AT89C51单片机指令系统

第3章AT89C51单片机指令系统

难点

∙MCS-51单片机的寻址方式

∙数据传送指令和算术运算指令的使用

∙位操作和控制转移类指令的使用

要求

掌握：

∙MCS-51单片机的寻址方式

∙指令系统的基本格式

∙指令系统的操作功能

了解：

∙指令系统的基本格式

∙操作数的使用方法

∙指令系统的操作过程

3.1 MCS-51单片机指令格式

3.2 寻址方式

3.3 指令系统

3.1 MCS-51单片机指令格式

计算机的指令系统是表征计算机性能的重要指标，每种计算机都有自己的指令系统。MCS—51单片机的指令系统是一个具有255种代码的集合，绝大多数指令包含两个基本部分：操作码和操作数。操作码表明指令要执行的操作的性质；操作数说明参与操作的数据或数据所存放的地址。

MCS—51指令系统中所有程序指令是以机器语言形式表示，可分为单字节、双字节、三字节3种格式。

用二进制编码表示的机器语言由于阅读困难，且难以记忆。因此在微机控制系统中采用汇编语言指令来编写程序。本章介绍MCS—51指令系统就是以汇编语言来描述的。

表3-1汇编指令与指令代码

标号：操作码目的操作数，源源操作数；注释

标号与操作码之间“：”隔开；

操作码与操作数之间用“空格”隔开；

目的操作数和源源操作数之间有“，”分隔；

操作数与注释之间用“；”隔开。

标号是由用户定义的符号组成，必须用英文大写字母开始。标号可有可无，若一条指令中有标号，标号代表该指令所存放的第一个字节存储单元的地址，故标号又称为符号地址，在汇编时，把该地址赋值给标号。

操作码是指令的功能部分，不能缺省。MCS—51指令系统中共有42种助记符，代表了33种不同的功能。例如MOV是数据传送的助记符。

操作数是指令要操作的数据信息。根据指令的不同功能，操作数的个数有3、2、1或没有操作数。例如MOV A，#20H，包含了两个操作数A和#20H，它们之间用“，”隔开。注释可有可无，加入注释主要为了便于阅读，程序设计者对指令或程序段作简要的功能说明，在阅读程序或调试程序时将会带来很多方便。

3.2 寻址方式

所谓寻址方式，通常是指某一个CPU指令系统中规定的寻找操作数所在地址的方式，或者说通过什么的方式找到操作数。寻址方式的方便与快捷是衡量CPU性能的一个重要方面，MCS—51单片机有七种寻找方式。

3.2.1 立即数寻址

立即寻址方式是操作数包括在指令字节中，指令操作码后面字节的内容就是操作数本身，其数值由程序员在编制程序时指定，以指令字节的形式存放在程序存储器中。立即数只能作为源操作数，不能当作目的操作数。

例如：MOV A，#52H ；A←52H

MOV DPTR，#5678H ；DPTR←5678H

立即寻址示意图如3.1所示。

图3.1 立即寻址示意图

3.2.2直接寻址

在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了参与操作的数据所在的字节地址或位地址。

例如：MOV A，

52H ；把片内RAM字节地址

52H单元的内容送累加器A中。

MOV 52H，A；把A的内容传送给片内RAM的52H单元中。

MOV 50H，60H ；把片内RAM字节地址60H单元的内容送到50H单元中。

MOV IE，#40H ；把立即数40H送到中断允许寄存器IE。IE为专用功能寄存器，其字节地

址为0A8H。该指令等价于MOV 0A8H，#40H。

INC 60H ；将地址60H单元中的内容自加1。

图3.2直接寻址方式示意图在MCS-51单片机指令系统中，直接寻址方式可以访问2种存储空间：（1）内部数据存储器的低128个字

节单元（00H～7FH）（2）80H～FFH中的(SFR)特殊功能寄存器。

这里要注意，指令MOV A，#52H与MOV A，52H指令的区别，后者表示把片内RAM字节地址为52H单元的内容传送到累加器（A）。

3.2.3寄存器寻址

由指令指出某一个寄存器中的内容作为操作数，这种寻址方式称为寄存器寻址。寄存器一般指累加器A和工作寄存器R0~R7。例如：

MOV A，Rn ；A←（Rn）其中n为0~7之一，Rn是工作寄存器。

MOV Rn，A；Rn←（A）

MOV B，A；B←（A）

寄存器寻址方式的寻址范围包括：

·寄存器寻址的主要对象是通用寄存器，共有4组32个通用寄存器，但寄存器寻址只能使用当前寄存器组。因

此指令中的寄存器名称只能是R0～R7。在使用本指令前，需通过对PSW中RS1、RS0位的状态设置，来进行当前寄存器组的选择。

·部分专用寄存器。累加器A、B寄存器以及数据指针DPTR等。

3.2.4寄存器间接寻址方式

由指令指出某一个寄存器的内容作为操作数，这种寻址方式称为寄存器间接寻址。这里要注意，在寄存器间接寻址方式中，存放在寄存器中的内容不是操作数，而是操作数所在的存储器单元地址。

寄存器间接寻址只能使用寄存器Ro或Rl作为地址指针，来寻址内部RAM(00H～FFH)中的数据。寄存器间接寻址也适用于访问外部RAM，可使用R0，Rl或DPTR作为地址指针。寄存器间接寻址用符号“@”表示。例如：MOV R0，#60H ；R0←60H

MOV A，@R0 ；A ← ((R0))

MOV A，@R1 ；A ← ((R1))

指令功能是把Ro或R1所指出的内部RAM地址60H单元中的内容送累加器A。假定（60H）=3BH，则指令的功能是将3BH这个数送到累加器A。

例如，MOV DPTR，#3456H ；DPTR←3456H

MOVX A，＠DPTR ；A ←（（DPTR））

是把DPTR寄存器所指的那个外部数据存储器（RAM）的内容传送给A，假设（3456H）=99H，指令运行后（A）=99H。

同样，MOVX ＠DPTR，A；MOV ＠R1，A；也都是寄存器间接寻址方式。寄存器间接寻址方式的示意图如图3.3所示。

图3.3 寄存器间接寻址方式示意图

3.2.5位寻址

MCS-51单片机中设有独立的位处理器。位操作指令能对内部RAM中的位寻址区（20H～2FH）和某些有位地址的特殊功能寄存器进行位操作。也就是说可对位地址空间的每个位进行位状态传送、状态控制、逻辑运算操作。例如指令

SETB TR0 ；TR0←1

CLR 00H ；（00H）←0

MOV C，57H ；将57H位地址的内容传送到位累加器C中

ANL C，5FH ；将5FH位状态与进位位C相与，结果在C中