第三章3(指令系统2)

带进位加法(ADDC):A(A)+(Cy)+(第二操作数)带 借位减法(SUBB):A(A)-(Cy)-(第二操作数)
《单片机原理与应用技术》教学课件
1、不带进位的加法指令
格式：
ADD A, Rn ；A+Rn→A ADD A, direct ；A+(direct)→A ADD A, @Ri ；A+(Ri)→A ADD A, #data ；A+data→A 【注意】： 1）参加运算的数据都应当是8位的，结果也是8位并影 响PSW。 2）根据编程者的需要，8位数据可以是无符号数（0～ 255），也可以是有符号数（-128～+127）。 3）不论数据是有符号数还是无符号数，CPU都将它们 视为有符号数（补码）进行运算并影响PSW。
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指令 “DA
A” 完成的操作：
若(A)3～09或AC=1则(A)3～0(A)3～0＋6； 若(A)7～49或CY=1则(A)7～4(A)7～4＋6； 例：两个十进制数“65”与“58”相加，根据常识， 显然其和应当为“123”。 MOV ADD DA
A,#65H A,#58H A
6 + 5 + 6
5 8 6 1
0110 0101 0101 1000 1011 1101 0110 0110 0010 0011
结果:A= 23H CY= 1
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又如：两个十进制数“39”与“58”相加，根据常 识，显然其和应当为“97”。 MOV ADD DA A,#39H A,#58H A 3 + 5 9 0011 1001
±1
±1
Rn 寄存器
#data 立即数
DPTR
+1
MUL AB DIV AB DA A
算术运算指令示意图
1、加法运算： 2、带进位加法运算: 3、带借位减法运算：
（ADD——4条） （ADDC——4条） （SUBB——4条）
所有的加法(ADD)、带进位加法(ADDC)、带借位减 法(SUBB)运算都是以 A为一个加数或被减数,最终 结果也存进 A ，此三指令对标志位有影响。 加法(ADD)、带进位加法(ADDC) 以及带借位减法 (SUBB)运算中,如果产生了进位或借位,将自动对 PSW中的Cy标志位置“1” 。
不带进位的加法指令举例(一)
分析执行下列指令后累加器A和PSW中各标志的变化。
MOV A, #19H ADD A, #66H 25 A= 0 0 0 1 1 0 0 1 B + 102 data= 0 1 1 0 0 1 1 0 B 127 cy 0 0 1 1 1 1 1 1 1 B
C7’ C6’ 0 0
【注意】：这里的Cy是指令执行前的Cy； 对PSW的影响同ADD指令。
3、带进位的减法指令
格式： SUBB A, Rn ；A – Rn – Cy →A SUBB A, direct ；A – (direct) – Cy →A SUBB A, @Ri ；A – (Ri) – Cy →A SUBB A, #data ；A – data – Cy →A
编程举例
已知30H、40H单元中存有两个16位无符号数X1、X2
（低位在前）。试写出X1+X2,并将结果放入30H、 31H单元（低8位在30H单元）。设两数之和不会超 过16位（65535）。
【解】： MOV R0，#30H ；赋初值 MOV R1，#40H ；赋初值 MOV A，@R0 ；取x1低8位送A ADD A，@R1 ；x1与x2低8位相加 MOV @R0，A ;低8位和送m1单元 INC R0 INC R1 ；修改指针 MOV A，@R0 ；取x1的高8位送A ADDC A，@R1 ；高8位和Cy相加 MOV @R0，A ;结果送M1+1单元 RAM
6、单字节乘/除运算:
(MUL，DIV——2条)
两个单字节无符号数的乘/除法运算只在A与 B之间进行。
MUL
DIV
AB； A与B相乘, 积为16位数, A积的低8位; B积的高8位 AB； A除以B,结果用2字节表示, A商的整数部分;B余数
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【注意】：指令对标志的影响：
C7’ C6’ AC
4、加1指令
格式：
INC INC INC INC INC
A Rn direct @Ri DPTR
；累加器A加一 ；Rn+1→Rn ；内存单元数据加一 ；内存单元数据加一 ；dptr+1→dptr
【注意】： 1）除了第一条对PSW的P有影响外,其余对PSW均 无影响。 2）由于上面的原因，INC指令不能作为一般的数据 算术运算使用，INC主要用于修改数据指针等控制、 循环语句中使用。
AC 0
Cy=0 AC=0 OV=0 P=1
1）若两数是无符号数，Cy=0无溢出，25+102=127 2）若两个数是有符号数，则因OV=0无溢出。
对于无符号数相加、减时，若Cy置位
（为1），说明运算结果产生溢出。
对于有符号数相加、减时，当位6和位7
只有一位进位（或借位）时，OV置位， 说明产生溢出（即大于127或小于-128）
不带进位的加法指令举例(二)
分析执行下列指令后，A和PSW中各标志的变化。
MOV A,#5AH ADD A,#6BH 90 A= 0 1 0 1 1 0 1 0 B + 107 data=0 1 1 0 1 0 1 1 B 197 0 11000101B
Cy=0 AC=1 OV=1 P=0
C7’ C6’
1）在乘法指令中对PSW的影响有Cy、OV、和P。 具体如下： Cy总是等于 0； P取决于A中“1”的个数； OV表明积的大小。当积超过255（B≠0)时，OV=1。
2）在除法指令中，Cy、P与乘法相同。在执行除法指 令时，若B=0时，OV=1，表示除数=0，除法无意义， 其余情况下OV被复位。
7、十进制调整： （DA
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加、减、乘、除这4种指令能对8位无
符号数进行直接运算 借助溢出标志也能对有符号数的二进 制整数进行加减运算。 借助进位标志，可以实现多字节的加、 减运算，也可对压缩BCD码进行运算
