第4章-STC11F单片机指令系统

8051 单片机指令系统
MCS-51 指令系统共有 111 条指令。按字节数分类，单字节
指令有 49条，双字节指令有 45 条，三字节指令有 17 条；按指令
周期分类，单周期指令有 64 条，双周期指令有 45 条，四周期指 令有2条。按所执行的操作可分下列五大类： （1）数据传送类指令（29条） （2）算术运算类指令（24条） （3）逻辑运算类指令（24条） （4）控制转移类指令（22条） （5）布尔操作（位）类指令（12条）
Direct 直接寻址
@Ri间址
Rn寄存器
data立即数
PUSH direct ；SP←SP+1，(SP)←(direct) POP direct ；direct←(SP)，SP← SP –1
4.2 数据传送类指令
例如：设（ 30H ） =x 和（ 40H ） =y ，利用堆栈交换 30H 和 40H单 元中内容可执行如下几条指令： MOV SP，#70H ；令栈底地址为70H PUSH 30H ；SP←SP+1=71H，71H←X PUSH 40H ；SP←SP+1=72H，72H←y POP 30H ；30H←(72H)=y，SP←SP-1=71H POP 40H ；40H←(71H)=x，SP←SP-1=70H 注：压入和弹出堆栈操作时，堆栈指针和堆栈内容变化过程 片内RAM 片内RAM 如下图所示。
4.1 指令格式和寻址方式
◆例如：指令 JZ 08H 和 JZ 0F4H 表示累加器A为零条件满足后， 从源地址（2050H）分别向下、向上转移10个单元。其相对寻址示 意如下图（a）、（b）所示。这两条指令均为双字节指令。
PC值 ROM/EPROM
…
PC值 ROM/EPROM
…Leabharlann 2050H 2051H 2052H 205AH
4.2 数据传送类指令
（3）以直接地址为目的操作数（5条）
MOV direct,A MOV direct,Rn
;direct←A ;direct ←Rn
累加器A
MOV direct1, direct2 ;direct← (direct) MOV direct, @Ri ;direct←((Ri)) MOV direct, #data ;direct←data （4） 16位数据传送指令（1条） MOV DPTP, #data16；建立数据指针 （5）栈操作类指令（2条）
◆注：该指令的功能是给程序状态字 PSW中的RS0置1。该指令
为双字节指令，指令的第二字节直接给出位地址D3H（PSW.3的 位地址）。
4.1 指令格式和寻址方式
7种寻址方式的操作数使用空间如下表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 寻址方式 寄存器寻址 立即寻址 寄存器间接寻址 直接寻址 变址寻址 相对寻址 位寻址 使用空间 R0~R7，A，B，Cy，DPTR 寄存器 程序存储器 内部RAM的00H~FFH，1024B的XRAM外部RAM 内部RAM的00H~7FH，SFR，程序存储器 程序存储器 程序存储器 内部RAM中20H~2FH的128位，SFR中的位
第4章 STC11FXX单片机指令系统
4.1 指令格式和寻址方式 4.2 数据传送类指令 （29） 4.3 算术运算类指令 （24） 4.4 逻辑运算与逻辑移位类指令（24） 4.5 控制转移类指令 （17）
4.6 位操作类指令 （17）
教学重点
◆难点：控制转移类指令
◆重点：7种寻址方式；
111条指令的分类、格式、功能等；
4.1 指令格式和寻址方式
7）direct 表示直接寻址的地址，即内部数据存储器RAM 单元的8 位
地址（0～127 或0～255），或特殊功能寄存器SFR 的地址。
8）bit 位地址，指部分内部数据存储器RAM 和特殊功能寄存器SFR 中的可直接寻址的位地址。 9）@ 间接寻址寄存器，如@Ri，@DPTR，表示寄存器间接寻址。 10）(X) 表示X单元中的内容。但对于寄存器寻址的内容则直接采用 寄存器名字，如A←R1。 11）((X)) 表示以X单元中的内容为地址进行间接寻址。
