外部RAM单元送累加器(16位地址)12MOVX＠DPTR,A累加器送外部RAM单元(16位地址)12MOVC A,＠A+DPTR查表数据送累加器(DPTR为基址)12MOVC A,＠A+PC查表数据送累加器(PC为基址)12XCH A,Rn累加器与寄存器交换11算术运算类指令XCH A,＠Ri累加器与内部RAM单元交换11XCHD A,direct累加器与直接寻址单元交换21XCHD A,＠Ri累加器与内部RAM单元低4位交换11SWAP A累加器高4位与低4位交换11POP direct栈顶弹出指令直接寻址单元22PUSH direct直接寻址单元压入栈顶22ADD A,Rn累加器加寄存器11ADD A,＠Ri累加器加内部RAM单元11ADD A,direct累加器加直接寻址单元21ADD A,#data累加器加立即数21ADDC A,Rn累加器加寄存器和进位标志11ADDC A,＠Ri累加器加内部RAM单元和进位标志11ADDC A,#data累加器加立即数和进位标志21ADDC A,direct累加器加直接寻址单元和进位标志21INC A累加器加111INC Rn寄存器加111INC direct直接寻址单元加121INC＠Ri内部RAM单元加111INC DPTR数据指针加112DA A十进制调整11SUBB A,Rn累加器减寄存器和进位标志11SUBB A,＠Ri累加器减内部RAM单元和进位标志11SUBB A,#data累加器减立即数和进位标志21SUBB A,direct累加器减直接寻址单元和进位标志21DEC A累加器减111DEC Rn寄存器减111DEC＠Ri内部RAM单元减111DEC direct直接寻址单元减121MUL AB累加器乘寄存器B14DIV AB累加器除以寄存器B14ANL A,Rn累加器与寄存器11逻辑运算类指令ANL A,＠Ri累加器与内部RAM单元11ANL A,#data累加器与立即数21ANL A,direct累加器与直接寻址单元21ANL direct,A直接寻址单元与累加器21ANL direct,#data直接寻址单元与立即数31ORL A,Rn累加器或寄存器11ORL A，＠Ri累加器或内部RAM单元11ORL A，#data累加器或立即数21ORL A，direct累加器或直接寻址单元21ORL direct,A直接寻址单元或累加器21ORL direct,#data直接寻址单元或立即数31XRL A,Rn累加器异或寄存器11XRL A，＠Ri累加器异或内部RAM单元11XRL A，#data累加器异或立即数21XRL A，direct累加器异或直接寻址单元21XRL direct,A直接寻址单元异或累加器21XRL direct,#data直接寻址单元异或立即数32RL A累加器左循环移位11RLC A累加器连进位标志左循环移位11RR A累加器右循环移位11RRC A累加器连进位标志右循环移位11CPL A累加器取反11CLR A累加器清零11ACCALL addr112KB范围内绝对调用22AJMP addr112KB范围内绝对转移22LCALL addr162KB范围内长调用32LJMP addr162KB范围内长转移32SJMP rel相对短转移22JMP＠A+DPTR相对长转移12RET子程序返回12RET1中断返回12控制转移类指令JZ rel累加器为零转移22JNZ rel累加器非零转移22CJNE A,#data,rel累加器与立即数不等转移32CJNE A,direct,rel累加器与直接寻址单元不等转移32CJNE Rn，#data,rel寄存器与立即数不等转移32CJNE＠Ri,#data,rel RAM单元与立即数不等转移32DJNZ Rn,rel寄存器减1不为零转移22DJNZ direct,rel直接寻址单元减1不为零转移32NOP空操作11MOV C,bit直接寻址位送C21MOV bit,C C送直接寻址位21CLR C C清零11CLR bit直接寻址位清零21CPL C C取反11CPL bit直接寻址位取反21SETB C C置位11SETB bit直接寻址位置位21布尔操作类指令ANL C,bit C逻辑与直接寻址位22ANL C,/bit C逻辑与直接寻址位的反22ORL C,bit C逻辑或直接寻址位22ORL C,/bit C逻辑或直接寻址位的反22JC rel C为1转移22JNC rel C为零转移22JB bit，rel直接寻址位为1转移32JNB bit，rel直接寻址为0转移32JBC bit，rel直接寻址位为1转移并清该位32。
MCS51单片机的指令时序
单片机时序图MCS51单片机的指令时序接下来我们分别对几个典型的指令时序加以说明。
·单字节单周期指令：单字节单周期指令只进行一次读指令操作，当第二个ALE信号有效时，PC并不加1，那么读出的还是原指令，属于一次无效的读操作。
