單片機原理及應用教程第4版-趙全利全套教案課件

單片機原理及應用教程

（第4版）

趙全利主編

杜海龍陳軍秦春斌副主編

2020-8第1章計算機基礎概述1.1單片機應用基礎概述1.2數(shù)制劑編碼1.3計算機系統(tǒng)組成1.4單片機與嵌入式系統(tǒng)1.5單片機應用開發(fā)資源1.6一個簡單的單片機應用示例1.1單片機應用基礎概述1.1.1計算機及單片機簡介1.馮·諾依曼計算機1945年6月發(fā)表的關于EDVAC的報告草案中，提出了以“二進制存儲信息”、“存儲程序（自動執(zhí)行程序）”為基礎的計算機結構思想，即馮·諾依曼結構，如下圖。圖1-1EDVAC計算機硬件經(jīng)典結構2.單片型計算機（單片機）

通常所說的51系列單片機（本書以下簡稱51單片機）是對以Intel公司MCS-51系列單片機中8051為基核推出的各種型號兼容性單片機的統(tǒng)稱。51單片機是學習單片機應用基礎的首選單片機，同時也是應用最廣泛的一種單片機。51單片機其代表型號有Intel公司80C51、ATMEL公司的AT89系列，但51單片機一般不具備自編程能力。當前在應用系統(tǒng)盛行的STC單片機系列，完全兼容51單片機，其抗干擾性強、加密性強、超低功耗、可以遠程升級、價格低廉、使用方便及在系統(tǒng)在應用中編程等內(nèi)部專用功能電路等特點，使得STC系列單片機的應用日趨廣泛。ARM單片機采用了新型的32位ARM核處理器，使其在指令系統(tǒng)、總線結構、調(diào)試技術、功耗以及性價比等方面都超過了傳統(tǒng)的51單片機。1.2數(shù)制及編碼計算機只是一種以二進制數(shù)據(jù)形式內(nèi)部存儲信息、以程序存儲為基礎、由程序自動控制的電子設備。二進制數(shù)是計算機硬件能直接識別并進行處理的惟一形式。1.2.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

數(shù)制就是計數(shù)方式。常用的數(shù)制有二進制、八進制、十進制、十六進制數(shù)據(jù)等。在計算機內(nèi)只能使用二進制表示，因此，計算機在處理數(shù)據(jù)時，必須進行各種數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換。1.二進制數(shù)

二進制數(shù)只有兩個數(shù)字符號：0和1。計數(shù)時按“逢二進一”的原則進行計數(shù)。二進制數(shù)的表示形式有(110)2(110.11)210110B等。2.十六進制數(shù)

十六進制數(shù)有16個數(shù)字符號，其中0～9與十進制相同，剩余6個為A～F，分別表示十進制數(shù)的10～15。十六進制數(shù)的計數(shù)原則是逢“十六進一”。為了便于區(qū)別不同進制的數(shù)據(jù)，一般情況下可在數(shù)據(jù)后跟一后綴：二進制數(shù)用“B”表示（如00111010B）；十六進制數(shù)用“H”表示（如3A5H）；十進制數(shù)用“D”表示（如39D或39）。3.不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換(1)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)對任意二進制數(shù)均可按權值展開將其轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)。(10)2=1×21＋0×20=(2)10對于十進制整數(shù)，可采用除２取余的方法轉(zhuǎn)化成二進制數(shù)。對于十進制小數(shù)，可采用乘２取整的方法轉(zhuǎn)化成二進制數(shù)。(2)二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

在將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)時，其整數(shù)部分可由小數(shù)點開始向左每4位為一組進行分組，直至高位。若高位不足4位，則補0使其成為4位二進制數(shù)，其小數(shù)部分由小數(shù)點向右每4位為一組進行分組，不足4位則末位補0使其成為4位二進制數(shù)。例如：1000101B=01000101B=45H

例如：100101.101B=00100101.1010B=25.AH

需要將十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)時，則為上述方法的逆過程。例如：45.AH=01000101.1010B

例如：7ABFH=0111101010111111B

7

A

B

F1.2.2編碼1.二進制數(shù)的編碼(1)機器數(shù)與真值一個數(shù)在計算機中的表示形式叫做機器數(shù)，而這個數(shù)本身（含符號“+”或“-”）稱為機器數(shù)的真值。通常在機器數(shù)中，用最高位“1”表示負數(shù)，“0”表示正數(shù)(2)原碼、反碼和補碼

1)原碼。正數(shù)的符號位用“0”表示，負數(shù)的符號位用“1”表示，其數(shù)值部分隨后表示，稱為原碼。

2)反碼、補碼。在計算機中，任何有符號數(shù)都是以補碼形式存儲的。對于正數(shù)，其反碼、補碼與原碼相同。

對于負數(shù)，其反碼為：原碼的符號位不變，其數(shù)值部分按位取反。負數(shù)的補碼為：原碼的符號位不變，其數(shù)值部分按位取反后再加1（即負數(shù)的反碼＋1），稱為求補。如果已知一個負數(shù)的補碼，可以對該補碼再進行求補碼（即一個數(shù)的補碼的補碼），即可得到該數(shù)的原碼。2.二—十進制編碼二—十進制編碼又稱BCD編碼，既具有二進制數(shù)的形式，以便于存儲，又具有十進制數(shù)的特點，以便于進行運算和顯示結果。在BCD碼中，用4位二進制代碼表示1位十進制數(shù)。3.ASCII碼

ASCII（AmericanStandardCodeforInformation）碼是一種國際標準信息交換碼，它利用7位二進制代碼來表示字符，再加上1位校驗位，故在計算機中用1個字節(jié)8位二進制數(shù)來表示一個字符，這樣有利于對這些數(shù)據(jù)進行處理及傳輸。1.3計算機系統(tǒng)組成1.3.1計算機硬件組成

1.硬件結構

一臺計算機的基本結構如圖1-5所示。它由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。圖1-5微型計算機硬件結構

隨著大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展，

把運算器、控制器和通用寄存器集成在一塊半導體芯片上，稱其為微處理器（機），也稱CPU。微處理器主要包括算術邏輯運算部件（ALU）、累加器、控制邏輯部件、程序計數(shù)器及通用寄存器等組成。

2.存儲器存儲器具有記憶功能，用來存放數(shù)據(jù)和程序。計算機中的存儲器主要有隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）兩種。存儲器的容量常以字節(jié)為單位表示如下：

