任务二(三、指系统和控制指)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,任务二 相关指令,指令系统简介,控制指令,1,:MCS-51指令系统的概述,MCS-51共有111条指令，指令的长度和执行时间因不同的指令而各不相同。,1.1,指令格式,1.2,指令的三种表示形式,1.3,指令的字节数,1.4,指令的分类,继续,1.1,指令格式,：,指令格式：既指令的结构形式。,OP,DATA,或,ADDRESS,操作码,操作数或操作数地址,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,返回,00100100B 24H,00001000B,08H,ADD,A,，,#08H,一般格式为：,操作助记符,目的操作数,，,源操作数,；注释,二进制表示形式 十六进制表示,汇编格式,返回,1.2 指令的三种表示形式：,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）,MOV A,，,R0,双字节指令,（,45,条,）：,指令的操作码和操作数各占一个字节。如：,MOV,A,#data,很明显：,8,位的操作数本身占据一个字节。,程序存储器,01110100,data,n,n+1,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,（,17,条,）：,指令中的操作数为双字节。如：,MOV DPTR,#data16,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 dptr,#data16,OP (75H),direct(20H),data (FFH),MOV direct,#data,三字节指令在存储器中存放的方式示意图,1.2,控制转移指令：,22,条,功能,：用于改变程序计数器,PC,值，以控制程序的流向,有效区间,：,ROM,标志位,：这些指令的执行一般都,不会对标志位有影响,无条件转移指令,（,4,条）,条件转移指令,（,8,条）,位控制转移指令,（,5,条）,子程序调用和返回指令,（,4,条）,空操作指令,（,1,条）,（,1,）,无条件,转移指令：,4,条,长转移指令,LJMP,绝对转,移指令,AJMP,短转,移指令,SJMP,间接转,移指令,JMP,注意,：,addr16,通常采用符号地址表示,可以在,64KB,（,0000HFFFFH,）,范围内转移的指令,三字节双周期指令,功能,：将指令中,16,位目标地址码送入程序计数器,PC,，使程序执行下条指令时无条件转移到,addr16,去执行,长转移指令,LJMP addr16,；,addr16,（,PC,）,绝对转移指令,AJMP addr11,；（,PC,）,+2,（,PC,）,当前值,，（,addr11,）（,PC,）,10-0,功能,：指令中提供,11,位地址，与,PC,当前值,的高,5,位共同组成,16,位目标地址,程序无条件转向目标地址,注意,：,该指令是一条可以在,2K,范围内转移的指令,转移的目标地址是通过计算获得，该过程是系统自动完成的,双字节双周期指令,1 0 1,0 0 0 0 1,1 0 1 0 0 1 0 1,X X X X,X,1 0 1,1 0 1 0 0 1 0 1,A,10,A,9,A,8,操作码,A,7,A,0,AJMP,指令,PC,程序计数器,短跳转指令举例,例：若,AJMP,指令地址,(PC)=2300H,执行指令,AJMP 0FFH,后，结果为：转移目的地址,(PC)=20FFH,，程序向前转到,20FFH,单元开始执行。,0 0 0,0 0 0 0 1,1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 1 0,0,0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1,A,10,A,9,A,8,操作码,A,7,A,0,AJMP,指令,PC,程序计数器,0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0,PC,当前值,+2,EX,：,2FFFH AJMP 17BH,（,PC,）当前值,=2FFFH+2=3001H,（,PC,）转移,=317BH,0 0 1,0 0 0 0 1,0 1 1 1 1 0 1 1,0 0 1 1 0,0 0 1,0 1 1 1 1 0 1 1,A,10,A,9,A,8,操作码,A,7,A,0,AJMP,指令,PC,程序计数器,短转移指令,SJMP,rel,；（,PC,）,+2,（,PC,）,当前值,，,（,PC,）,当前值,+,rel,（,PC,）,注意,：,短转移指令是一条相对转移指令,双字节双周期指令,SJMP$,停机指令，并非真正的停机指令,如,：,1000H SJMP 89H,（,PC,）,转移,=1000H+2+89H=1002H+FF89H=0F8BH,FE,（,-2,）,功能,：先使,PC,加,2,后的地址和,rel,相加作为目标转移地址,rel,为地址偏移量，为带符号,8,位二进制，常用补码表示，范围为,-128+127,，因此，程序转移范围为当前,PC,前,128,字节，或后,127,字节,间接转移指令,JMP