以 DPTR 简址的与 A 的数据传送，可寻址范围达 64KB 。其中，片
4.2 数据传送类指令
3. 访问程序Flash指令（查表）（2条）
MOVC A，@A+DPTR ；A← （（A+DPTR）） MOVC A，@A+PC ；A←（（A+PC））
第一条以DPTR作为基址寄存器，查表时用来存放表的起始地址。外 部ROM的64K字节范围内的任何一个子域。 第二条以“当前”PC作为基址寄存器，256B范围。
60H 08H
¼ ¼
2046H rel 当前PC值 +=205AH 2050H 2051H 2052H
¼
60H F4H
¼
rel 当前PC值
+=2046H
4.1 指令格式和寻址方式
7）位寻址方式
指令中直接给出位地址 。 ◆寻址范围： ①内部数据存储器RAM中的128位
②特殊寄存器SFR中的93位
◆说明：位操作指令可对地址空间的每一位进行传送及逻辑操作。 ◆例如： SETB PSW.3 ；PSW.3←1
¼ ¼
SP
70H 71H 72H
栈底
SP
70H 71H 72H
栈底
x y
¼
x y
¼
4.2 数据传送类指令
2. A与片内XRAM 及外扩展RAM的传送指令（4条）
MOVX MOVX MOVX MOVX A, @Ri @Ri, A A, @DPTR @DPTR, A ; ((Ri))→A ;A→(Ri) ; ((DPTR))→A ;A→(DPTR) 也是输入输出指令！！
常用伪指令与使用；
4.1 指令格式和寻址方式
1. 机器码指令格式
（1）单字节指令 仅操作码 操作码+寄存器 （2）双字节指令 （3）三字节指令 1字节 1字节 2字节 3字节 如 NOP，DEC A 如INC R1；即 00001 001 操作码 + 操作数， 如MOV A,#20H 操作码 + 目的地址 + 源地址或数据 如 MOV 45H, 30H; MOV 45H,#24
ROM /EPROM DPTR ◆例如：MOVC A ，@A+DPTR ；A←（（A+DPTR）） ◆注：访问程序存储器中的常数表， A（执行前） 也俗称为查表指令。 还有指令MOVC A ，@A+PC A（执行后） 1234H +=12D8H A4H 3FH
3FH
4.1 指令格式和寻址方式
6）相对寻址
例如：设有一输入设备端口地址为0A56DH，端口中的数据为98H， 欲将98H分别传送到片外数据存储器的2300H单元和工作寄存器R0 作用域： XRAM或片外RAM。 中，则可编写程序如下：
以Ri为间接地址与A的数据传送，可寻址256个单元页内地址。
MOV DPTR，#0A56DH 8位的地址和数据均由 P0口分时输入/输出，高8位页面地址需要用 MOVX A，@DPTR 指令 MOV P2，#data指定。 ；输入外设数据 MOV DPTR，#2300H MOVX @DPTR，A ；向外设输出数据 外低 8位地址（ DPL 8位地址由 P2口输出。 MOV R0， A ）由P0口分时使用，高 ；数据暂存 R0
2. 汇编指令格式
标号：操作码助记符 [(目的操作数), (源操作数)] ；注释 例如：SS: MOV A，#4FH ；立即数4FH送A
1）操作码：
2）操作数：
3）注释：
4）标号：类似X86
4.1 指令格式和寻址方式
3. 指令系统的常用标号
1）Ri和Rn R表示当前工作寄存器区中的工作寄存器，其中 i 表示0或1，即 R0和R1，而n则表示0～7，即R0～R7。 2）＃data 8位不带符号立即数， “＃”为立即数标识符。 3）＃data l6 16位的立即数。 4 ） rel （ relative ）相对地址。以补码形式表示的地址偏移量，范围为 −128～+127，主要用于无条件相对短转移SJMP和所有条件转移指令。
4.2 数据传送类指令
数据传送类: A、Rn、内部RAM、SFR、XRAM、外RAM。
绝大部分不影响任何标志位。
助记符有：MOV、PUSH、POP、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP
