單片微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用電子教案12

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,1.2 MCS-51,單片機(jī)指令系統(tǒng),MCS-51,單片機(jī)指令系統(tǒng)特點(diǎn),（,1,）指令執(zhí)行時(shí)間快。,（,2,）指令短，約有一半的指令為單字節(jié)指令。,（,3,）用一條指令即可實(shí)現(xiàn),2,個(gè)一字節(jié)的相乘或相除。,（,4,）具有豐富的位操作指令。,（,5,）可直接用傳送指令實(shí)現(xiàn)端口的輸入輸出操作。,1.2.1 MCS-51,指令系統(tǒng)的分類、格式及一般說明,1.2.1.1,指令分類,數(shù)據(jù)傳遞與交換,算術(shù)運(yùn)算,邏輯運(yùn)算,程序轉(zhuǎn)移,布爾處理操作,(,位操作指令,),1.2.1.2,指令格式,在,MCS-51,指令中，一般

2、指令主要由操作碼、操作數(shù)組成。,（,1,）操作碼指明執(zhí)行什么性質(zhì)和類型的操作。例如，數(shù)的傳送、加法、減法等。,（,2,）操作數(shù)指明操作的數(shù)本身或者是操作數(shù)所在的地址。,（,3,）指定操作結(jié)果存放的地址。,1.2.1.3,指令描述符號(hào)介紹,Rn,當(dāng)前選中的寄存器區(qū)中的,8,個(gè)工作寄存器,R0,R7,（,n=0,7,）。,Ri,當(dāng)前選中的寄存器區(qū)中的,2,個(gè)工作寄存器,R0,、,R1,（,i=0,，,1,）。,direct8,位的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元中的地址。,#data,包含在指令中的,8,位常數(shù)。,#data16,包含在指令中的,16,位常數(shù)。,addr1616,位目的地址。,addr1111,

3、位目的地址。,rel,8,位帶符號(hào)的偏移字節(jié)，簡稱偏移量。,DPTR,數(shù)據(jù)指針，可用作,16,位地址寄存器,指令描述符號(hào)介紹,bit,內(nèi)部,RAM,或?qū)Ｓ眉拇嫫髦械闹苯訉ぶ肺弧?A,累加器。,B,專用寄存器，用于乘法和除法指令中。,C,進(jìn)位標(biāo)志或進(jìn)位位，或布爾處理機(jī)中的累加器。,間址寄存器或基址寄存器的前綴，如,Ri,，,DPTR,。,/,位操作數(shù)的前綴，表示對(duì)該位操作數(shù)取反，如,/bit,。,片內(nèi),RAM,的直接地址或寄存器。,(),由,尋址的單元中的內(nèi)容。,箭頭左邊的內(nèi)容被箭頭右邊的內(nèi)容所代替,1.2.2,分類指令,1.2.2.1,數(shù)據(jù)傳送類指令,數(shù)據(jù)傳送類指令共,28,條，是將源操作數(shù)送

4、到目的操作數(shù)。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。數(shù)據(jù)傳送類指令用到的助記符有,MOV,、,MOVX,、,MOVC,、,XCH,、,XCHD,、,SWAP,、,PUSH,、,POP8,種。,源操作數(shù)可采用寄存器、寄存器間接、直接、立即、變址,5,種尋址方式尋址，目的操作數(shù)可以采用寄存器、寄存器間接、直接尋址,3,種尋址方式。,1,以,A,為目的操作數(shù)（機(jī)器碼）,MOV A,，,Rn,；,A,Rn,，（,A)=(,Rn,),MOV A,，,direct,；,A,（,direct,）,(A)=,（,direct,）,MOV A,，,#data,；,A#data,(A)=#data,

5、MOV A,，,Ri,(,重點(diǎn),),；,A,（,Ri,）,(A)=,（,(,Ri,),）,以,Ri,中的內(nèi)容為地址，取該地址的內(nèi)容送給,A,。,注意：是,from,、,copy,操作,，,2,以,Rn,為目的操作數(shù),MOV,Rn,，,A,；,Rn,(A),MOV,Rn,，,direct,；,Rn,（,direct,）,MOV,Rn,，,#data,；,Rn,#data,如,MOV R6,#45H,注意：,Rn,為,R0R7,3,以直接地址為目的操作數(shù),MOV direct,，,A,；,direct (A),MOV direct,，,Ri,；,direct (,Ri,),MOV direct,，

