2019/10/30,email:qinyemei,1,單片機原理及應用,主講：覃業梅 中南林業科技大學涉外學院,第三章 mcs-51的指令系統,2019/10/30,2,3.1 指令系統概述,mcs51單片機共有111條指令 單字節指令49條 雙字節指令45條 三字節指令17條 單周期指令64條 雙周期指令45條 四周期指令2條（乘法、除法） 數據傳送類指令28條 算術運算類指令24條 邏輯操作類指令25條 位操作指令17條 控制轉移類指令17條,2019/10/30,3,3.2 指令格式,mcs51單片機匯編語言指令由操作碼和操作數兩部分組成。 指令的格式為： 【標號】：操作碼 【目的操作數】，【源操作數】；注釋 標號表示該指令的符號地址，可以是數字和字母或字母和數字的組合 操作碼規定了指令所實現的操作功能 目的操作數指令執行后結果的存放的地方 源操作數參加指令執行的數據來源 注釋是為方便用戶閱讀而加的注釋，可有可無,注意：一條指令中可以沒有標號、操作數和注釋，但是一定要有操作碼。,2019/10/30,4,3.3 指令系統的尋址方式,尋址方式：在指令中說明操作數所在地址的方法 單片機存儲數的地方有：片內ram（地址為00h7fh）、通用寄存器（r0r7）、特殊功能寄存器(地址在80hffh)以及片外ram，除此以外，程序存儲器還可以存放表格等數據。,2019/10/30,5,2019/10/30,6,-128127,2019/10/30,7,尋址問題,如果某條指令還有兩個操作數，例如mov a，data，它究竟屬于立即尋址還是寄存器尋址？,這要看以哪個操作數為參照物了。因為操作數分為源操作數（數據從哪來）和目的操作數（數據準備送到哪去），所以在討論上面這條指令時，對于源操作數data是“立即尋址”，但對于操作數a來說是“寄存器尋址”,2019/10/30,8,3.5 mcs-51指令系統分類介紹,符號指令的操作數中使用的符號 rn當前寄存器組r0r7 ri間接尋址的2個通用寄存器r1和r0 direct內部ram或sfr，表示對它們直接尋址 data立即數 rel相對轉移偏移量 bit內部ram或sfr中的位地址 /bit對bit取反 addr11，addr1611或16位目的地址 間址寄存器的前綴標志 (x)x中的內容 (x)由x尋址的單元中的內容,2019/10/30,9,1、數據傳送類,dptr,a+dptr,a+pc,movc,空間是256b,空間是64kb,2019/10/30,10,堆棧操作 push direct ;(sp)+1sp, (direct) sp pop direct ;(sp)direct,(sp)-1sp 字節交換 xch a, xchd a, ri,注意：順序,rn direct ri,2019/10/30,11,例題,在8051單片機片內ram中，已知（30h）38h，（38h）40h，（40h）48h，（48h）90h，寫出下列指令按順序執行后的結果,mov a，40h mov r1，a mov p1，0f0h mov r1，#30h mov dptr，1234h mov 40h，38h mov r1，30h mov 90h，r1 mov 48h，30h mov a，r1 mov p0，p1,； （ a）48h,； （ r1）48h,； （ p1）0f0h,； （ 90h）30h,； （ dptr ） 1234h,；（40h）40h,； （ r1）38h,； （ p1）38h,；（48h）38h,； （ a）40h,； （ p0）38h,執行后：(a)=40h, (dptr)=1234h, (30h)=38h, (38h)=40h, (40h)=40h, (48h)=38h, (p1)=38h, (p0)=38h,2019/10/30,12,例題,1、 (a)=85h,(dptr)=2100h,執行movc a，a+dptr 2、a=12h,ri=50h,(50h)=34h,則執行完指令xchd a,ri后的a,ri,50h,執行后a51h,a14h，ri50h，（50h）32h,2019/10/30,13,例題,mov a，0 mov r0，61h mov r0，0 xch a，50h xchd a，r0 mov 60h，a,；r061h,；（61h）00h,；a37h，（50h）00h,；a30h，（61h）07h,若執行下列程序前，（50h）37h，,；a00h,；（60h）30h,執行完本段程序后，(50h)00h，(a)30h，(r0)61h，(61h)07h，(60h)30h。既這段程序的作用是：將片內ram50h單元的8位數據中的低4位取出，送片內ram61h，而高4位取出，送片內ram60h,2019/10/30,14,2、算術操作類,(1) 加法類 add/addc a,#data direct rn ri,* 對cy、ac、ov、p 均有影響 * psw的組成,第6、7位不同時進位，則ov=1,2019/10/30,15,subb a，,#data direct rn ri,* 對cy、ac、ov、p 均有影響 * psw的組成,第6、7位不同時借位，則ov=1,(2) 減法類,2019/10/30,16,(3) 加1，減1類,inc dec * 影響p,a direct rn ri dptr,a direct rn ri,例：若a32h，（50h）f3h 則執行完下列指令后，a？