1Byte=8bit

1024B=1KB

1024KB=1MB

1024MB=1GB

1024GB=1TB3.總線

總線是連接計算機各部件之間的一組公共的信號線。其可分為系統(tǒng)總線和外總線。系統(tǒng)總線應包括：地址總線（AB）控制總線（CB）數(shù)據(jù)總線（DB）4.輸入輸出(I/O)接口

CPU通過接口電路與外部輸入、輸出設備交換信息。1.3.2.計算機軟件系統(tǒng)

根據(jù)軟件功能的不同，軟件可分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。使用和管理計算機的軟件稱為系統(tǒng)軟件。應用軟件是由用戶在計算機系統(tǒng)軟件資源的平臺上，為解決實際問題所編寫的應用程序。1.3.3計算機語言及程序設計

計算機語言是實現(xiàn)程序設計、以便人與計算機進行信息交流的必備工具，又稱程序設計語言。1．計算機語言

計算機語言可分為3類：機器語言、匯編語言、高級語言。

機器語言（又稱二進制目標代碼）是CPU硬件惟一能夠直接識別的語言，在設計CPU時就已經(jīng)確定其代碼的含義。匯編語言使用人們便于記憶的符號來描述與之相應的機器語言，機器語言的每一條指令，都對應一條匯編語言的指令。高級語言（如C51），是一種接近人們習慣的程序設計語言，它使用人們所熟悉的文字、符號及數(shù)學表達式來編寫程序，使程序的編寫和操作都顯得十分方便。2.程序設計程序設計的一般步驟。

1）確定數(shù)據(jù)結構

2）確定算法

3）編程

4）調(diào)試

5）整理源程序并總結資料。3.算法所謂算法，是為解決某一特定的問題，所給出的一系列確切的、有限的操作步驟。在算法設計中應遵循下面幾個準則：

1)可執(zhí)行性。

2)確定性。3)有窮性。

4)輸入。

5)輸出。4.結構化程序設計結構化程序設計步驟：

1)自頂向下，逐步求精。

2)模塊化設計。

3)每一個模塊可以獨立地進行編程﹑調(diào)試。

4)除最上層外，每層功能模塊可接受上層調(diào)用。結構化程序的每個模塊應由3種基本結構組成：順序結構、選擇結構、循環(huán)結構。

1.4單片機與嵌入式系統(tǒng)1.4.1單片機應用特點和應用(1)具有較高的性能價格比。(2)體積小，可靠性高。(3)控制功能強。(4)使用方便、容易產(chǎn)品化。

單片機的應用領域單片機由于其體積小、功耗低、價格低廉，且具有邏輯判斷、定時計數(shù)、程序控制等多種功能，廣泛應用于智能儀表、可編程序控制器、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域。單片機最常用的場合：(1)智能儀器。(2)工業(yè)控制。(3)家用電器。(4)機電一體化。

1.4.2嵌入式系統(tǒng)

從使用的角度來說，計算機應用可分為兩類：

一類是應用廣泛的獨立使用的計算機系統(tǒng)（如個人計算機、工作站等）。

一類是嵌入式計算機系統(tǒng)。所謂嵌入式系統(tǒng)，是“以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁減、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)”。嵌入式系統(tǒng)的重要特征：

1)系統(tǒng)內(nèi)核小

2)專用性強

3)系統(tǒng)精簡

4)高實時性

5)嵌入式軟件開發(fā)走向標準化

6)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境1.4.3單片機應用系統(tǒng)的組成單片機應用系統(tǒng)包括單片機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。單片機的硬件系統(tǒng)包括：●單片機系統(tǒng)●單片機應用系統(tǒng)硬件組成單片機的系統(tǒng)軟件構成有兩種模式：●監(jiān)控程序：用非常緊湊的代碼，編寫系統(tǒng)的底層軟件。這些軟件實現(xiàn)的功能，往往是實現(xiàn)系統(tǒng)硬件的管理及驅(qū)動，并內(nèi)嵌一個用于系統(tǒng)的開機初始化等功能的引導（BOOT）模塊。●操作系統(tǒng)：已有許多種適合于8位至32位單片機的操作系統(tǒng)進入實用階段，在操作系統(tǒng)的支持下，嵌入式系統(tǒng)會具有更好的技術性能。單片機典型應用系統(tǒng)1.5單片機應用開發(fā)資源

常用的單片機開發(fā)資源包括：單片機開發(fā)板（也可以自制）；Keil單片機集成開發(fā)環(huán)境；Proteus仿真軟件；ISP下載軟件；Protel原理圖及PCB設計軟件等。1．單片機開發(fā)板單片機開發(fā)板是用于學習51、STC、AVR、ARM等系列單片機實驗設備，用戶可以根據(jù)選用的單片機芯片系列選用相應的單片機開發(fā)板。2．Keil集成開發(fā)環(huán)境KeilμVision開發(fā)環(huán)境是德國KeilSoftware,Inc.andKeilElektronikGmbH開發(fā)的微處理器開發(fā)平臺，可以開發(fā)多種51單片機程序。3．Proteus仿真軟件Proteus軟件是英國LabCenterElectronics公司開發(fā)的EDA工具軟件。該軟件已有20多年的歷史，用戶遍布全國50多個國家，是目前功能最強，最具成本效益的EDA工具。4．ISP下載ISP(in-systemprogramming)即在線系統(tǒng)編程，一種無需將存儲芯片（如EPROM）從嵌入式設備上取出就能對其進行編程的過程，縮略為ISP。5.Protel軟件Protel軟件主要功能是電路原理圖及PCB設計，工程中常用的版本有Protel99SE、ProtelDXP、Proteldesigner。1.6一個簡單的單片機應用示例

在設計一個單片機應用系統(tǒng)（嵌入式系統(tǒng)）時，一般來說要經(jīng)過以下步驟：①分析問題，明確任務。②總體設計，擬定出性能/價格比最高的方案。③硬件設計。④軟件設計。

⑤編譯、仿真及調(diào)試。

⑥程序下載運行。例如，要求8個燈循環(huán)點亮，即8個燈點亮順序循環(huán)左移（或右移），循環(huán)不止（這里為了簡化電路，用8個發(fā)光二極管替代廣告燈）。分析問題，明確任務。（略）總體設計。（略）圖廣告燈控制硬件電路

