资源描述
单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,第,3,章,80C51,的指令系统,指令格式,及,常用符号,3.1,80C51,的,寻址方式,3.2,数据传送,指令 （,29,条）,3.3,算数运算,指令 （,24,条）,3.4,逻辑运算,与,循环,类指令（,24,条）,3.5,控制转移,类指令 （,17,条）,3.6,位操作,类指令 （,17,条）,3.7,2024/9/21,1,3.1,指令格式及常用符号,3.1.1,机器指令的字节编码形式,8,位编码仅为操作码,单字节指令（,49,条）,机器指令,：计算机能直接识别和执行的指令。,位号,7 6 5 4 3 2 1 0,字节,opcode,如：,INC A,编码为：,0,0,0,0,0,1,0,0,即：,04H,8,位编码含操作码和寄存器编码,位号,7 6 5 4 3 2 1 0,字节,opcode,r r r,如：,MOV A,，,R0,编码为,：,1,1,1,0,1,0,0,0,即：,E8H,2024/9/21,2,双字节指令（,45,条）,位号,7 6 5 4 3 2 1 0,字节,opcode,data,或,direct,三字节指令（,17,条）,位号,7 6 5 4 3 2 1 0,字节,opcode,data,或,direct,data,或,direct,如：,MOV A,，,#50H,编码为,：,0,1,1,1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,即：,74H,50H,如：,MOV 20H,，,#50H,编码为,：,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,即：,75H,20H,50H,2024/9/21,3,书写格式,注意：,操作助记符不能缺少,操作数个数可为：,1,、,2,、,3,个,2,个操作数的指令，目的操作数在左边,一般格式,操作助记符,目的操作数,，源操作数,；注释,3.1.2,符号指令的书写格式,2024/9/21,4,描述符号,Rn,（,n=0,7,）,-,当前工作寄存器组中的寄存器,R0,R7,之一,Ri,（,i=0,1,）,-,当前工作寄存器组中的寄存器,R0,或,R1, -,间址寄存器前缀,#data -8,位立即数,/,#data16-16,位立即数,direct-,片内低,128,个,RAM,单元地址及,SFR,地址,addr11-11,位目的地址,addr16-16,位目的地址,rel-8,位地址偏移量，范围：,128,127,bit-,片内,RAM,位地址、,SFR,的位地址,（,）,-,表示,地址单元或寄存器中的内容,/ -,位操作数的取反操作前缀,2024/9/21,5,3.2.1,寄存器寻址,寻址方式：寻找,（源）操作数,或,指令转移地址,的方式,80C51,单片机有,7,种寻址方式,3.2,80C51,的寻址方式,操作数在寄存器中,寻址空间：,R0,R7,、,A,、,B(AB,形式）,和,DPTR,特点：,传送和执行速度快,【,例,】,若（,R0,）,=30H,，,执行,MOV A,R0,后,（,A,）,=30H,2024/9/21,6,3.2.2,直接寻址,操作码后字节存放的是操作数的地址,寻址空间：,片内,RAM,低,128,字节,SFR,（符号形式）,另一类直接寻址是转移目标地址的寻址。如：,LJMP ADDR16,【,例,】,若（,50H,）,=3AH,，,执行,MOV A,50H,后,（,A,）,=3AH,2024/9/21,7,3.2.3,寄存器间接寻址,寄存器中的内容是操作数的地址,寻址空间：,片内,RAM,（,Ri,、,SP,）,片外,RAM,（,Ri,、,DPTR,）,【,例,】,若（,R0,）,=30H,（,30H,）,=5AH,执行,MOV A,R0,后,（,A,）,=5AH,片内：,MOV,片外：,MOVX,2024/9/21,8,3.2.4,立即寻址,操作数在指令编码中,寻址空间：,ROM,对于,MOV