单片机 教案 课件 80C51的指令系统

2020/1/291第3章80C51的指令系统指令格式及常用符号3.180C51的寻址方式3.2数据传送指令（29条）3.3算数运算指令（24条）3.4逻辑运算与循环类指令（24条）3.5控制转移类指令（17条）3.6位操作类指令（17条）3.72020/1/2923.1指令格式及常用符号3.1.1指令系统的概述指令是计算机根据人的意图所执行的操作命令，是与计算机内部结构、硬件资源密切联系的。某种计算机所有指令的集合称为指令系统。MCS-51/52系列单片机的指令系统共有111条指令编码少：其中49条是单字节指令，45条是双字节指令，17条是三字节指令。执行周期短：其中有64条指令的执行时间为单机器周期，45条指令的执行时间为双机器周期，乘法和除法指令只需4个机器周期。位操作指令丰富：机器语言：计算机唯一能够识别的指令，由二进制数“0”和“1”编码构成，也成为目标代码，执行速度最快。汇编语言指令是在机器语言基础上，用英文单词或英文单词缩写表示机器语言指令的操作码（助记符）用符号表示操作数或者操作数的地址。将汇编语言翻译为机器语言的目标代码称为汇编。2020/1/2932020/1/294书写格式注意：操作码不能缺少操作数个数可为：1、2、3个2个操作数的指令，目的操作数在左边一般格式[标号]：操作码[目的操作数][，源操作数][；注释]3.1.2符号指令的书写格式2020/1/295描述符号Rn（n=0~7）-当前工作寄存器组中的寄存器R0~R7之一Ri（i=0,1）-当前工作寄存器组中的寄存器R0或R1@----------间址寄存器前缀#data------8位立即数#data16-----16位立即数direct------片内低128个RAM单元地址及SFR地址addr11------11位目的地址addr16------16位目的地址rel---------8位地址偏移量，范围：－128～＋127bit---------片内RAM位地址、SFR的位地址（×）------表示×地址单元或寄存器中的内容/----------位操作数的取反操作前缀（（×））------表示×所指地址单元的内容←------表示数据传输的方向2020/1/2963.2.1寄存器寻址寻址方式：寻找（源）操作数或指令转移地址的方式80C51单片机有7种寻址方式3.280C51的寻址方式操作数在寄存器中寻址空间：R0~R7、A、B(AB形式）和DPTR30H00HACCSFRR030HMOVA,R0E8HROMRAM操作数在R0特点：传送和执行速度快【例】若（R0）=30H，执行MOVA,R0后,（A）=30H2020/1/2973.2.2直接寻址操作码后字节存放的是操作数的地址寻址空间：片内RAM低128字节SFR（符号形式）3AH50HACCSFR3AHMOVA,50HE5HROMRAM50H操作数在50H单元另一类直接寻址是转移目标地址的寻址。如：LJMPADDR16【例】若（50H）=3AH，执行MOVA,50H后,（A）=3AH2020/1/2983.2.3寄存器间接寻址寄存器中的内容是操作数的地址寻址空间：片内RAM（@Ri、SP）片外RAM（@Ri、@DPTR）5AH30HACCSFR5AHMOVA,@R0E6HROMRAM30HR0R0中的内容为操作数的地址【例】若（R0）=30H,（30H）=5AH执行MOVA,@R0后,（A）=5AH片内：MOV片外：MOVX2020/1/2993.2.4立即寻址操作数在指令编码中寻址空间：ROM00HACCSFR50HMOVA,#50H74HROMRAM50H操作码后紧跟操作数50H对于MOVDPTR，#2100H指令，立即数高8位“21H”装入DPH【例】执行MOVA，#50H结果：（A）=50H2020/1/29103.2.5变址寻址操作数地址：基地址+偏移量寻址空间：ROM00HACCSFR0FHMOVCA,@A+DPTR93HROMRAMDPL00HDPH24H88H240FH240FH240FH单元的内容88H为操作数＋88H变址寻址还用于跳转指令，如JMP@A+DPTR【例】（A）＝0FH（DPTR）=2400H执行MOVCA,@A+DPTR”后结果：（A）=88H2020/1/29113.2.6相对寻址用于跳转指令，实现程序分支Rel常用符号地址表示，离源地址不要超过（－128～＋127）00HPSWSFR10000000ROMRAM1002H=1000H+02H1077HJCrel40H75H1000H75H原PC值字节数当前PC值偏移量注意：此例中CY（PSW.7)为1+跳转到新PC处取指【例】若rel为75H，PSW.7为1，JCrel存于1000H开始的单元。执行JCrel指令后，程序将跳转到1077H单元取指令并执行。2020/1/29123.2.7位寻址寻址位数据寻址空间片内RAM位空间SFR位空间20HSFRMOVC，00HA2HROMRAM00H位地址00H位地址07HPSWPSW.7（或CY）11【例】位地址00H内容为1，MOVC，00H执行后，位地址PSW.7的内容为1。位寻址方式实质属于位的直接寻址。2020/1/29133.3数据传送类指令（29条）一般不影响标志寄存器PSW的状态。传送类指令有两大类一般传送（MOV）特殊传送，如：MOVCMOVXPUSH、POPXCH、XCHDSWAP2020/1/29143.3.1一般传送指令16位传送（仅1条）MOVDPTR，#data16；DPTR←data16例：执行指令MOVDPTR，#1234H后（DPH）=12H，（DPL）=34H。8位传送通用格式：MOV目的字节，源字节；2020/1/2915以A为目的dataAdata#RiA@RidirectAdirectRnARnAMOV；））（（；）（；）（；，【例3-9】若（R1）=20H，（20H）=55H。