（1）硬件設計?？芍苯佑蓡纹瑱C的輸出口P1并行輸出驅(qū)動8個LED發(fā)光二極管，其硬件電路如圖所示。被控對象是8個發(fā)光二極管，采用共陽極接法，8個發(fā)光二極管的陰極分別由P1.0～P1.7（即單片機端口P1的8位輸入、輸出端）控制。若P1的某位輸出為“0”（低電平），相應位的發(fā)光二極管的陰極為低電平，則該管加正向電壓被點亮發(fā)光。若P1口的某位輸出為“1”，則相應位的發(fā)光二極管截止而熄滅。（2）軟件設計。根據(jù)以上原理，針對其硬件電路可編程實現(xiàn)：使P1口每一位依次輸出“0”（低電平），點亮相應位的發(fā)光二極管，并經(jīng)軟件延時后，將“0”（低電平）左移一位后輸出，不斷循環(huán)。匯編源程序如下：ORG0000HMOVA,#0FEH;FEH為點亮第一個發(fā)光二極管的代碼LOOP:MOVP1,A;點亮P1.0位控制的發(fā)光二極管

LCALL DELAY;調(diào)用延遲一段時間的子程序

RL A;“0”左移一位

SJMPLOOP;不斷循環(huán)DELAY:MOVR1,#0FFH;延時子程序入口

LP:MOVR2,#80HLP1:NOP

NOPDJNZR2,LP1DJNZR1,LPRET ;子程序返回END

（3）編譯、仿真及調(diào)試。利用單片機開發(fā)系統(tǒng)編譯、仿真、調(diào)試此程序，并生成.hex文件。對于初學者來講，可以使用Proteus進行仿真。（4）程序下載運行。將程序?qū)?hex文件寫入電路中單片機的程序存儲器ROM中，即可投入使用。AT公司的89系列單片機需要專門編程器寫入程序；STC系列單片機可以由上位機在線通過串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序，然后對單片機電路直接調(diào)試運行成功后，8個LED發(fā)光二極管燈順序左移點亮，循環(huán)不止。

作業(yè)：

本章小結：

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第2章51單片機及硬件結構2.151單片機系列（略）2.251單片機總體結構2.351存儲結構及位處理器2.451工作方式2.551單片機的時序2.6單片機最小系統(tǒng)本章重點內(nèi)容：1.51單片機硬件的功能結構及內(nèi)部組成2.單片機引腳功能及應用特點3.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和特殊功能寄存器的組織特點4.單片機的工作方式和典型的CPU時序2.251單片機總體結構

51系列單片機可分為兩大系列：51子系列（普通型）和52子系列（增強型）。51子系列單片機的典型產(chǎn)品有8031、8051、8751、80C51、80C31、89C51、89S51等。它們的結構基本相同，其主要差別反映在片內(nèi)存儲器的配置上有所不同。52子系列及兼容單片機的典型產(chǎn)品有8032、8052、8752、89C52、89S52等，其中，8052、8752內(nèi)含8KB的掩模ROM程序存儲器和256B的RAM數(shù)據(jù)存儲器。增強型的存儲容量為普通型的一倍。2.2.151單片機總體結構框圖及功能8051單片機內(nèi)部由CPU、4KB的ROM、128B的RAM、4個8位的I/O并行端口、一個串行口、兩個16位定時/計數(shù)器及中斷系統(tǒng)等組成。

其內(nèi)部基本結構框圖如圖2-1所示。

圖2-2為8051單片機系統(tǒng)結構原理框圖。圖2-18051單片機內(nèi)部基本結構框圖圖2-28051單片機系統(tǒng)結構原理框圖

各功能部件的作用如下：（1）CPUCPU是單片機內(nèi)部的核心部件，是單片機的指揮和控制中心。CPU可分為運算器和控制器兩大部分。1)控制器控制器的功能是：接受來自程序存儲器ROM存儲單元的指令，并對其進行譯碼，通過定時和控制電路，按時序規(guī)定發(fā)出指令功能所需要的各種（內(nèi)部和外部）控制信息，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令功能所需的操作。控制器主要包括程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器及定時控制電路等。2)運算器ALU運算器的功能是：對數(shù)據(jù)進行算術運算和邏輯運算。計算機對任何數(shù)據(jù)的加工、處理必須由運算器完成。（2）RAMRAM為單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器。其存儲空間包括隨機存儲器區(qū)、寄存器區(qū)、特殊功能寄存器及位尋址區(qū)。（3）ROMROM為單片機內(nèi)部程序存儲器。（4）

并行I/O口P0～P3是四個8位并行I/O口，每個口既可作為輸入，也可作為輸出。單片機在與外部存儲器及I/O端口設備交換信息時，必須由P0～P3口完成。（5）

定時器/計數(shù)器定時器/計數(shù)器用于定時和對外部事件進行計數(shù)。（6）

中斷系統(tǒng)51單片機有5個中斷源，中斷處理系統(tǒng)靈活、方便，使單片機處理問題的靈活性和工作的效率大大提高。（7）

串行接口串行接口提供對數(shù)據(jù)各位按序一位一位地傳送。（8）

時鐘電路OSC時鐘電路用于產(chǎn)生單片機中最基本的時間單位。2.2.2

51單片機引腳功能51單片機采用40腳雙列直插式封裝，其引腳排列及邏輯符號如圖2-3所示。(1)主電源引腳VCC和VSSVCC：接主電源+5V。VSS：電源接地端。(2)時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL1是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端，XTAL2是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，也是內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。圖2-351單片機引腳圖(3).控制信號引腳1)RST/VPDRST/VPD為復位/備用電源輸入端。2)ALE/ALE/為低8位地址鎖存使能輸出/編程脈沖輸入端。3)為外部程序存儲器控制信號，即讀選通信號4)/VPP為外部程序存儲器允許訪問/編程電源輸入。(4).并行I/O口P0～P4端口引腳1)P0口（P0.0～P0.7）P0口內(nèi)部是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。P0口在作通用I/O口使用時應外接10千歐的上拉電阻。在端口進行輸入操作（即CPU讀取端口數(shù)據(jù)）前，應先向端口的輸出鎖存器寫“1”。2)P1口（P1.0～P1.7）P1口是一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O端口。當P1輸出高電平時，能向外部提供拉電流負載，因此，不需再外接上拉電阻。3)P2口（P2.0～P2.3）P2口也是一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O端口。當CPU訪問外部存儲器時，P2口自動用于輸出高8位地址，與P0口的低8位地址一起形成外部存儲器的16位地址總線。4)P3口（P2.0～P2.7）P3口是一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位多功能雙向I/O端口。。2.351存儲結構及位處理器2.3.151存儲器的特點51單片機的存儲器把程序和數(shù)據(jù)的存儲空間嚴格區(qū)分開