·双字节单周期指令：这类指令两次的ALE信号都是有效的，只是第一个ALE信号有效时读的是操作码，第二个ALE信号有效时读的是操作数。
·单字节双周期指令：两个机器周期需进行四读指令操作，但只有一次读操作是有效的，后三次的读操作均为无效操作。
单字节双周期指令有一种特殊的情况，象MOVX这类指令，执行这类指令时，先在ROM 中读取指令，然后对外部数据存储器进行读或写操作，头一个机器周期的第一次读指令的操作码为有效，而第二次读指令操作则为无效的。
在第二个指令周期时，则访问外部数据存储器，这时，ALE信号对其操作无影响，即不会再有读指令操作动作。
上页的时序图中，我们只描述了指令的读取状态，而没有画出指令执行时序，因为每条指令都包含了具体的操作数，而操作数类型种类繁多，这里不便列出，有兴趣的读者可参阅有关书籍时序是用定时单位来描述的，MCS-51的时序单位有四个，它们分别是节拍、状态、机器周期和指令周期，接下来我们分别加以说明。
·节拍与状态：我们把振荡脉冲的周期定义为节拍（为方便描述，用P表示），振荡脉冲经过二分频后即得到整个单片机工作系统的时钟信号，把时钟信号的周期定义为状态（用S表示），这样一个状态就有两个节拍，前半周期相应的节拍我们定义为1(P1)，后半周期对应的节拍定义为2(P2)。
·机器周期：MCS-51有固定的机器周期，规定一个机器周期有6个状态，分别表示为S1-S6，而一个状态包含两个节拍，那么一个机器周期就有12个节拍，我们可以记着S1P1、S1P2……S6P1、S6P2，一个机器周期共包含12个振荡脉冲，即机器周期就是振荡脉冲的12分频，显然，如果使用6MHz的时钟频率，一个机器周期就是2us，而如使用12MHz的时钟频率，一个机器周期就是1us。
MCS-51单片机的指令时序
MCS-51单片机的指令时序
时序是用定时单位来描述的，MCS-51 的时序单位有四个，它们分别是节拍、状态、机器周期和指令周期，接下来我们分别加以说明。
节拍与状态：我们把振荡脉冲的周期定义为节拍（为方便描述，用P 表示），振荡脉冲经过二分频后即得到整个单片机工作系统的时钟信号，把时钟信号
的周期定义为状态（用S 表示），这样一个状态就有两个节拍，前半周期相应
的节拍我们定义为1(P1)，后半周期对应的节拍定义为2(P2)。
机器周期：MCS-51 有固定的机器周期，规定一个机器周期有6 个状态，分别表示为S1-
S6，而一个状态包含两个节拍，那么一个机器周期就有12 个节拍，我们可以
记着S1P1、S1P2……S6P1、S6P2，一个机器周期共包含12 个振荡脉冲，即机器周期就是振荡脉冲的12 分频，显然，如果使用6MHz 的时钟频率，一个机
器周期就是2us，而如使用12MHz 的时钟频率，一个机器周期就是1us。
指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期，MCS-51 的指令有单字节、双字节和三字节的，所以它们的指令周期不尽相同，也就是说它们所需的机器
周期不相同，可能包括一到四个不等的机器周期（这些内容，我们将在下面的
章节中加以说明）。
MCS-51 的指令时序：MCS-51 指令系统中，按它们的长度可分为单字节指令、双字节指令和三字节指令。
执行这些指令需要的时间是
不同的，也就是它们所需的机器周期是不同的，有下面几种形式：单字节指令单机器周期单字节指令双机器周期双字节指令单机器周期
双字节指令双机器周期三字节指令双机器周期单字节指令四机器周期(如单
字节的乘除法指令) 下图是MCS-51 系列单片机的指令时序图：。
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MCS-51单片机指令周期表
mcs-51指令速查表
类别指令格式功能简述字节数周期MOV A,Rn寄存器送累加器11
MOV Rn，A累加器送寄存器11
MOV A,＠Ri内部RAM单元送累加器11
MOV＠Ri,A累加器送内部RAM单元11
MOV A,#data立即数送累加器21
MOV A,direct直接寻址单元送累加器21
MOV direct,A累加器送直接寻址单元21
MOV Rn，#data立即数送寄存器21
MOV direct,#data立即数送直接寻址单元32
MOV＠Ri,#data立即数送内部RAM单元21
MOV direct,Rn寄存器送直接寻址单元22
数据传送类指令期
MOV Rn,direct直接寻址单元送寄存器22
MOV direct,＠Ri内部RAM单元送直接寻址单元22
MOV＠Ri,direct直接寻址单元送内部RAM单元22
MOV direct2，direct1直接寻址单元送直接寻址单元32
MOV DPTR,#data1616位立即数送数据指针32
MOVX A,＠Ri外部RAM单元送累加器(8位地址)12