±1
Acc 累加器
ADD ADDC SUBB
@Ri 间接寻址
±1
Direct 直接寻址
分析执行下列指令后A和PSW中各标志的变化
CLR C MOV A, #52H
; #52H=01010010B = 82
SUBB A, #0B4H ; #0B4H=10110100B = - 76 a= 0 1 0 1 0 0 1 0 手工计算 82 – -76 data= 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 = 9E 158 1 0 1 【分析】：CPU的计算得-98，答案是错误的。 OV=1，产生了溢出。对于符号数的减法在运算 后一定要检测OV
第三节 MCS-51指令系统及应用举例
MCS-51指令集 功能分五类，共111条指令
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按指令的功能分类
数据传送类（29条）
算术运算类（24条） 逻辑运算及移位类（24） 位操作类（17条） 控制转移类（17条）
一、数据传送类指令（5种/29条）
内部存储器间传送： （MOV——16条） 外部数据存储器RAM与累加器间传送: （MOVX——4条） 程序存储器ROM向累加器传送： （MOVC——2条） 数据交换：（XCH，XCHD，SWAP——5条） 堆栈操作： （PUSH，POP——2条）
1）若两数是无符号数，Cy=0无溢出：90+107=197 2）若两数是有符号数，因OV=1，故有溢出，两个正 数相加后变为负数，很明显结果是不正确的。
2、带进位的加法指令
格式： ADDC A, Rn
ADDC A, direct ADDC A, @Ri ADDC A, #data
；A+Rn+Cy→A ；A+(direct) +Cy→A ；A+(Ri) +Cy→A ；A+data+Cy→A
使用减法指令要注意的几个问题
在MCS-51的指令系统中没有不带Cy的减法，
所以在使用SUBB指令前必须使用一条清除Cy 的指令：CLR C。
在进行减法运算中，CY=1表示有借位，CY=0
则无借位。
OV=1表明带符号数相减时，从一个正数减去
一个负数结果为负数，或者从一个负数中减 去一个正数结果为正数的错误情况。
MOV A,@R0
ADD A,@R1 ;被加数的十位、个位+加数的十
位、个位
DA A
;十进制调整
MOV @R0,A ;送结果
INC R0 INC R1
;R0指向被加数的千位、百位 ;R1指向加数的千位、百位 MOV A，@R0 ADDC A，@R1 ;被加数的千位、百位+加数的千位、百位 DA A ;十进制调整 MOV @R0,A ;送千位、百位的和 INC R1 INC R0 MOV A,@R0 ADDC A,@R1 DA A MOV @R0,A RET
41H 40H 31H 30H
X2 data8～15 X2 data0～7 X1 data8～15 X1 data0～7
5、减一指令
格式： DEC A
DEC Rn DEC direct DEC @Ri
；累加器A减一 ；Rn-1→Rn ；内存单元数据减一 ；内存单元数据减一
【注意】： 1）除了第一条对PSW的P有影响外，其余对PSW均 无影响。 2）由于上面的原因，DEC指令一般不作为数据算术 运算使用，它主要用于修改数据指针在控制、循环 语句中使用。
无符号数的乘除运算。用MUL和DIV指令实现A中 的二个BCD数的相乘，并再转换成二位BCD码放 于A中。
38H=3×16+8 分析： 假设（A）=38H 先将两个BCD码分离，如何分离？ 除以16，即10H，商和余数即为两个BCD码 乘积之后，如何转为BCD码？ 3*8=24
将16进制数除以10，即可得到两个BCD码
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二、算术运算类指令（6种/24条） P47
加法运算： 带进位加法运算: 带借位减法运算: 加1/减1操作： 单字节乘/除法运算: 十进制调整： (ADD——4条) (ADDC——4条) (SUBB——4条) (INC，DEC——9条) (MUL，DIV——2条) (DA A——1条)
8
6
0101 1000
1001 0001 0110 1001 0111
结果:A= 97H CY= 0
+
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书上部分例题:
例3-9：6位BCD码加法程序。设被加数放在32H、31H、 30H单元中，加数放在42H、41H、40H单元中，和放在 32H、31H、30H中。 BCD: MOV R0,#30H ;R0指向被加数的十位、个位， MOV R1,#40H ;R1指向加数的十位、个位，
三、逻辑运算及移位类指令
（5种/24条）
逻辑与运算：
逻辑或运算：
（ANL——6条）
（ORL——6条）
逻辑Fra Baidu bibliotek或运算：
（XRL——6条）
累加器清零/取反：（CLR，CPL——2条）
累加器移位操作: （RL,RLC,RR,RRC—4条）
38H=3×16+8
MULBCD：MOV B,#10H ;10H=16 DIV AB ;A中的BCD数除16分成两个BCD数， ;低字节在A中，高字节在B中。 MUL AB ;两个BCD数相乘，积在A中 ;十进制数0-99=0-63H （A）=18H（24） MOV B,#0AH DIV AB ;A中为十位数，B中为个位数 SWAP A ;A中的十位数置高4位中 ORL A,B ;A中高4位为积的十位数; ;低4位为个位数 RET
A——1条）
用于两个BCD码之间的相加，这条指令只能跟在 ADD 或 ADDC 之后，该指令影响CY标志位。
BCD码是指“用二进制表达的十进制数”。如： 十进制数20可以用二进制数00010100B表示; 也可以用十六进制数14H表示； 还可以用BCD码 00100000B 或 20H 表示。
4个二进制位就可以表示一位BCD码： 0000～1001 可表示十进制数(BCD数) 0～9; 8个二进制位就可以表示两位压缩的BCD码： 00000000～10011001 表示 00～99。