，存儲器的劃分方法如下：(1)從物理結構上劃分，有4個存儲空間。

片內(nèi)程序存儲器。

片外程序存儲器。

片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。

片外數(shù)據(jù)存儲器。(2)從邏輯上劃分，有3個存儲器地址空間。

片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64KB的程序存儲器地址空間。

片內(nèi)（128+128）B數(shù)據(jù)存儲器地址空間。

片外64KB的數(shù)據(jù)存儲器地址空間。在訪問不同的邏輯存儲空間時，51單片機提供了不同形式的指令：

MOV指令用于訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器。

MOVC用于訪問片內(nèi)外程序存儲器。

MOVX用于訪問外部數(shù)據(jù)存儲器。51（8051）存儲結構如圖2-4所示。圖2-451(8051)存儲結構2.3.2程序存儲器

程序存儲器用于存放已編制好的程序及程序中用到的常數(shù)。程序存儲器由ROM構成，單片機掉電后ROM內(nèi)容不會丟失。2.3.3數(shù)據(jù)存儲器

數(shù)據(jù)存儲器用于存放程序運算的中間結果、狀態(tài)標志位等。數(shù)據(jù)存儲器由RAM構成，一旦掉電，其數(shù)據(jù)將丟失。

1.通用寄存器區(qū)

在低128B的RAM區(qū)中，將地址00～1FH共32個單元設為工作寄存器區(qū)，這32個單元又分為4組，每組由8個單元按序組成通用寄存器R0～R7。通用寄存器R0～R7不僅用于暫存中間結果，而且是CPU指令中尋址方式不可缺少的工作單元。2.可位尋址區(qū)地址為20H～2FH的16個RAM（字節(jié)）單元，既可以像普通RAM單元按字節(jié)地址進行存取，又可以按位進行存取，這16個字節(jié)共有128(16×8)個二進制位，每一位都分配一個位地址，編址為00H～7FH。3.只能字節(jié)尋址的RAM區(qū)在30H～7FH區(qū)的80個RAM單元為用戶RAM區(qū)，只能按字節(jié)存取。所以，30H～7FH區(qū)是真正的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。2.3.4專用寄存器區(qū)（SFR）在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的80H～FFH單元（高128B）中，有21個單元作為專用寄存器（SFR），又稱特殊功能寄存器。下面對部分特殊功能寄存器（SFR）作一簡介：(1)累加器ACC：字節(jié)地址為E0H，并可對其D0～D7各位進行位尋址。D0～D7位地址相應為E0H～E7H。(2)寄存器B：字節(jié)地址為F0H，并可對其D0～D7各位進行位尋址。D0～D7位地址相應為F0H～F7H。主要用于暫存數(shù)據(jù)。(3)程序狀態(tài)字PSW：字節(jié)地址為D0H，并可對其D0～D7各位進行位尋址。D0～D7數(shù)據(jù)位的位地址相應為D0H～D7H。主要用于寄存當前指令執(zhí)行后的某些狀態(tài)信息。(4)堆棧指針SP：字節(jié)地址為81H，不能進行位尋址。(5)端口P1：字節(jié)地址為90H，并可對其D0～D7各位進行位尋址。D0～D7數(shù)據(jù)位的位地址相應為90H～97H（也可表示為P1.0～P1.7）。2.3.5位處理器

51單片機片內(nèi)CPU還是一個性能優(yōu)異的位處理器，也就是說51單片機實際上又是一個完整而獨立的1位單片機（也稱布爾處理機）。

該布爾處理機除了有自己的CPU、位寄存器、位累加器（即進位標志Cy）、I/O口和位尋址空間外，還有專供位操作的指令系統(tǒng)，可以直接尋址對位存儲單元和SFR的某一位進行操作。51單片機對于位操作（布爾處理）有置位、復位、取反、測試轉(zhuǎn)移、傳送、邏輯與和邏輯或運算等功能。2.451單片機工作方式51單片機的工作方式包括：復位方式、程序執(zhí)行方式、節(jié)電方式和EPROM的編程和校驗方式，在不同的情況下，其工作方式也不相同。2.4.1復位方式單片機在啟動運行時需要復位，使CPU以及其他功能部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，單片機應用程序必須以此作為設計前提。2.4.2程序執(zhí)行工作方式程序執(zhí)行方式通?？煞譃檫B續(xù)執(zhí)行和單步執(zhí)行兩種工作方式。1.連續(xù)執(zhí)行方式連續(xù)執(zhí)行方式是所有單片機執(zhí)行工作程序所需要的一種工作方式。2.單步執(zhí)行方式用戶在調(diào)試程序時，常常要一條一條地執(zhí)行程序中的每一條指令。單步執(zhí)行方式就是為用戶調(diào)試程序而設計出的一種工作方式。2.4.3節(jié)電工作方式節(jié)電工作方式是一種能減少單片機功耗的工作方式，通常有空閑方式和掉電方式兩種。

1.掉電方式單片機在運行過程中，如果發(fā)生掉電，片內(nèi)RAM和SFR中的信息將會丟失。為防止信息丟失，可以把一組備用電源加到RST/VPD端，當VCC上的電壓低于VPD上的電壓時，備用電源通過VPD端，以低功耗保持內(nèi)部RAM和SFR中的數(shù)據(jù)。2.空閑方式進入空閑方式后，CPU停止工作，但中斷、串行口和定時器／計數(shù)器可以繼續(xù)工作。2.551單片機的時序

時序就是計算機指令執(zhí)行時各種微操作在時間上的順序關系。2.5.1時鐘計算機執(zhí)行指令的過程可分為取指令、分析指令和執(zhí)行指令三個步驟，每個步驟又由許多微操作所組成，這些微操作必須在一個統(tǒng)一的時鐘脈沖的控制下才能按照正確的順序執(zhí)行。時鐘脈沖由時鐘振蕩器產(chǎn)生。2.5.2CPU時序單片機的時序是指CPU在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序。時序信號是以時鐘脈沖為基準產(chǎn)生的。CPU發(fā)出的時序信號有兩類：一類用于片內(nèi)各功能部件的控制，另一類信號通過單片機的引腳送到外部。1.時鐘周期、機器周期和指令周期(1)時鐘周期時鐘周期也稱振蕩周期，即振蕩器的振蕩頻率fosc的倒數(shù)，是時序中最小的時間單位。(2)機器周期執(zhí)行一條指令的過程可分為若干個階段，每一階段完成一規(guī)定的操作，完成一個規(guī)定操作所需要的時間稱為一個機器周期。(3)指令周期指令周期定義為執(zhí)行一條指令所用的時間。2.51單片機的取指／執(zhí)行時序