DPTR,，,#2100H,指令，立即数高,8,位,“,21H,”,装入,DPH,【,例,】,执行,MOV A,，,#50H,结果：（,A,）,=50H,2024/9/21,9,3.2.5,变址寻址,操作数地址：基地址,+,偏移量,寻址空间：,ROM,变址寻址,还用于跳转指令，如,JMP A+DPTR,【,例,】,（,A,）,0FH,（,DPTR,）,=2400H,执行,MOV A,A+DPTR,”,后,结果：（,A,）,=88H,2024/9/21,10,3.2.6,相对寻址,用于跳转指令，实现程序分支,Rel,常用符号地址表示，离源地址不要超过（,128,127,）,【,例,】,若,rel,为,75H,，,PSW.7,为,1,，,JC,rel,存于,1000H,开始的单元。,执行,JC,rel,指令后，程序将跳转到,1077H,单元取指令并执行。,2024/9/21,11,3.2.7,位寻址,寻址位数据,寻址空间,片内,RAM,位空间,SFR,位空间,【,例,】,位地址,00H,内容为,1,，,MOV C,，,00H,执行后，位地址,PSW.7,的内容为,1,。,位寻址方式实质属于,位的直接寻址,。,2024/9/21,12,3.3,数据传送类指令（,29,条）,一般不影响标志寄存器,PSW,的状态。,传送类指令有两大类,一般传送（,MOV,）,特殊传送，如：,MOVC,MOVX,PUSH,、,POP,XCH,、,XCHD,SWAP,2024/9/21,13,3.3.1,一般传送指令,16,位传送（仅,1,条）,MOV DPTR,，,#data16,；,DPTR data16,例：执行指令,MOV DPTR,，,#1234H,后,（,DPH,）,=12H,，（,DPL,）,=34H,。,8,位传送,通用格式：,MOV ,，,；,2024/9/21,14,以,A,为目的,【,例,3-9】,若,（,R1,）,= 20H,，（,20H,）,= 55H,。执行指令,MOV A,，,R1,后，（,A,）,= 55H,。,2024/9/21,15,以,Rn,为目的,【,例,3-10】,执行指令,MOV R6,，,#50H,后，（,R6,）,= 50H,2024/9/21,16,以,direct,为目的,【,例,3-11】,若（,R1,）,=50H,（,50H,）,=18H,，执行指令,MOV 40H,，,R1,后,（,40H,）,=18H,2024/9/21,17,以,Ri,为目的,【,例,3-12】,若（,R1,）,=30H,，（,A,）,=20H,，执行指令,MOV R1,，,A,后，（,30H,）,=20H,。,2024/9/21,18,3.3.2,特殊传送指令,以,DPTR,内容为基址,读,ROM,中常数表项指令,MOVC,ROM,中可以存放程序,代码,，还经常存放,常数表,MOVC A,，,A+DPTR,；,A ,（,A,）,+,（,DPTR,）,以,PC,内容为基址,MOVC A,，,A+PC,；,A ,（,A,）,+,（,PC,）,常数表存放约束小，称为,远,程查表指令。,占用,DPTR,常数表存放约束大，称为,近,程查表指令。,不占用,DPTR,2024/9/21,19,读,片外,RAM,读片外,RAM,及接口单元数据的指令,MOVX,片外,RAM,中经常存放数据采集与处理的中间数据,MOVX A,，,DPTR,；,A ,（,DPTR,）,MOVX A,，,Ri,；,A ,（,Ri,）,写,片外,RAM,MOVX DPTR,，,A,；（,DPTR,）,A,MOVX ,Ri,，,A,；（,Ri,）,A,注意：用,Ri,寻址时，,高,8,位地址,由,P2,口提供,2024/9/21,20,入,栈指令,PUSH,堆栈操作指令,PUSH,和,POP,堆栈,是一片存储区，遵循,“,后进先出,”,原则，栈顶由,SP,指示。,80C51,的堆栈,设在,片内,RAM,低端的,128,个单元，向,上,生长。