嵌入式系统设计(1).ppt

三字节指令在存储器中存放的方式示意图
指令的字节数与指令的运行时间
指令的字节多是否意味着指令周期就长？
指令
字节数 周期数
MOV A，R0
1
1
MOV A，#0FFH 2
1
MOV 20H，#30H 3
2
MUL AB
1
4
INC DPTR
1
1
指令说明 R0内容送累加器A
立即数FFH送A 立即数30H送内存20h单元
嵌入式系统设计
实验准备（MCS-51汇编指令）
摘自其他学校单片机讲义
第二章：MCS-51单片机指令系统
2.1 概述 2.2 寻址方式 2.3 数据传送指令 2.4 算逻运算和移位指令 2.5 控制转移和位操作指令
2.1:MCS-51指令系统的概 间因不同的指令而各不相同。
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4
指令格式 指令的三种表示形式 指令的字节数 指令的分类
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2.1.1 指令格式：
指令格式：既指令的结构形式。
操作码 OP
操作数或操作数地址 DATA 或 ADDRESS
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
无操作数：如 INC DPTR 10100011B
INC A
00000100B
【特点】：操作数隐含在操作码中。
含有操作数寄存器名称的单字节指令：
如：MOV A，R0
11101000B
MOV A，R1
11101001B
【特点】：寄存器名以三位数代码的形式在指令的后三位。
双字节指令（46条）：
指令的操作码和操作数各占一个字节。 如：
MOV A,R7 ；将寄存器R7中的内容送累加器A中。
MOV 20H,R0 ；将寄存器R0中的数据送内存20H单元
INC R1
；将寄存器R1中的内容加一
ADD A,R3 ；A的内容与寄存器R3的内容相加送A
寄存器寻址方式的指令大多是单字节指令。指令本身并不带 有操数，而是含有存放操作数的寄存器的3位代码。以MOV A,Rn为例，使用R7寄存器，所以rrr=111,既指令的机器码为： 0EFH
或者：指令中分别包含1个字节的操作数和1个字节的操作 数地址。如：
MOV direct,#data 举例：MOV 20H,#0FFH
10010000 data15-8 data8-0
MOV direct,#data MOV dptr,#data16
OP (75H) direct (20H) data (FFH)
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）。
3，指令的“助记符”方式（也称“汇编格式”）：
00100100B 00001000B
24H 08H ADD A，#08H
二进制表示形式 十六进制表示
汇编格式
1，这是一种由英文单词或字母、数字来表征指令功能的 形式。是一种便于阅读、书写和交流的表示形式。
2，这种 “汇编”格式的指令必须把它“翻译”为二进制 形式
2，十六进制表示方式： 它是对二进制形式的一种简化。
00100100B
24H
00001000B
08H
二进制表示的形式 十六进制表示的形式
在实验室等少数环境下，可以将这种形式作为输入程序 的一种辅助手段。但是，这种形式的指令格式必须由对应 的监控程序把它们翻译成二进制的“机器码”后存入程序 存储器并运行。
正确的理解、掌握寻址方式，是学习、使用指令的关键。
在MCS-51单片机中，共使用了七种寻址方式。 它们分别是：
1,寄存器寻址 2,直接寻址 3,立即数寻址 4,寄存器间接寻址
5,变址寻址； 6,相对寻址； 7,位寻址。
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2.2.1寄存器寻址
当所需要的操作数在内部某一个寄存器Rn中时，将此寄存器 名Rn直接写在指令的操作数的位置上。如：
“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。
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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。
单字节指令（49条）：分无操作数、有操作数两种。
3,逻辑操作和循环移位指令：操作数之间的逻辑加、逻辑 与、取反和异或等操作。多数情况下一个操作数在A中， 结果也存于A。移位指令分为左移、右移和带进位和不带 进位几种情况。与算术类指令相比逻辑类指令基本不影响 PSW的内容。
4,控制转移类指令：条件转移、无条件转移，调用和返回。 【 特点】：通过修改程序指针PC的内容，使CPU转到另一 处执行，从而改变程序的流向。
MOV A,#data
01110100B data
很明显：8位的操作数本身占据一个字节。
程序存储器
n 01110100 n+1 data
mov a,#data
双字节指令在程序存储器的存放示意图
三字节指令（16条）：
指令中的操作数为双字节。如：
MOV DPTR,#data16 1001000B,data15-8,data7-0
5，位操作指令：位传送、位置位、位运算和位控制转移等 操作。 【 特点】：按位操作而不是按字节的操作。位控转移的判 断不是检测某一个字节而是对某一个位进行检测并决定是 否进行程序转移。 这类指令基本不影响PSW的内容。
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2.2 寻址方式
在指令的操作数位置上，用于表征、寻找操作数的方式定义 为“寻址方式”。
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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）
特点： 能被CPU直接识别、运行的形式。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。