取指令階段把程序計數(shù)器PC中的指令地址送到程序存儲器，選中指定單元并從中取出需要執(zhí)行的指令。指令執(zhí)行階段對指令操作碼進行譯碼，以產(chǎn)生一系列控制信號完成指令的執(zhí)行。3.訪問外部ROM時序4.讀外部RAM時序

訪問外部RAM的操作有兩種情況，即讀操作和寫操作，兩種操作的方式基本相同。2.6單片機最小系統(tǒng)

單片機最小系統(tǒng)硬件電路包括電源電路、時鐘電路、復位電路及擴展部分（需要時）等組成。1）必須給單片機提供穩(wěn)定可靠的工作電源。2）為單片機系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。3）時鐘電路即振蕩電路，用于產(chǎn)生單片機最基本的時間單位。4）復位電路用于產(chǎn)生復位信號，使單片機從固定的起始狀態(tài)開始工作。

單片機最小系統(tǒng)電路

作業(yè)：

本章小結：

謝謝使用

第3章51單片機指令系統(tǒng)及匯編語言程序設計3.1指令系統(tǒng)簡介3.2尋址方式3.3指令系統(tǒng)3.4匯編語言程序設計基礎3.5程序設計實例3.6單片機I/O端口應用程序及仿真3.1指令系統(tǒng)簡介指令系統(tǒng)是一種CPU所能直接執(zhí)行的所有命令的集合，CPU的主要功能是由它的指令系統(tǒng)來體現(xiàn)的。51單片機指令系統(tǒng)共有111條指令，其中有49條單字節(jié)指令、45條雙字節(jié)指令和17條三字節(jié)指令。51單片機的指令系統(tǒng)中有64條指令的執(zhí)行時間為一個機器周期（12個振蕩周期），45條指令的執(zhí)行時間為兩個機器周期。3.1.1指令格式51單片機指令系統(tǒng)中的每一條指令都有兩級指令格式：

CPU可直接識別并執(zhí)行的機器語言指令。

匯編語言指令（簡稱匯編指令）。機器語言指令由二進制數(shù)“0”和“1”編碼而成，也稱目標代碼，執(zhí)行速度最快。

匯編語言指令是在機器語言指令的基礎上，用英文單詞或英文單詞縮寫表示機器語言指令的操作碼（助記符），用符號表示操作數(shù)或操作數(shù)的地址。匯編語言指令實際上是符號化的機器語言。51單片機匯編語言指令格式由以下幾個部分組成：[標號：]操作碼[目的操作數(shù)][,源操作數(shù)][；注釋]

其中，[]中的項表示為可選項。標號：又稱為指令地址符號，一般是由1～6個字符組成，以字母開頭的字母數(shù)字串，與操作碼之間用冒號分開。操作碼：是由助記符所表示的指令的操作功能。操作數(shù)：是指參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的地址。注釋：是為該條指令作的說明，以便于閱讀。操作碼是指令的核心，不可缺少，其他幾項根據(jù)不同指令為可選項。3.1.2指令分類及符號說明

1.指令分類51單片機的指令系統(tǒng)共有111條指令，分為五大類：(1)數(shù)據(jù)傳送指令：片內(nèi)RAM、片外RAM、程序存儲器的傳送指令，交換及堆棧指令。(2)算術運算類：加法、帶進位加、減、乘、除、加1、減1指令。(3)邏輯運算類：邏輯與、或、異或、測試及移位指令。(4)控制程序轉(zhuǎn)移類：無條件轉(zhuǎn)移與調(diào)用、條件轉(zhuǎn)移、空操作指令。(5)布爾變量操作類：分為位數(shù)據(jù)傳送、位與、位或、位轉(zhuǎn)移指令。2.符號說明

#data：表示指令中的8位立即數(shù)（data)，“#”表示后面的數(shù)據(jù)是立即數(shù)。#data16：表示指令中的16位立即數(shù)。direct：表示８位內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器單元的地址。Rn：n=0～7，表示當前選中的寄存器區(qū)的8個工作寄存器R0～R7。Ri：i=0或1，表示當前選中的寄存器區(qū)中的2個寄存器R0、R1，可作地址指針即間址寄存器。Addr11：表示11位的目的地址。Addr16：表示16位的目的地址。rel：表示一個補碼形式的８位帶符號的偏移量。用于SJMP和所有的條件轉(zhuǎn)移指令中。DPTR：為數(shù)據(jù)指針，可用作16位的地址寄存器。bit：內(nèi)部RAM或?qū)Ｓ眉拇嫫髦械闹苯訉ぶ肺弧?：位操作數(shù)的前綴，表示對該位操作數(shù)取反。A：累加器ACC。B：專用寄存器，用于MUL和DIV指令中。C：進位/借位標志位，也可作為布爾處理機中的累加器。@：間址寄存器或基址寄存器的前綴。$：當前指令的首地址?！罕硎緦⒓^右邊的內(nèi)容傳送至箭頭的左邊。3.2尋址方式所謂尋址方式就是尋找或獲得操作數(shù)的方式。51單片機指令系統(tǒng)的尋址方式有以下7種。1.立即尋址在立即尋址方式中，操作數(shù)直接出現(xiàn)在指令中。操作數(shù)前加“#”號表示，也稱立即數(shù)。指令的操作數(shù)可以是8位或16位數(shù)。例如：MOVA,#26H ;A←26H指令執(zhí)行結果：（A）=26H，即把立即數(shù)26H直接送到A中。2.直接尋址在直接尋址方式中，操作數(shù)的單元地址直接出現(xiàn)在指令中，這一尋址方式可進行內(nèi)部存儲單元的訪問。它包括：(1)特殊功能寄存器地址空間。這也是惟一可尋址特殊功能寄存器（SFR）的尋址方式。例如：MOVTCON,A指令執(zhí)行結果：A的內(nèi)容傳送給寄存器TCON。(2)內(nèi)部RAM的低128字節(jié)例如：MOVA,76H指令執(zhí)行結果：內(nèi)部RAM地址為76H單元的內(nèi)容傳送給A。3.寄存器尋址在寄存器尋址方式中，寄存器中的內(nèi)容就是操作數(shù)。例如：MOVA,R1 ;A←(R1)指令執(zhí)行結果：把寄存器R1中的內(nèi)容送到累加器A中。4.寄存器間接尋址在寄存器間接尋址方式中，指定寄存器中的內(nèi)容是操作數(shù)的地址，該地址對應存儲單元的內(nèi)容才是操作數(shù)。例如：MOVA,@R0該指令的功能是將R0所指3FH單元中內(nèi)容45H送A中，執(zhí)行結果：(A)=45H。16位數(shù)據(jù)指針DPTR作為間址寄存器。訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器時，用當前工作寄存器R0和R1作間址，即@R0、@R1，在堆棧操作中則用堆棧指針SP作間址。例如：MOVXA,@R1MOVX@DPTR,A5.變址尋址變址尋址方式是以程序指針PC或數(shù)據(jù)指針DPTR為基址寄存器，以累加器A作為變址寄存器，兩者內(nèi)容相加（即基地址+偏移量）形成16位的操作數(shù)地址，變址尋址方式主要用于訪問固化在程序存儲器中的某個字節(jié)。變址尋址方式有兩類：(1)用程序指針PC作基地址，A作變址，形成操作數(shù)地址：@A+PC。(2)用數(shù)據(jù)指針DPTR作基地址，A作變址，形成操作數(shù)地址：@A+DPTR。