6、,#data,；,direct#data,MOV direct,，,Rn,；,direct,（,Rn,）,MOV direct1,，,direct2,；,direct 1,（,direct2,）,如：,MOV 30H,56H,4,以間接地址為目的操作數(shù),MOV ,Ri,，,A,；（,Ri,）,(A),MOV,Ri,，,direct,；（,Ri,）（,direct,）,MOV ,Ri,，,#data,；（,Ri,）,#data,以,Ri,的內(nèi)容為地址，把,#data,的,送入該單元中。,例如：設(shè)（,30H,）,=6FH,，,R1=40H,，,(40H)=26H,執(zhí)行,MOV R1,，,30H,后

7、，,30H,單元中數(shù)據(jù)取出送入,R1,間接尋址的,40H,單元，,(40H)=6FH,而不是,26H=6FH.,5,以,DPTR,為目的操作數(shù),MOV DPTR,，,#data16,；,DPTR#data16,例如執(zhí)行,MOV DPTR,，,#2000H,后，（,DPTR,）,=2000H,。,注意：其他,MOV,指令均為,1,字節(jié)數(shù)。,直接地址,direct,累加器,A,直接地址,direct,間接地址,Ri,寄存器,Rn,立即數(shù),#data,寄存器,DPTR,6,訪問外部數(shù)據(jù),RAM,MOVX,A,，,DPTR,；,A,（,DPTR,）,MOVX DPTR,，,A,；（,DPTR,）,A,

8、MOVX A,，,Ri,；,A,（,P2Ri,）,MOVX ,Ri,，,A,；（,P2Ri,）,A,特點(diǎn)：雙向傳送，必須,由,A,傳送,外地址由,DPTR,及,P2Ri,確定,把外部,ram,單元,3000h,的內(nèi)容寫入,A,中,(1)MOV DPTR,#3000H,MOVX A,DPTR,(2)MOV P2,#30H,MOV R1,#00H,MOVX A,，,R1,(3)MOVX A,3000H(,錯(cuò),),7,讀程序存儲(chǔ)器,MOVC A,，,A+DPTR,；,A,（,A,）,+,（,DPTR,）,MOVC A,，,A+PC,；,A,（,A,）,+,（,PC,）,注意：只有,對(duì),ROM,的讀（

9、無寫）指令，,PC,為,當(dāng)前指令所在,ROM,空間的地址,+1,例如已知,A=30H,，,DPTR=3000H,，,程序存儲(chǔ)器單元（,3030H,）,=50H,，,執(zhí)行,MOVC A,，,A+DPTR,后,例如,MOVC A,，,A+PC,存在,ROM,空間,1203H,(A)=30H,（,A,）,+,（,PC,）,=1233H,(A)=,8,數(shù)據(jù)交換,字節(jié)交換,XCH A,，,Rn,；,A,Rn,XCH A,，,direct,；,A,（,direct,）,XCH A,，,Ri,；,A,（,Ri,）,如：,XCH A,，,30H,；,設(shè)（,A,）,=98H,(30H)=07H,結(jié)果 （,A,）

10、,=,(30H)=,半字節(jié)交換,(,低,4,位互換,),XCHD A,，,Ri,；,A0,3,（,Ri,）,0,3,SWAP A,；,A0,3A4,7,如,:,設(shè)（,A,）,=98H;SWAP A;,（,A,）,=89H,9,堆棧操作（難點(diǎn)）,所謂堆棧是在片內(nèi),RAM,中按“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”原則設(shè)置的專用存儲(chǔ)區(qū)。數(shù)據(jù)的進(jìn)棧出棧由指針,SP,統(tǒng)一管理。隊(duì)列：先進(jìn)先出的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)管理。,堆棧的操作有如下兩條專用指令：,PUSH,direct,；,SP,（,SP)+1,，,（,SP,）（,direct,）,POPdirect,；,direct(,（,SP,）,),，,SP (SP)-1,堆棧指令主

11、要用于子程序和數(shù)據(jù)保護(hù)，保證程序的正常執(zhí)行,。,PUSH,進(jìn)棧指令執(zhí)行過程,片內(nèi),RAM,30H,11H,10H,SP,片內(nèi),RAM,50H,40H,11H,10H,SP,40H,30H,片內(nèi),RAM,50H,40H,11H,10H,50H,SP,30H,片內(nèi),RAM,40H,11H,10H,34H,SP,30H,34H,34H,執(zhí)行前,執(zhí)行前,執(zhí)行前,PUSH,指令后,執(zhí)行,POP,指令后,【,例,1】,將片內(nèi),RAM 30H,單元,與,40H,單元中的內(nèi)容互換。,方法,1,（直接地址傳送法）：,MOV31H,，,30H,MOV30H,，,40H,MOV40H,，,31H,SJMP$,方法,