,PUSH direct,；,SP,（,SP,）,1,，（,SP,）（,direct,）,出,栈指令,POP,POP direct,；（,direct,）（,SP,），,SP ,（,SP,）,1,注：堆栈用于子程序调用时,保护返回地址,，或者用于保护,子程序调用之前的某些重要数据,（即保护现场），还可以用于,数据交换,。,2024/9/21,21,利用堆栈完成,40H,与,50H,单元内容的交换的示例,MOV SP,#6FH;,将堆栈设在,70H,以上,RAM,空间,PUSH 40H ;,将,40H,单元的,“,23H,”,入栈，之后（,SP,）,=70H,PUSH 50H ;,将,50H,单元的,“,45H,”,入栈，之后（,SP,）,=71H,POP 40H ;,将,SP,指向的,71H,单元的内容弹到,40H,单元，之后（,SP,）,=70H,POP 50H ;,将,SP,指向的,70H,单元的内容弹到,50H,单元，之后（,SP,）,=6FH,（,a,）初始状态 （,b,）,2,条,PUSH,指令执行后 （,c,）,2,条,POP,指令执行后,2024/9/21,22,字节,交换指令,XCH,数据交换指令,XCH,、,XCHD,和,SWAP,数据交换属于同时进行的双向传送,【,例,3-20】,若（,R0,）,=80H,，（,A,）,=20H,。,执行指令,XCH A,，,R0,后，,（,A,）,=80H,，（,R0,）,=20H,。,2024/9/21,23,半字节,交换指令,XCHD,【,例,3-21】,若（,R0,）,30H,，（,30H,）,67H,， （,A,）,20H,。执行指令,XCHD A,，,R0,指令后，（,A,）,27H,，（,30H,）,60H,。,XCHD,是间址操作数的低半字节与,A,的低半字节互换。,SWAP,是累加器的高低,4,位互换,【,例,3-22】,若（,A,）,30H,，执行指令,SWAP A,后，（,A,）,03H,。,2024/9/21,24,3.4,算数运算类指令（,24,条）,算数,运算结果,要,影响,PSW,中标志位,CY,为,1,，,无符号数,（字节）加减发生,进位,或,借位,OV,为,1,，,有符号数,（字节）加减发生,溢出,错误,AC,为,1,，,十进制数,（,BCD,码）加法的结果应,调整,P,为,1,，存于累加器,A,中操作结果的,“,1,”,的个数,为,奇数,标志位意义,标志位与相关指令影响,指令,标志,ADD,、,ADDC,、,SUBB,DA,MUL,DIV,CY,0,0,AC,OV,P,2024/9/21,25,算数运算影响标志位示例,【,例,3-23】,有,2,个参与相加的机器数，一个是,84H,，另一个是,8DH,。试分析运算过程及其对状态标志的影响。,结果,：,CY,为,1,；,AC,为,1,；,OV,为,1,；,P,为,0,2024/9/21,26,3.4.1,加法,不带进位加法,【,例,3-24】,若有,2,个,无符号数,存于累加器,A,和,RAM,的,30H,单元，即（,A,）,=84H,，（,30H,）,=8DH,，试分析执行指令,ADD A,，,30H,后的结果。,由于对无符号数相加，要考察,CY,。由上页图可知，,CY=1,，因此知道运算的结果发生了进位，即实际值应该是,100H,+,11H,。,所以，编程者,应确保,单字节无符号数,运算结果,不要超过,255,2024/9/21,27,【,例,3-25】,若有,2,个,有符号数,存于累加器,A,和,RAM,的,30H,单元，即（,A,）,=84H,，（,30H,）,=8DH,，试分析执行指令,ADD A,，,30H,后的结果。,有符号数相加，,只需考察溢出标志,OV,即可。由上图可见,OV=1,，因此可知运算的结果发生了溢出，这说明累加器,A,中的结果已经不是正确的值了。,编程者应确保单字节有符号数运算结果不超过,-128,127,。否则，就要将数据用多字节表示或在程序运行中对状态标志进行判断：,无符号数用,JNC,或,JC,，有符号数要用,JNB,或,JB,。