A+DPTR,；（,A,）,+,（,DPTR,）（,PC,）,功能,：将累加器,A,中的,8,位无符号数与,16,位数据指针相加，其和装入程序计数器,PC,中，控制程序转向目标地址,注意,：,用户应预先把目标地址的基地址送入,DPTR,，目标地址对基地址的偏移量放入累加器,A,中,这是一条很有用的,散转,指令，转移地址不是在编程时确定的，而是在程序运行时,动态,决定的,多用于多分支程序中，,DPTR,装入多分支程序的首地址，由累加器,A,的内容动态选择其中的某一分支进行分支转移,（,2,）,条件,转移指令：,8,条,特点,：,是一种在执行过程中需要判断某种条件是否满足而决定程序流程,如满足条件就转移，否则就不转移，顺序执行原程序,均为,相对寻址,转移指令,累加器,A,判零转移指令（,2,）,比较转,移指令（,4,）,循环转,移指令（,2,）,累加器,A,的判零转移指令,：,2,条,JZ,rel,；若,A=0,，则（,PC,）,+2+,rel,（,PC,）,；若,A0,，则（,PC,）,+2,（,PC,）,JNZ,rel,；若,A0,，则（,PC,）,+2+,rel,（,PC,）,；若,A=0,，则（,PC,）,+2,（,PC,）,注意,：,上述两条指令判别规则正好相反,都是双字节指令,rel,为,8,位带符号数，条件转移目标地址是,PC,当前值,为中心,（,-128+127,）,例,：已知外部,RAM,中,DATA1,为起始地址的数据块，该数据块以零为结束标志，试编程将其传送到以,DATA2,为起始地址的内部,RAM,区,流程图,：,开始,结束,DATA1,（,DPTR,）,DATA2,（,R0,）,取（,DPTR,）单元,内容（,A,）,判（,A,）,=0,？,（,A,）（,R0,）,对应单元,（,DPTR,）,+1,（,R0,）,+1,是,否,程序,：,ORG2400H,MOVDPTR,，,#DATA1,MOVR0,，,#DATA2,LOOP:MOVXA,，,DPTR,JZDONE,MOVR0,，,A,INCDPTR,INCR0,SJMPLOOP,DONE:SJMP$,END,比较转移指令,：,4,条,CJNE A,，,direct,，,rel,；若（,A,）（,direct,），则（,PC,）,+3+,rel,（,PC,）,；若（,A,）,=,（,direct,），则（,PC,）,+3,（,PC,）,CJNE A,，,#data,，,rel,；若（,A,）,data,，则（,PC,）,+3+,rel,（,PC,）,；若（,A,）,=data,，则（,PC,）,+3,（,PC,）,CJNE,Rn,，,#data,，,rel,；若（,Rn,）,data,，则（,PC,）,+3+,rel,（,PC,）,；若（,Rn,）,=data,，则（,PC,）,+3,（,PC,）,CJNE,Ri,，,#data,，,rel,；若（,A,）,data,，则（,PC,）,+3+,rel,（,PC,）,；若,(,（,Ri,）,)=data,，则（,PC,）,+3,（,PC,）,功能,：,对目的操作数与源操作数比较，若它们的值不等则转移，相等则按顺序执行程序,指令操作过程,：,（,PC,）,+3,（,PC,）,=,？,源操作数,目的操作数,比较,（,PC,）,+,rel,（,PC,）,若目的字节源字节，,1,（,C,）,若目的字节,源字节，,0,（,C,）,是,否,注意,：,都是三字节指令,指令执行过程中的比较操作实际上是减法操作，不保存两数之差，但要形成,CY,标志,（即对,CY,有影响）,若参加比较的两个操作数是无符号数，则可以直接根据指令执行后产生的,CY,判断两个操作数的大小，若目的操作数小于源操作数，则,CY=1,，否则,CY=0,若参加比较的两个操作数是,带符号数补码,，则仅根据,CY,是无法判断它们的大小,循环转移指令,：,2,条,DJNZ,Rn,，,rel,；,（,Rn,）,-1,（,Rn,）,；若（,Rn,）,0,，则（,PC,）,+2+,rel,（,PC,）,；若（,Rn,）,=0,，则（,PC,）,+2,（,PC,）,DJNZ direct,rel,；,（,direct,）,-1,（,direct,）,；若（,direct,）,0,，则（,PC,）,+3+,rel,（,PC,）,；若（,direct,）,=0,，则（,PC,）,+3,（,PC,）,功能,：这是减,1,与,0,比较指令，每执行一次该指令，目的操作数减,1,，结果送回目的操作数中，并判断目的操作数是否为,0,，不为,0,则转移，否则顺序执行,注意,：,如果目的操作数原值为,00H,，减,1,则下溢得,FFH,，不影响任何标志位,2,字节,3,字节,（,4,）,子程序调用和返回,指令：,4,条,子程序的,功能,：减少编程工作量；,减少程序所占,ROM,存储空间,调用程序,（主程序,/,子程序）,：调用子程序的程序,调用指令,被调用程序,（子程序）,：被调用的程序,返回指令,特点,：,子程序执行完成，通过返回指令,PC,自动返回调用指令的,下一条指令,执行,调用指令与返回指令成对使用,子程序可以嵌套,调用指令,长调用指令,（,LCALL,）,短调用指,令,（,ACALL,）,功能,：,断点保护,构造目的地址,特点,：,是三字节指令,64KB,范围调用,长调用指令,LCALL addr16,；（,PC,）,+,3,（,PC,）,；（,SP,）,+1,（,SP,），（,PC,）,7-0,（,SP,）,；（,SP,）,+1,（,SP,），（,PC,）,15-8,（,SP,）,；,addr16,（,PC,）,短调用指令,ACALL addr11,；（,PC,）,+,2,（,PC,）,；（,SP,）,+1,（,SP,），（,PC,）,7-0,（,SP,）,；（,SP,）,+1,（,SP,），（,PC,）,15-8,（,SP,）,；,addr11,（,PC,）,100,功能,：,断点保护,构造目的地址,（子程序入口地址），形成同,AJMP,指令,特点,：,是两字节指令,2KB,范围调用,返回指令,RET,；（,SP,）（,PC,）,15-8,，（,SP,）,-1,（,SP,）,；（,SP,）（,PC,）,7-0,，（,SP,）,-1,（,SP,）,RETI,；（,SP,）（,PC,）,15-8,，（,SP,）,-1,（,SP,）,；（,SP,）（,PC,）,7-0,，（,SP,）,-1,（,SP,）,功能,：,这两条指令的功能相同，都是把堆栈中断点地址恢复到程序计数器,PC,中，从而使单