6.相對尋址相對尋址是以程序計數(shù)器PC的當前值作為基地址，與指令中的第二字節(jié)給出的相對偏移量rel進行相加，所得和為程序的轉(zhuǎn)移地址。7.位尋址

51單片機系列單片機中有獨立的性能優(yōu)越的布爾處理器，包括位變量操作運算器、位累加器和位存儲器，可對位地址空間的每個位進行位變量傳送、狀態(tài)控制、邏輯運算等操作。位地址包括：內(nèi)部RAM地址空間的可進行位尋址的128位和SFR地址空間的可位尋址的11個8位寄存器的88位。位尋址給出的是直接地址。

3.3指令系統(tǒng)3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令1.數(shù)據(jù)傳送類指令的特點

數(shù)據(jù)傳送指令是最常用的一類指令，共有29條，可以通過累加器進行數(shù)據(jù)傳送，還可以在數(shù)據(jù)存儲器之間或工作寄存器與數(shù)據(jù)存儲器之間直接進行數(shù)據(jù)傳送。2.數(shù)據(jù)傳送類指令(1)片內(nèi)數(shù)據(jù)傳送指令1)以累加器A為目的操作數(shù)的指令有以下形式：MOVA,Rn ;A←（Rn）源操作數(shù)為寄存器尋址MOVA,@Ri ;A←((Ri))源操作數(shù)為寄存器間接尋址MOVA,direct ;A←(direct)源操作數(shù)為直接尋址MOVA,#data ;A←data源操作數(shù)為立即尋址該組指令的功能是把源操作數(shù)傳送給累加器A。2)以工作寄存器Rn為目的操作數(shù)的指令有以下形式：MOVRn,A ;Rn←(A)MOVRn,direct ;Rn←(direct)MOVRn,#data ;Rn←data3)以直接地址為目的操作數(shù)的指令有以下形式：MOVdirect,AMOVdirect,RnMOVdirect,directMOVdirect,@RiMOVdirect,#data4)以間接地址為目的操作數(shù)的指令：MOV@Ri,AMOV@Ri,directMOV@Ri,#data該組指令的功能：把源操作數(shù)所指定的內(nèi)容傳送至以R0或R1為地址指針的片內(nèi)RAM單元中。5)16位數(shù)據(jù)傳送指令有以下惟一形式：MOVDPTR,#data16該指令的功能：把16位立即數(shù)傳送至16位數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR。

(2)片外數(shù)據(jù)存儲器傳送指令片外數(shù)據(jù)存儲器傳送指令有以下形式：

MOVXA,@Ri ;A←((Ri))，為寄存器間接尋址

MOVXA,@DPTR ;A←((DPTR))，為寄存器間接尋址

MOVX@R,A ;(Ri)←(A)MOVX@DPTR,A ;(DPTR)←(A)單片機內(nèi)部與片外數(shù)據(jù)存儲器是通過累加器A進行數(shù)據(jù)傳送的。

(3)程序存儲器數(shù)據(jù)傳送指令程序存儲器數(shù)據(jù)傳送指令有以下兩種形式：MOVCA,@A+PC MOVCA,@A+DPTR(4)數(shù)據(jù)交換指令數(shù)據(jù)交換指令有以下形式：

1)字節(jié)交換指令：XCHA，Rn ;A的內(nèi)容與Rn的內(nèi)容交換XCHA,@Ri ;A的內(nèi)容與(Ri)的內(nèi)容交換XCHA,direct ;A的內(nèi)容與(direct)的內(nèi)容交換

2)低半字節(jié)交換指令：XCHDA,@Ri ;A的低四位與(Ri)的低四位交換3)累加器A的高、低半字節(jié)交換指令：SWAPA ;A的低四位與高四位互換(5)堆棧操作指令堆棧操作指令有以下形式：PUSHdirect ;SP←(SP)+1（先指針加1）

;(SP)←(direct)（再壓棧）

POPdirect ;(SP)←(direct)（先彈出）

;SP←(SP)-1（再指針減1）PUSH指令是入棧（或稱壓?；蜻M棧）指令，其功能是先將堆棧指針SP的內(nèi)容加1，然后將直接尋址direct單元中的數(shù)壓入到SP所指示的單元中。POP是出棧（或稱彈出）指令，其功能是先將堆棧指針SP所指示的單元內(nèi)容彈出到直接尋址direct單元中，然后將SP的內(nèi)容減1，SP始終指向棧頂。3.3.2算術運算類指令

1.算術運算類指令特點算術運算類指令共有24條，包括加、減、乘、除4種基本的算術運算指令。

該類指令的主要功能：(1)對8位無符號數(shù)進行直接的運算。(2)借助溢出標志對有符號的二進制整數(shù)進行加減運算。(3)借助進位標志，可以實現(xiàn)多字節(jié)的加減運算。(4)對壓縮的BCD數(shù)進行運算（壓縮BCD數(shù)，是指在1個字節(jié)中存放2位BCD數(shù)）。(5)算術運算指令對程序狀態(tài)字PSW中的Cy、AC、OV三個標志都有影響，根據(jù)運算的結果可將它們置1或清除。但是加1和減1指令不影響這些標志。算術運算類指令用到的助記符有：ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC、DA、MUL和DIV八種。