,2024/9/21,28,带进位加法（这组指令方便了多字节加法的实现）,加,1,2024/9/21,29,十进制调整,DA A,；调整,A,的内容为正确的,BCD,码,两个压缩的,BCD,码按二进制相加后，必须经过调整方能得到正确的和。,当,A,中低,4,位出现了非,BCD,码（,1010,1111,）或低,4,位的进位,AC=1,，则应在低,4,位加,6,调整。,当,A,中高,4,位出现了非,BCD,码（,1010,1111,）或高,4,位的进位,CY=1,，则应在高,4,位加,6,调整。,执行十进制调整指令后，,PSW,中的,CY,表示结果的百位值,2024/9/21,30,【,例,3-24】,若（,A,）,0110 1001B,，表示的,BCD,码为,（,R2,）,0101 1000B,，表示的,BCD,码为,，执行指令：,ADD A,，,R2,DA A,（,A,）,0010 0111B,，即,且（,CY,）,1,，即正确的结果为：,127,2024/9/21,31,3.4.2,减法,带借位减法,用此组指令完成不带借位的减法，只需先清,CY,为,0,即可,CY,为,1,，表示,D7,位需借位,AC,为,1,，表示,D3,位需借位,OV,为,1,，表示,“,D6,有借位,D7,无借位,”,或,“,D7,有借位,D6,无借位,”,2024/9/21,32,【,例,3-25】,若（,A,）,=C9H,，（,R2,）,=54H,，（,CY,）,=1,，试分析指令,SUBB A,，,R2,执行后，累加器的内容及状态标志。,（,A,）：,1 1 0 0 1 0 0 1,（,201,）,（,CY,）：,1,（,1,）,1 1 0 0 1 0 0 0,（,R2,）：,0 1 0 1 0 1 0 0,（,84,）,结果：,0 1 1 1 0 1 0 0,（,116,）,即,:,（,A,）,=,74H,（,CY,）,=0,（,AC,）,=0,（,OV,）,=1,（,P,）,=0,。,分析：,数据为无符号类型。该指令执行前,CY=1,，说明此指令不是运算的最低字节，即在此指令执行之前，一定执行过低字节的减法并产生了借位。因此，本次相减（,201-1-84=116=74H,）结果为,74H,。,2024/9/21,33,减,1,这组指令仅,DEC A,影响,P,标志。其余指令都不影响标志位的状态。,2024/9/21,34,3.4.3,乘法,仅有一条乘法指令,MUL AB,；,A,与,B,相乘,无符号,结果：,B,中为积的,高,8,位,，,A,中为积的,低,8,位,。,CY,总是被清,0,；,OV=1,表示积大于,FFH,3.4.4,除法,仅有一条除法指令,DIV AB,；,A,除以,B,无符号,结果：,A,中为商的,整数,部分，,B,中为,余数,CY,总是被清,0,；,OV=1,表示除数为,0,2024/9/21,35,3.5,逻辑运算与循环类指令（,24,条）,3.5.1,逻辑与,逻辑：与、或、异或、清,0,和取反,循环：左、右移，带进位位左、右移,【,例,】,（,A,）,=C3H,，（,R0,）,=AAH,，执行指令,ANL A,，,R0,后，（,A,）,=82H,与,操作常用于对某些,不关心位,进行,“,清,0,”,同时,“,保留,”,另一些关心位,2024/9/21,36,3.5.2,逻辑或,【,例,】,（,A,）,=C3H,，（,R0,）,=55H,，执行指令,ORL A,，,R0,后，（,A,）,=D7H,或,操作常用于对某些,关心位,进行,“,置,1,”,不关心位保持不变,2024/9/21,37,3.5.3,逻辑异或,【,例,】,（,A,）,=C3H,，（,R0,）,=AAH,，执行指令,XRL A,，,R0,后，（,A,）,=69H,异或,操作常用于对某些,关心位,进行,“,取反,”,不关心位保持不变,2024/9/21,38,3.5.4,逻辑清,0,和取反,3.5.5,累加器循环移位,2024/9/21,39,3.6,控制转移类指令（,17,条）,3.6.1,无条件转移,短跳转,AJMP addr11,；,PC ,（,PC,）,+ 2,，,PC10,0 addr11,2024/9/21,40,长跳转,LJMP addr16,；,PC addr16,相对转移,SJMP,rel,；,PC ,（,PC,）,+ 2,，,PC ,（,PC,）,+,rel,目标地址,rel,对应范围为 ,127,128,。