，50h？ inc a inc 50h,解：a33h，（50h）f4h,2019/10/30,17,(4) bcd碼調整,da a * 僅當兩個bcd碼相加時，才對其結果進行調整，該指令僅接在add/addc后 * 低半字節9或ac=1時，低4位+6，即(a)+6a 高半字節9或c=1時，高4位+6,即(a)+60ha,bcd碼(binary-coded decimal)或稱二-十進制代碼，是一種二進制的數字編碼形式，用二進制編碼的十進制代 碼。這種編碼形式利用了四個位元來儲存一個十進制的數碼，使二進制和十進制之間的轉換得以快捷的進行。逢9(1001)進1。,2019/10/30,18,(5) 乘除法,mul ab ；(a) (b) (b)(a) * 當乘積255時，ov=1。 div ab ；(a) (a)為商 ；(b) (b)為余數 * 當(b)=0時，ov=1。,a存低8位，b存高8位,2019/10/30,19,例題,1、設(a)=53h,(r0)=0fch執行指令：add a,r0 2、c=1，執行指令后a的內容 mov a，#20h mov b，a add a，b subb a，#10h,執行結果： (a) 01010011 +(r0) = +11111100 (a) 01001111 cy=1，ac=0，ov=0，p=1。,執行結果： (a)=2fh,2019/10/30,20,3、邏輯運算類,clr cpl rl rlc rr rrc swap,a,anl orl a， xrl,direct rn ri #data,anl orl direct， xrl,a #data,一個操作數,兩個操作數,帶進位,2019/10/30,21,例題,1、若a36h,(30h)=1eh,則執行下列指令后,a=?,(30h)=? anl a，0fh anl 30h，f0h,(a)06h，（30h）10h,執行完該指令后，(a)47h,則執行完該指令后，ac7h，cy0,2、若a8eh，則執行指令 rr a后，a？,3、上題中，c=1，執行rrc a后，a=？c=？,2019/10/30,22,4、控制轉移類,ajmp addr11 ;低11位地址變，高5位不變 sjmp rel ljmp addr16 ；16位地址 jmp a+dptr jz(jnz) rel ；對a的判斷 cjne a, direct, rel a, cjne rn, #data ri, djnz rn,rel djnz direct,rel,無條件跳轉,條件跳轉,addr11,addr16，rel都可用標號表示,間接地址作為下條指令的地址送入pc,2019/10/30,23,acall addr11 ;低11位地址變，高5位不變 lcall addr16 ；16位地址 ret reti nop,調用,子程序,注意： 在調用子程序時(sp)+1sp,(pcl) sp; (sp)+1sp,(pch) sp; 在子程序返回時 (sp) pch, (sp)-1sp; (sp) pcl, (sp)-1sp;,2019/10/30,24,例題,1、kwr：ajmp 100h kwr地址為1030h，執行后程序轉移到 ； kwr地址為3030h，執行后程序轉移到 ； 2、krd：sjmp pkrd pkrd地址為0123h,目的地址；krd值為0100h。 rel=0123h-(0100h+2)=21h 3、pm： mov r1，a rl a add a，r1 mov dptr，#pmtb jmp a+dptr pmtb: ljmp pm0 ;轉向命令0處理入口 ljmp pm1 ;轉向命令1處理入口 ljmp pm2 ;轉向命令2處理入口 ljmp pm3 ;轉向命令3處理入口,1100h,3100h,2019/10/30,25,例題,4、若(sp)=60h,標號ma值為1123h，子程序sub位于0345h，執行： ma：acall sub 結果： (sp)= ， (61h)= ， (62h)= ， (pc)= 。 5、若(sp)=60h,標號strt值為0100h，子程序dir位于8100h，執行： strt：acall dir 結果： (sp)= ， (61h)= ， (62h)= ， (pc)= 。 6、若(sp)=62h, (62h)=07h， (61h)=30h，執行： ret 結果： (sp)= ， (pc)= 。,62h,25h,11h,1345h,62h,03h,01h,8100h,60h,0730h,2019/10/30,26,5、位操作類,mov c，bit mov bit ，c clr cpl c或bit setb anl c, bit或/bit orl jc(jnc) rel ；對c的操作 jb(jnb) bit, rel jbc bit, rel,位傳送,位條件轉移,2019/10/30,27,指令練習,rr34：clr a mov r0，#30h mo