2.加法指令(1)不帶進位的加法指令

不帶進位的加法指令有以下形式：ADDA,#data ;A←(A)+dataADDA,direct ;A←(A)+(direct)ADDA,Rn ;A←(A)+(Rn)ADDA,@Ri ;A←(A)+((Ri))這4條指令的功能是完成A中的數(shù)與源操作數(shù)所確定的內(nèi)容按二進制運算相加，其和送入目的操作數(shù)累加器A中。(2)帶進位加法指令帶進位加法指令有以下形式：ADDC A,Rn ;A←(A)+(Rn)+CyADDC A,@Ri ;A←(A)+((Ri))+CyADDC A,direct ;A←(A)+(direct)+CyADDC A,#data ;A←(A)+#data+Cy該組指令的功能：將指令中指出的源操作數(shù)與A的內(nèi)容及進位標志位Cy的值相加，結果送A。此類指令常用于多字節(jié)加法算中。(3)加1指令加1指令有以下形式：INC A ;A←(A)+1INC Rn ;Rn←(Rn)+1INC direct ;(direct)←(direct)+1INC @Ri ;(Ri)←((Ri))+1INC DPTR ;DPTR←(DPTR)+1該組指令的功能：把操作數(shù)指定的單元或寄存器的內(nèi)容加1。(4)十進制調(diào)整指令十進制調(diào)整指令有以下惟一形式：DA A ;A←(A)（BCD碼調(diào)整）指令的功能：將存放于A中的兩個BCD碼（十進制數(shù)）的和進行十進制調(diào)整，使A中的結果為正確的BCD碼數(shù)。3.減法指令(1)帶借位減法指令帶借位減法指令有以下形式：SUBB A,Rn ;A←(A)-(Rn)-CySUBB A,@Ri ;A←(A)-((Ri))-CySUBB A,direct ;A←(A)-(direct)-CySUBB A,#data ;A←(A)-data-Cy該組指令的功能：從累加器A中減去源操作數(shù)指定的內(nèi)容和標志位Cy，結果存入累加器A中。(2)減1指令減1指令有以下形式：DECA ;A←(A)-1DECRn ;Rn←(Rn)-1DEC@Ri ;(Ri)←((Ri))-1DECdirect ;(direct)←(direct)-1該組指令的功能：將操作數(shù)指定的內(nèi)容減1。若操作數(shù)為00H，則減1后下溢為0FFH，不影響標志位，只有DECA影響標志位P。4.乘除法指令乘法指令有以下惟一形式：MUL AB ;A←A×B低字節(jié)，B←A×B高字節(jié)該指令的功能：把累加器A和寄存器B中的兩個8位無符號數(shù)相乘，乘積又送回A、B內(nèi)，A中存放低位字節(jié)，B中存放高位字節(jié)。除法指令有以下惟一形式：DIV AB ;A←(A)/(B)（商），B←(A)/(B)（余數(shù)）該指令的功能：把A中的8位無符號數(shù)除以B中的8位無符號數(shù)，商存放在A中，余數(shù)存放在B中。Cy和OV均清0。若除數(shù)為0，執(zhí)行該指令后結果不定，并將OV置1。3.3.3邏輯運算類指令邏輯操作指令共24條，所有指令均對8位二進制數(shù)按位進行邏輯運算。邏輯運算類指令無進位，一般不影響標志位。1.雙操作數(shù)邏輯運算指令(1)邏輯“與”指令邏輯“與”指令有以下形式：ANL A,Rn ;A←(A)∧(Rn)ANL A,@Ri ;A←(A)∧((Ri))ANL A,direct ;A←(A)∧(direct)ANL A,#data ;A←(A)∧dataANL direct,A ;(direct)←(direct)∧(A)ANL direct,#data ;(direct)←(direct)∧data該組指令的功能：將源操作數(shù)和目的操作數(shù)按對應位進行邏輯“與”運算，并將結果存入目的地址（前4條指令為累加器A，后2條指令為直接尋址的direct單元）中。與運算規(guī)則是：與“0”相與，本位為“0”（即屏蔽）；與“1”相與，本位不變。邏輯“與”指令常用于屏蔽操作數(shù)中的某些位。(2)邏輯“或”指令邏輯“或”指令有以下形式：ORL A,Rn ;A←(A)∨(Rn)ORL A,@Ri ;A←(A)∨((Ri))ORL A,direct ;A←(A)∨(direct)ORL A,#data ;A←(A)∨dataORL direct,A ;(direct)←(direct)∨(A)ORL direct,#data ;(direct)←(direct)∨data該組指令的功能：將源操作數(shù)和目的操作數(shù)按對應位進行邏輯“或”運算，并將結果存入目的地址（前4條指令為累加器A，后2條指令為直接尋址的direct單元）中?；蜻\算規(guī)則是：與“1”相或，本位為“1”；與“0”相或，本位不變。(3)邏輯“異或”指令邏輯“異或”指令有以下形式：XRL A,Rn ;A←(A)⊕(Rn)XRL A,@Ri ;A←(A)⊕((Ri))XRL A,direct ;A←(A)⊕(direct)XRL A,#data ;A←(A)⊕dataXRL direct,A ;(direct)←(direct)⊕(A)XRL direct,#data ；(direct)←(direct)⊕data該組指令的功能是：將源操作數(shù)和目的操作數(shù)按對應位進行邏輯“異或”運算，并將結果存入目的地址（前4條指令為累加器A，后2條指令為直接尋址的direct單元）中。異或運算的運算規(guī)則是：與“1”異或，本位為非（即求反）；與“0”異或，本位不變。2.單操作數(shù)邏輯運算指令

單操作數(shù)邏輯運算指令有以下形式：(1)累加器A清0指令CLR A ;A←0(2)累加器A求反指令CPL A ;A←()

3.累加器A循環(huán)移位指令(1)累加器A循環(huán)移位指令累加器A循環(huán)移位指令有以下形式：RL A ;A的各位依次左移一位，A.0←A.7RR A ;A的各位依次右移一位，A.7←A.0該組指令不影響標志位。當A的最高位（D7）為0時，執(zhí)行一次RL指令相當于對A進行一次乘2操作。當A的最低位（D0）為0時，執(zhí)行一次RR指令相當于對A進行一次除2操作。(2)帶進位位Cy的累加器A循環(huán)移位指令帶進位位Cy的累加器A循環(huán)移位指令有以下形式：RLC A ;A的各位依次左移一位，Cy←A.7，A.0←CyRRC A ;A的各位依次右移一位，Cy←A.0，A.7←Cy3.3.4控制轉(zhuǎn)移類指令