12、2,（間接地址傳送法）：,MOVR0,，,#40H,MOVR1,，,#30H,MOVA,，,R0,MOVB,，,R1,MOVR1,，,A,MOVR0,，,B,SJMP$,方法,3,（字節(jié)交換傳送法）：,MOVA,，,30H,XCHA,，,40H,MOV30H,，,A,SJMP$,方法,4,（堆棧傳送法）：,PUSH30H,PUSH40H,POP30H,POP40H,SJMP$,1.2.2.2,算術(shù)運(yùn)算類指令,1,加法指令（對(duì),PSW,的影響）,ADD A,，,Rn,；,A(A)+(,Rn,),ADD A,，,direct,；,A(A)+,（,direct,）,ADD A,，,Ri,；,A(A)

13、+(,（,Ri,）,),ADD A,，,#data,；,A(A)+#data,注意：加法操作在,A,中完成。并對(duì),PSW,中的,CY,AC,OV,P,產(chǎn)生影響。,如：,ADD A,，,#28H;,設(shè),(A)=B9H,則結(jié)果,(A)=E1H;CY=0,AC=1,OV=1,P=0,2,帶進(jìn)位加指令,ADDC A,，,Rn,；,A(A)+(,Rn,)+(C),ADDC A,，,direct,；,A(A)+,（,direct,）,+(C),ADDC A,，,Ri,；,A(A)+(,Ri)+(C,),ADDC A,，,#data,；,A(A)+data+(C),C,為來自,PSW,狀態(tài)寄存器中的進(jìn)位位,

14、C,是運(yùn)算前的,C,，,運(yùn)算后的,C,不參加運(yùn)算,。,例如，設(shè),(A)=20H,，,(R0)=21H,，,(C)=1,，,執(zhí)行指令,ADDC,，,R0,后，,A=42H,。,3,帶借位減指令,SUBB A,，,Rn,；,A(A)(,Rn,)(C),SUBB A,，,direct,；,A(A)-,（,direct,）,-(C),SUBB A,，,Ri,；,A(A)(,（,Ri,）,)-(C),SUBB A,，,#data,；,A(A)-#data(C),注意：單片機(jī)沒有不帶借位的減法。可以先使,c=0,后,再使用,SUBB,指令,例如，設(shè),A=39H,，,R0=20H,，（,20H,）,=32H

15、,，,C=1,，,4,乘法指令,MUL AB,；,BA(A)(B),A,和,B,中各存放一個(gè),8,位無符號(hào)數(shù)，指令執(zhí)行后,，,16,位乘積的高,8,位在,B,中，低,8,位存,A,中。,例如，,A=30H,，,B=60H,，,執(zhí)行,MUL AB,后，,A=00H,，,B=12H,注意,MUL,對(duì),PSW,的影響,.,5,除法指令,DIV AB,；,(A)(B)AB,商,在,A,中，余數(shù)在,B,中,A,和,B,中各存放一個(gè),8,位無符號(hào)數(shù)，,A,放被除數(shù)，,B,放除數(shù)。指令執(zhí)行后,，,A,中存放商，,B,中存入余數(shù)。,若,B=00H,，,則指令執(zhí)行后,OV=1,，,A,與,B,不變。,例如，,A

16、=30H,，,B=07H,，,執(zhí)行,DIV AB,后，,A=06H,，,B=06H,。,6,加,1,指令,INC A,；,A(A)+1,INC,Rn,；,Rn,(,Rn,)+1,INC direct,；,direct,（,(direct),）,+1,INC ,Ri,；（,Ri,）,(,（,Ri,）,)+1,INC DPTR,；,DPTR(DPTR)+1,例如，（,30H,）,=22H,，,執(zhí)行,INC 30H,后，（,30H,）,=23H,。,7,減,1,指令,DEC A,；,A(A)-1,DEC,Rn,；,Rn,(,Rn,)-1,DEC direct,；,direct,（,direct,）,-1,DEC ,Ri,；（,Ri,）,(,（,Ri,）,)-1,例如，,R0=30H,，（,30H,）,=22H,，,執(zhí)行,DEC R0,后，（,30H,）,=21H,。,注意：沒有,DEC DPTR,的,指令。可用,DEC DPL,指令,8,十進(jìn)制調(diào)整指令,DA A,；把,A,中按二進(jìn)制相加的結(jié)果調(diào)整成按,BCD,碼相加的結(jié)果,例如，,A=65BCD,，,B=78BCD,，,C=0,，,執(zhí)行下列