根据数据传送类指令的特点，可分为5组。 1. 片内基本RAM区指令 （1）以A为目的操作数（4条） （2）以Rn、@Ri为目的的操作数（6条） MOV MOV MOV MOV A,Rn A,direct A,@Ri A,#data ;A←Rn ;A←(direct) ;A←((Ri)) ;A←data MOV Rn,A ;Rn ←A MOV Rn,direct ;Rn ←(direct) MOV Rn,#data ;Rn←data MOV @Ri，A ;(Ri)←A MOV @Ri，direct ;(Ri)←(direct) MOV @Ri，#data ;(Ri)← data
4.1 指令格式和寻址方式
2）寄存器寻址
操作数用符号名称表示寄存器。 ◆寻址范围：四个寄存器组的通用寄存器R0～R7，A，B，DPTR 例如：MOV A，R0 ；A←R0
3）直接寻址
指令中直接给出操作数所在的存储地址。 ◆寻址范围： ①内部RAM低128个单元（00H～7FH） ②SFR地址空间（只能用直接寻址方式） ◆例如：MOV A，40H ；A←（40H） MOV B, FSW ◆说明：访问 SFR的直接寻址可以使用该特殊功能寄存器的名字或直接地 址来书写均可，如：MOV A，80H 和MOV A，P0 均表示源操作数 是特殊功能寄存器P0。
5）addr16 （address）16 位目的地址。可在全部程序存储器的64KB空间
范围内，主要用于无条件长转移指令 LJMP和子程序长调用指令 LCALL 中。 6）addr11 11位目的地址。应与下条指令处于相同的2KB 程序存储器地址 和子程序绝对调用指令 空间范围内，主要用于绝对转移指令AJMP ACALL 指令中。
4.1 指令格式和寻址方式
4）寄存器间接寻址
在指令中给出的寄存器内容是操作数的地址，从该地址中取出的数 才是操作数。表示形式：应在寄存器名称前面加@。 ◆寻址范围： ①用工作寄存器R0、R1：寻址片内数据存储器RAM（00~FFH）的256个单元，但它不能访问
特殊功能寄存器SFR；
②用数据指针DPTR：寻址访问外部数据存储器或内部1k的 XRAM； ③用堆栈指针SP： 对堆栈进行操作。 寄存器R1 80H ◆例如：MOV A，@R1 ；A←((R1)) ,对256 RAM
MOVX A, @DPTR ; 对XRAM 切忌！R0、R1
80H 累加器A 2FH 2FH
4.1 指令格式和寻址方式
5）变址寻址
以DPTR或PC作基址寄存器，累加器A作变址寄存器,形成16位程序存
储器D的操作数地址。 实际是基址寄存器加变址寄存器间接寻址的简称 。
◆寻址范围：只能对程序存储器进行寻址
以PC 的当前值为基准，加上指令中给出的相对偏移量（rel ）形 成新的有效转移地址。
◆寻址范围：用于访问程序存储器，常出现在条件转移指令中。
◆注意： ①当前PC值是指相对转移指令所在地址加上转移指令字节数。
②偏移量rel 是有符号的单字节数，以补码表示，其相对值的范围
是 -128 ～+127 （即 00H~FFH ），负数表示从当前地址向上转移，正 数表示从当前地址向下转移。 目的地址=转移指令当前地址+ rel
12）/和→、← 其中“/” 表示对该位操作数取反，但不影响该位的原
值；“→”表示指令操作流程，将内容送入箭头所指一方的寄存 器或单元中去。
4.1 指令格式和寻址方式
4. 操作数的寻址方式（7种）
立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间址、变址寻址、相对 寻址和位寻址。
1）立即寻址
◆指令格式 ◆立即数 操作码 目的数，#data 在指令中直接给出的目的操作数为常数，称为立即数。用前缀“#”表示。 可以是8位或16位，可用二进制、十进制或十六进制数形式之一 表示，只能用作源操作数，不能用作目的操作数。 ◆用途：主要用来给寄存器或存储单元赋初值。 ◆例如：MOV A, #0FH ；A←立即数0FH 该指令的功能是将立即数0FH 传送到累加器A 中，对应的机器码为74H， 立即数0FH 紧跟在操作码之后，成为指令代码的一部分