2022年單片機(jī)原理及接口技術(shù)-第三章-指令系統(tǒng)7

第三章

指令系統(tǒng)----89C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)主講：武桐§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)概述：MCS-51指令系統(tǒng)由111條指令組成。其中單字節(jié)指令49條，雙字節(jié)指令45條，三字節(jié)指令17條。從指令執(zhí)行時(shí)間看，單周期指令64條，雙周期45條，只有乘、除指令為4個(gè)周期?！?.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)89C51指令系統(tǒng)可分為五大類

[1]數(shù)據(jù)傳送指令：28條

[2]算術(shù)運(yùn)算指令：24條

[3]邏輯運(yùn)算及移位指令：25條

[4]控制轉(zhuǎn)移指令：17條

[5]位操作指令（布爾操作）：17條3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)---使用最頻繁的指令CPU在進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)，總需要有操作數(shù)，因此，數(shù)據(jù)的傳送是一種最基本、最主要的操作。數(shù)據(jù)傳送類指令共28條，是將源地址單元的內(nèi)容送到目的地址單元去。指令執(zhí)行后，源操作數(shù)不變，目的操作數(shù)被源操作數(shù)取代，或者二者互換。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)以累加器A為目的操作數(shù)的指令（4條，即4種尋址方式）以寄存器Rn為目的操作數(shù)的指令（3條）以直接地址為目的操作數(shù)的指令（5條）以間接地址為目的操作數(shù)的指令（3條）十六位數(shù)據(jù)傳送指令(1條)查表指令（2條）累加器A與片外RAM傳送指令(4條)棧操作指令（2條）交換指令(4條)數(shù)據(jù)傳送類指令用到的助記符有：MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、PUSH、POP7種。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)---使用最頻繁的指令數(shù)據(jù)傳送類指令不影響標(biāo)志位，這里所指的標(biāo)志是指Cy、Ac和OV，但不包括檢驗(yàn)累加器奇偶性的標(biāo)志位P。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（1）以累加器A為目的操作數(shù)的指令（4條）3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（1）以累加器A為目的操作數(shù)的指令（4條）MOVA,R6;(R6)

A寄存器尋址MOVA,@R0;（（R0））

A間接尋址MOVA,70H;（70H）

A直接尋址MOVA,#78H;78H

A立即尋址例如：3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（2）以寄存器Rn為目的操作數(shù)的指令（3條）例如：（A）=78H，（R5）=47H，（70H）=F2H，執(zhí)行指令：MOVR5，A ；（A）

R5，

（R5）=78HMOVR5，70H；（70H）

R5，（R5）=F2HMOVR5，#A3H；A3H

R5，（R5）=A3H注意在89C51指令系統(tǒng)中沒有“MOVRn，Rn”傳送指令3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（3）以直接地址為目的操作數(shù)的指令（5條）匯編指令格式機(jī)器碼格式操作注釋MOVdirect，A 11110101direct（A）→direct將累加器A中內(nèi)容傳送到直接地址direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中。MOVdirect，Rn 10001rrrdirect(Rn)→

direct將工作寄存器Rn（即R0-R7）中內(nèi)容傳送到直接地址direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中MOVdirectdirect10000101源direct目的direct(源direct)→目的direct將直接地址源direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中內(nèi)容傳送到直接地址目的direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)匯編指令格式機(jī)器碼格式操作注釋MOVdirect，@Ri1000011idirect((Ri))→

direct將間接尋址（Ri為R0或R1）所得的片內(nèi)RAM單元內(nèi)容傳送到直接地址direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中MOVdirect，#data01110101direct#data#data

→

direct將立即數(shù)傳送到直接地址direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中這組指令的功能是把源操作數(shù)所指定的內(nèi)容送入由直接地址direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中。MOV 30H,40H;(40H)

30H直接尋址等效于：MOV A,40H;(40H)

AMOV 30H,A;(A)