MOVX＠Ri,A累加器送外部RAM单元(8位地址)12
MOVX A,＠DPTR外部RAM单元送累加器(16位地址)12
MOVX＠DPTR,A累加器送外部RAM单元(16位地址)12
MOVC A,＠A+DPTR查表数据送累加器(DPTR为基址)12
MOVC A,＠A+PC查表数据送累加器(PC为基址)12
XCH A,Rn累加器与寄存器交换11
算术运算类指令
XCH A,＠Ri累加器与内部RAM单元交换11
XCHD A,direct累加器与直接寻址单元交换21
XCHD A,＠Ri累加器与内部RAM单元低4位交换11
SWAP A累加器高4位与低4位交换11
POP direct栈顶弹出指令直接寻址单元22
PUSH direct直接寻址单元压入栈顶22
ADD A,Rn累加器加寄存器11
ADD A,＠Ri累加器加内部RAM单元11
ADD A,direct累加器加直接寻址单元21
ADD A,#data累加器加立即数21
ADDC A,Rn累加器加寄存器和进位标志11
ADDC A,＠Ri累加器加内部RAM单元和进位标志11
ADDC A,#data累加器加立即数和进位标志21
ADDC A,direct累加器加直接寻址单元和进位标志21
INC A累加器加111
INC Rn寄存器加111
INC direct直接寻址单元加121
INC＠Ri内部RAM单元加111
INC DPTR数据指针加112
DA A十进制调整11
SUBB A,Rn累加器减寄存器和进位标志11
SUBB A,＠Ri累加器减内部RAM单元和进位标志11
SUBB A,#data累加器减立即数和进位标志21
SUBB A,direct累加器减直接寻址单元和进位标志21
DEC A累加器减111
DEC Rn寄存器减111
DEC＠Ri内部RAM单元减111
DEC direct直接寻址单元减121
MUL AB累加器乘寄存器B14
DIV AB累加器除以寄存器B14
ANL A,Rn累加器与寄存器11逻辑运算类指令
ANL A,＠Ri累加器与内部RAM单元11
ANL A,#data累加器与立即数21
ANL A,direct累加器与直接寻址单元21
ANL direct,A直接寻址单元与累加器21
ANL direct,#data直接寻址单元与立即数31
ORL A,Rn累加器或寄存器11
ORL A，＠Ri累加器或内部RAM单元11
ORL A，#data累加器或立即数21
ORL A，direct累加器或直接寻址单元21
ORL direct,A直接寻址单元或累加器21
ORL direct,#data直接寻址单元或立即数31
XRL A,Rn累加器异或寄存器11
XRL A，＠Ri累加器异或内部RAM单元11
XRL A，#data累加器异或立即数21
XRL A，direct累加器异或直接寻址单元21
XRL direct,A直接寻址单元异或累加器21
XRL direct,#data直接寻址单元异或立即数32
RL A累加器左循环移位11
RLC A累加器连进位标志左循环移位11
RR A累加器右循环移位11
RRC A累加器连进位标志右循环移位11
CPL A累加器取反11
CLR A累加器清零11
ACCALL addr112KB范围内绝对调用22
AJMP addr112KB范围内绝对转移22
LCALL addr162KB范围内长调用32
LJMP addr162KB范围内长转移32
SJMP rel相对短转移22
JMP＠A+DPTR相对长转移12
RET子程序返回12
RET1中断返回12控制转移类指令
JZ rel累加器为零转移22
JNZ rel累加器非零转移22
CJNE A,#data,rel累加器与立即数不等转移32
CJNE A,direct,rel累加器与直接寻址单元不等转移32
CJNE Rn，#data,rel寄存器与立即数不等转移32
CJNE＠Ri,#data,rel RAM单元与立即数不等转移32
DJNZ Rn,rel寄存器减1不为零转移22
DJNZ direct,rel直接寻址单元减1不为零转移32
NOP空操作11
MOV C,bit直接寻址位送C21
MOV bit,C C送直接寻址位21
CLR C C清零11
CLR bit直接寻址位清零21
CPL C C取反11
CPL bit直接寻址位取反21
SETB C C置位11
SETB bit直接寻址位置位21布尔操作类指令
ANL C,bit C逻辑与直接寻址位22
ANL C,/bit C逻辑与直接寻址位的反22
ORL C,bit C逻辑或直接寻址位22
ORL C,/bit C逻辑或直接寻址位的反22
JC rel C为1转移22
JNC rel C为零转移22
JB bit，rel直接寻址位为1转移32
JNB bit，rel直接寻址为0转移32
JBC bit，rel直接寻址位为1转移并清该位32。