控制轉(zhuǎn)移指令共17條，可分為三類：無條件轉(zhuǎn)移指令、條件轉(zhuǎn)移指令及子程序調(diào)用與返回指令。1.無條件轉(zhuǎn)移指令不受任何條件限制的轉(zhuǎn)移指令稱為無條件轉(zhuǎn)移指令。51單片機無條件轉(zhuǎn)移指令有以下類型：(1)長轉(zhuǎn)移指令長轉(zhuǎn)移指令有以下惟一形式：LJMP addrl6 ;PC←(PC)+2;PC←addr16該指令功能：把16位地址（addr16）送給PC，從而實現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移。允許轉(zhuǎn)移的目標地址在整個程序存儲器空間。(2)絕對轉(zhuǎn)移指令絕對轉(zhuǎn)移指令有以下惟一形式：AJMP

addr11 ;PC←(PC)+2 ;PC10～0←addr10～0，PC15～11不變該指令功能：把PC當前值（加2修改后的值）的高5位與指令中的11位地址拼接在一起，共同形成16位目標地址送給PC，從而使程序轉(zhuǎn)移。(3)相對轉(zhuǎn)移指令（亦稱短轉(zhuǎn)移指令）相對轉(zhuǎn)移指令有以下惟一形式：SJMP rel ;PC←(PC)+2+rel該指令的功能：根據(jù)指令中給出的相對偏移量rel（相對于當前PC=(PC)+2），計算出程序?qū)⒁D(zhuǎn)移的目標地址（PC）+2+rel，把該目標地址送給PC。(4)間接長轉(zhuǎn)移指令（相對長轉(zhuǎn)移指令）間接長轉(zhuǎn)移指令有以下惟一形式：JMP @A+DPTR ;PC←(A)+(DPTR)該指令也稱散轉(zhuǎn)指令，其功能是把累加器A中8位無符號數(shù)與數(shù)據(jù)指針DPTR的16位數(shù)相加，結果作為下一條指令地址送入PC，指令執(zhí)行后不改變A和DPTR中的內(nèi)容，也不影響標志位。2.條件轉(zhuǎn)移指令所謂條件轉(zhuǎn)移指令是指根據(jù)指令中給定的判斷條件決定程序是否轉(zhuǎn)移。當條件滿足時，就按指令給定的相對偏移量進行轉(zhuǎn)移；否則，程序順序執(zhí)行。51單片機的條件轉(zhuǎn)移指令有以下類型：(1)累加器判零轉(zhuǎn)移指令累加器判零轉(zhuǎn)移指令有以下形式：JZ rel JNZ rel這兩條指令均為雙字節(jié)指令，以累加器A的內(nèi)容是否為0作為轉(zhuǎn)移的條件。本指令執(zhí)行前，累加器A應有確定的值。(2)比較不相等轉(zhuǎn)移指令比較不相等轉(zhuǎn)移指令有以下形式：1)指令格式為：CJNE A,#data,rel該指令的功能：若A>data，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=0（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。若(A)<data，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=1（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。否則，

PC←(PC)+3且Cy=0（順序執(zhí)行）。

2)指令格式為：CJNE A,direct,rel該指令的功能：若(A)>(direct)，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=0（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。若(A)<(direct)，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=1（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。否則，PC←(PC)+3且Cy=0（順序執(zhí)行）。3)指令格式為：CJNE Rn,#data,rel該指令的功能：若(Rn)>data，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=0（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。若(Rn)<data，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=1（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。否則，PC←(PC)+3且Cy=0（順序執(zhí)行）。4)指令格式為：CJNE @Ri,data,rel

該指令的功能：若((Ri))>data，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=0（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。若((Ri))<data，則PC←(PC)+3+rel，且Cy=1（滿足條件相對轉(zhuǎn)移）。否則，PC←(PC)+3且Cy=0（順序執(zhí)行）。(3)減1不為0轉(zhuǎn)移指令

減1不為0轉(zhuǎn)移指令有以下形式：DJNZ Rn,rel DJNZ direct,rel 該組指令中第一條指令為兩字節(jié)指令，第二條指令為三字節(jié)指令。3.空操作指令空操作指令有以下惟一形式：NOP ;PC←(PC)+1空操作指令是惟一的一條不使CPU產(chǎn)生任何操作控制的指令，NOP指令的功能是使程序計數(shù)器PC加1，在執(zhí)行時間上消耗12個時鐘周期。

3.3.5子程序調(diào)用與返回指令在調(diào)用子程序過程中需要解決以下方面的問題：(1)保護斷點。所謂斷點是指子程序調(diào)用指令的下一條指令的第一個字節(jié)地址。(2)建立子程序入口。子程序入口是指子程序中第一條指令的第一個字節(jié)地址，即子程序調(diào)用指令給出的目標地址。(3)保護現(xiàn)場。所謂保護現(xiàn)場是指在執(zhí)行子程序前，需要保存程序中正在使用的存儲單元和寄存器的內(nèi)容。51單片機子程序調(diào)用與返回指令有以下形式：1)絕對調(diào)用指令ACALL addrl1其功能是：首先保護斷點，將PC的值壓棧保護（先壓低位，后壓高位），接著將指令中的11位目標地址（addr11）送入PC的低11位與PC的高5位合成一個程序要轉(zhuǎn)移的目標地址。2)長調(diào)用指令LCALL addrl6其功能是：首先保護斷點，將PC的值壓棧保護（先壓低位，后壓高位），接著將指令中的16位目標地址（addr16）送入PC，即子程序入口地址，從而轉(zhuǎn)去執(zhí)行被調(diào)用的子程序。3)一般子程序返回指令RET 當程序執(zhí)行到本指令時，自動從堆棧中取出斷點地址送給PC，程序返回斷點的下一條指令處，繼續(xù)往下執(zhí)行。4)中斷子程序返回指令RETI該指令除具有RET指令的功能外，RETI在返回斷點的同時，還要釋放中斷邏輯以接受新的中斷請求。中斷服務程序（中斷子程序）必須用RETI返回。3.3.6位操作類指令

位操作指令共17條，所有的位操作指令均采用位（直接）尋址方式，在進行位操作時，51單片機匯編語言中的位地址可用以下四種方式表示：(1)直接位地址方式。(2)點操作符表示方式。(3)位名稱方式。(4)用戶定義名方式。1.位傳送指令位傳送指令有以下形式：MOV C,bit ;Cy←(bit)MOV bit,C ;(bit)←（Cy）指令中其中一個操作數(shù)必須是進位標志C，bit可表示任何直接位地址。2.位置位和復位指令(1)位置位指令位置位指令有以下形式：SETB C ;Cy←1SETB bit ;(bit)