,2024/9/21,41,【,例,】,若,“,NEWADD,”,为地址,1022H,，,PC,的当前值为,1000H,。执行指令,SJMP NEWADD,后，程序将转向,1022H,处执行（,rel,=20H= 1022H,1000H,2,）。解析如下：,2024/9/21,42,散转移,JMP A+DPTR,；,PC ,（,PC,）,+ 1,，,PC ,（,A,）,+,（,DPTR,）,可完成多条判跳指令的功能,【,例,】,功能：当（,A,）,=00H,时，程序将转到,ROUT0,处执行；当（,A,）,=02H,时，程序将转到,ROUT1,处执行；,。,MOV DPTR,#TABLE,JMP A+DPTR,TABLE:AJMP ROUT0,AJMP ROUT1,AJMP ROUT2,AJMP ROUT3,2024/9/21,43,3.6.2,条件转移,累加器判,0,转移,比较不等转移,2024/9/21,44,减,1,不为,0,转移,2024/9/21,45,【,例,】,有一段程序如下，该程序执行后，,（,A,）,=10+9+8+7+6+5+4+3+2+1=37H,MOV 23H,#0AH,CLR A,LOOPX:ADD A,23H,DJNZ 23H,LOOPX,SJMP $,2024/9/21,46,3.6.3,调用与返回,调用,指令执行时将返回地址入栈,SP,应设为合适值（默认值,07H,）,2024/9/21,47,【,例,3】,若（,SP,）,=07H,，标号,“,XADD,”,表示的实际地址为,0345H,，,PC,的当前值为,0123H,。 执行指令,ACALL XADD,后,:,返回地址为：（,PC,）,+2=,0125H,。其低,8,位的,25H,压入堆栈的,08H,单元，其高,8,位的,01H,压入堆栈的,09H,单元,（低地址对应于低字节）,。,（,PC,）,=0345H,，程序转向目标地址,0345H,处执行。,2024/9/21,48,返回,RETI,专用于中断服务程序返回，它具有清除内部相应的中断状态触发器（以保证正确的中断逻辑）的功能。,3.6.4,空操作,NOP,；,PC ,（,PC,）,+ 1,，,占,1,个周期,、,一个字节,2024/9/21,49,3.7,位操作类指令（,17,条）,位操作是以位为单位进行的各种操作。位操作指令中的位地址有,4,种表示形式：,直接地址 （如，,0D5H,）；,点操作符 （如，,0D0H.5,、,PSW.5,等）；,位名称 （如，,F0,）；,伪指令定义（如，,MYFLAG BIT F0,）。,以上几种形式表示的都是,PSW,中的,位,5,。,位操作指令中，位累加器要用,“,C,”,表示（注：而,CY,与具体的直接位地址,D7H,对应）。,试比较：,A,与,ACC,的关系？,2024/9/21,50,3.7.1,位传送,MOV bit,，,C,；,bit,（,CY,）,MOV C,，,bit,；,CY ,（,bit,）,3.7.2,位状态设置,位清,0,位置位,2024/9/21,51,3.7.3,位逻辑运算,位逻辑与,位逻辑或,位取反,2024/9/21,52,判,CY,转移,判,bit,转移,3.7.4,位判跳（条件转移）,;,若（,CY,）,=1,PC,（,PC,）,+2+rel,否则顺次执行。,;,若（,CY,）,=0;PC,（,PC,）,+2+rel;,否则顺次执行。,;,（,bit,）,=1,PC,（,PC,）,+3+rel,否则顺次执行。,;,（,bit,）,=1,PC,（,PC,）,+3+rel,bit 0,否则顺次执行,;,（,bit,）,=0,PC,（,PC,）,+3+rel,否则顺次执行,2024/9/21,53,Thank You !,
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