执行指令MOVA，@R1后，（A）=55H。1、将R1内容传送至AMOVA,R12、将立即数16H传送至AMOVA,#16H3、将R0指示的内存单元20H单元传送至AMOVR0，#20HMOVA,@R04、将30H的内容传送至AMOVA,30H2020/1/29162020/1/2917以Rn为目的dataRndata#directRndirectA）RnARnMOV；）（；（；，【例3-10】执行指令MOVR6，#50H后，（R6）=50H例：如何将R1的内容传送给R2？MOVA,R1MOVR2,A2020/1/2918以direct为目的datadirectdata#@Ridirect@Ridirect1directdirect1）RndirectRn）AdirectAdirectMOV；））（（；）（；（；（；，【例3-11】若（R1）=50H,（50H）=18H，执行指令MOV40H，@R1后,（40H）=18H2020/1/2919以@Ri为目的dataRidata#directRidirect）ARiA@RiMOV）；（）（）；（（）；（，【例3-12】若（R1）=30H，（A）=20H，执行指令MOV@R1，A后，（30H）=20H。1、将20H开始的32个单元全部清0MOVA，#00H;A000HMOVR0，#20H;R020HMOVR7，#20H;R7计数，R732LP1：MOV@R0，A;R0指示单元清0INCR0;R0R0+1DJNZR7，LP1;R7R7-12020/1/29202020/1/29213.3.2特殊传送指令以DPTR内容为基址读ROM中常数表项指令MOVCROM中可以存放程序代码，还经常存放常数表MOVCA，@A+DPTR；A←（（A）+（DPTR））以PC内容为基址MOVCA，@A+PC；A←（（A）+（PC））常数表存放约束小，称为远程查表指令。占用DPTR常数表存放约束大，称为近程查表指令。不占用DPTR1、LED显示器0~9的字形显示码存放在程序存储器中的情况如下：210AH：0C0H字符“0”210BH：0F9H字符“1”210CH：0A4H字符“2”210DH：0B0H字符“3”从段码表中取出“3”并送LED端口为1200H显示，可用如下指令完成：2100H：MOVA,#0AH2102H：MOVCA,@A+PC2103H：MOVDPTR,#1200H2106H：MOVX@DPTR,A2020/1/29222020/1/2923读片外RAM读片外RAM及接口单元数据的指令MOVX片外RAM中经常存放数据采集与处理的中间数据MOVXA，@DPTR；A←（（DPTR））MOVXA，@Ri；A←（（Ri））写片外RAMMOVX@DPTR，A；（（DPTR））←AMOVX@Ri，A；（（Ri））←A注意：用@Ri寻址时，高8位地址由P2口提供1、将74H的内容送到片外RAM3000H单元MOVA,74HMOVDPTR,#3000HMOVX@DPTR,A2、将片外RAM2040H的内容送到片内RAM20H单元。MOVDPTR#2040HMOVXA,@DPTRMOV20H,A2020/1/29242020/1/2925入栈指令PUSH堆栈操作指令PUSH和POP堆栈是一片存储区，遵循“后进先出”原则，栈顶由SP指示。80C51的堆栈设在片内RAM低端的128个单元，向上生长。PUSHdirect；SP←（SP）＋1，（SP）←（direct）出栈指令POPPOPdirect；（direct）←（（SP）），SP←（SP）－1注：堆栈用于子程序调用时保护返回地址，或者用于保护子程序调用之前的某些重要数据（即保护现场），还可以用于数据交换。2020/1/2926利用堆栈完成40H与50H单元内容的交换的示例MOVSP,#6FH;将堆栈设在70H以上RAM空间PUSH40H;①将40H单元的“23H”入栈，之后（SP）=70HPUSH50H;②将50H单元的“45H”入栈，之后（SP）=71HPOP40H;③将SP指向的71H单元的内容弹到40H单元，之后（SP）=70HPOP50H;④将SP指向的70H单元的内容弹到50H单元，之后（SP）=6FH（a）初始状态（b）2条PUSH指令执行后（c）2条POP指令执行后40HSFRRAM23H45H50H6FH栈底70H71H6FHSP生长方向栈顶40HSFRRAM23H45H50H6FH70H71H71HSP23H45H①②栈底40HSFRRAM45H50H6FH70H71H6FHSP23H45H23H③④栈底2020/1/2927字节交换指令XCH数据交换指令XCH、XCHD和SWAP数据交换属于同时进行的双向传送））（（；）（；）（；，RiA@RidirectAdirectRnARnAXCH【例3-20】若（R0）=80H，（A）=20H。执行指令XCHA，R0后，（A）=80H，（R0）=20H。80HACCSFRR020HRAM20HACCSFRR080HRAM（a）执行前（b）执行后2020/1/2928半字节交换指令XCHD【例3-21】若（R0）＝30H，（30H）＝67H，（A）＝20H。执行指令XCHDA，@R0指令后，（A）＝27H，（30H）＝60H。）（）；（）（））（）；（（，ACC.0~ACC.3ACC.4~ACC.7ASWAPACC.0~ACC.30.Ri~3.Ri@RiAXCHDXCHD是间址操作数的低半字节与A的低半字节互换。SWAP是累加器的高低4位互换【例3-22】若（A）＝30H，执行指令SWAPA后，（A）＝03H。1、编程将内部数据存储器20H~30H内容置1.2、试编写8字节外部数据存储器到内部数据