30H寄存器尋址3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)例如：（3）以直接地址為目的操作數(shù)的指令（5條）3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)例如：（4）以寄存器間接地址為目的操作數(shù)的指令(3條)(Ri)表示Ri中的內(nèi)容為指定的RAM單元。設(shè)：（30H）=6FH，(R1)=40H，執(zhí)行：MOV@R1，30H;結(jié)果:（40H）=6FH3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)MOV指令在片內(nèi)存儲(chǔ)器的操作功能如圖3-6示。@RiRn#data

A

direct3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（5）十六位數(shù)據(jù)傳送指令(1條)匯編指令格式機(jī)器碼格式操作注釋MOVDPTR,#data1610010000高位字節(jié)低位字節(jié)dataH→DPHdataL→DPL將高8位立即數(shù)dataH送入DPH，低8位立即數(shù)dataL送入DPL。＊這條指令的功能是把16位常數(shù)送入DPTR。這條指令的執(zhí)行結(jié)果把高8位立即數(shù)送入DPH，低8位立即數(shù)送入DPL。＊這是整個(gè)指令系統(tǒng)唯一的一條16位數(shù)據(jù)傳送指令，用來設(shè)置地址指針。地址指針DPTR由DPH和DPL組成。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)例如：（5）十六位數(shù)據(jù)傳送指令(1條)MOVDPTR#1234H;#1234

DPTR；

（DPTR）=1234H，（DPH）=12H，（DPL）=34H3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（6）查表指令（2條）匯編指令格式機(jī)器碼格式操作注釋MOVCA，@A+DPTR;10010011先(PC)+1→PC,后((A)+(DPTR))→A（遠(yuǎn)程查表）MOVCA，@A+PC;10000011先(PC)+1→PC,后((A)+(PC))→A（近程查表）

在89C51指令系統(tǒng)中，有2條極為有用的查表指令，其數(shù)據(jù)表格放在程序存儲(chǔ)器中?；刂芳拇嫫?變址寄存器間接尋址@PC+A(程序存儲(chǔ)器0-64K)基地址寄存器+變址寄存器間接尋址@DPTR+A(程序存儲(chǔ)器0-64K)累加器A圖3-7程序存貯器傳送（查表）3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（6）查表指令（2條）

MOVCA,@A+PC近程查表

這條指令以PC作基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號(hào)整數(shù)和PC的內(nèi)容相加后得到一個(gè)16位的地址，由該地址指出的程序存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送達(dá)累加器A。

此指令的優(yōu)點(diǎn)是不改變特殊功能寄存器及PC的狀態(tài)，根據(jù)A的內(nèi)容就可以取出表格中的常數(shù)。缺點(diǎn)是表格只能存放在該條查表指令后面的256個(gè)單元之內(nèi)，表格的大小受到限制，而且表格只能被一段程序所利用。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)

MOVCA,@A+PC近程查表3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)1010H02H1011H04H1012H06H1013H08HROM執(zhí)行程序：1000H:MOVA,#0DH;#0DH

A,查表的偏移量

1002H:MOVCA,@A+PC;(0DH+1003H)

A1003H:MOVR0,A;(A)

R0結(jié)果為：(A)=02H，(R0)=02H，(PC)=1004H

MOVCA,@A+DPTR遠(yuǎn)程查表這條指令以DPTR作為基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號(hào)整數(shù)和DPTR的內(nèi)容相加后得到一個(gè)16位的地址，由該地址指出的程序存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送達(dá)累加器A。

這條查表指令的執(zhí)行結(jié)果只和指針DPTR及累加器A的內(nèi)容有關(guān)，與該指令存放的地址及常數(shù)表格存放的地址無關(guān)，因此表格的大小和位置可以在64K程序存儲(chǔ)器中任意安排，一個(gè)表格可以為各個(gè)程序塊公用。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（6）查表指令（2條）

MOVCA,@A+DPTR遠(yuǎn)程查表3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)7010H02H7011H04H7012H06H7013H08HROM執(zhí)行程序：1000H:MOVA,#10H;#10H

A1002H:PUSHDPH;DPH入棧1004H:PUSHDPL;DPL入棧1006H:

MOVDPTR,#7000H;7000H

DPRT1009H:

MOVCA,@A+DPTR;(10H+7000H)A100AH:

POPDPL;DPL出棧100CH:

POPDPH;DPH出棧結(jié)果為：(A)=02H，(PC)=100EH，(DPTR)=原值保護(hù)DPRT恢復(fù)DPRT,先進(jìn)后出例：求平方數(shù)MOVA,#03H ADDA,#rel MOVCA,@A+PC MOV20H,AHERE:SJMP HERETABLE:DB00H,01H,04H,09H DB16H,25H,36H,49HDB64H,81H 0FFEH1000H1002H1003H1005H1007H例：求平方數(shù)MOVA,#03H MOVDPTR,#TABLE MOVCA,@A+DPTR MOV20H,AHERE:SJMP HERETABLE:DB00H,01H,04H,09H DB16H,25H,36H,49HDB64H,81H 3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（7）累加器A與片外RAM傳送指令(4條)在8051指令系統(tǒng)中，CPU對(duì)片外RAM的訪問只能用寄存器間接尋址的方式，且僅有四條指令：＊第2，4兩條指令以DPTR為片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16位地址指針，尋址范圍達(dá)整個(gè)64KB片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間。其功能是DPTR所指定的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與累加器A之間傳送數(shù)據(jù)。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（7）累加器A與片外RAM傳送指令(4條)MOVXA,@DPTR

;((DPTR))

A,讀外部RAM/IOMOVX@DPTR,A

;(A)

(DPTR)，寫外部RAM/IO＊第1，3兩條指令是用R0或R1作低8位地址指針，由P0口送出，尋址范圍是片外256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這兩條指令完成以R0或R1為地址指針的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與累加器A之間的傳送數(shù)據(jù)。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（7）累加器A與片外RAM傳送指令(4條)MOVXA,@Ri

;((Ri))

A，讀外部RAM/IOMOVX@Ri,A

;(A)

((Ri))，寫外部RAM/IO圖3-8外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳送操作累加器A寄存器間接尋址

寄存器間接尋址@R1,@R0@DPTR(外RAM0-255B）

(外RAM0-64KB）3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（7）累加器A與片外RAM傳送指令(4條)上述四條指令的操作如圖3-8所示:3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（7）累加器A與片外RAM傳送指令(4條)將片外2010H單元內(nèi)容送到片內(nèi)30H單元中例如：MOV DPTR,#2010HMOVXA,@DPTRMOV 30H,A3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（7）累加器A與片外RAM傳送指令(4條)將片外RAM1000H單元中的數(shù)據(jù)

片外RAM2000H單元例如：MOV DPTR,#1000HMOVX A,@DPTRMOV DPTR,#2000HMOVX @DPTR,A3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)（8）棧操作指令（2條）＊在89C51片內(nèi)RAM的128字節(jié)單元中，設(shè)定一個(gè)區(qū)域作為堆棧（一般設(shè)在30H~7FH單元中）；＊數(shù)據(jù)的進(jìn)棧出棧由指針SP統(tǒng)一管理，原則是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”。3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令§3.389C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)例如：（8）棧操作指令（2條）當(dāng)（SP）=30H，(A)=40H，(B)=70H時(shí)執(zhí)行下列指令：40H

31H70H

32H10H

30HSPPUSHA

（SP）+1=31H

SP（A）

31HPUSHB

（SP）+1=32H

SP（B）

32H棧底棧頂結(jié)果：（31H）=40H，（32H）=70H（SP）=32H將累加器A中內(nèi)容傳送到直接地址direct所指出的片內(nèi)存儲(chǔ)單元中。其中單字節(jié)指令49條，雙字節(jié)指令45條，三字節(jié)指令17條。MOVCA,@A+PC近程查表11110101MOVXA,@DPTR;((DPTR))A,讀外部RAM/IO該指令將累加器A的低4位與R0或R1所指出的片內(nèi)RAM單元的低4位數(shù)據(jù)相互交換，各自的高4位不變。1003H:MOVR0,A