第3章80C51单片机的指令系统

2020/2/101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算术运算指令（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）3.72020/2/1023.1指令格式及常用符号3.1.1机器指令的字节编码形式8位编码仅为操作码单字节指令（49条）机器指令：计算机能直接识别和执行的指令。位号76543210字节opcode如：INCA编码为：00000100即：04H8位编码含操作码和寄存器编码位号76543210字节opcoderrr如：MOVA，R0编码为：11101000即：E8H2020/2/103双字节指令（45条）位号76543210字节opcodedata或direct三字节指令（17条）位号76543210字节opcodedata或directdata或direct如：MOVA，#50H编码为：0111010001010000即：74H50H如：MOV20H，#50H编码为：011101010100000001010000即：75H20H50H2020/2/104书写格式注意：操作助记符不能缺少操作数个数：1、2、3个2个操作数的指令，目的操作数在左边一般格式操作助记符[目的操作数][，源操作数][；注释]3.1.2符号指令的书写格式2020/2/105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2020/2/1063.2.1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）=30H2020/2/1073.2.2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）=3AH2020/2/1083.2.3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：MOVX2020/2/1093.2.4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）=50H2020/2/10103.2.5变址寻址操作数地址：基地址+偏移量寻址空间：ROM00HACCSFR0FHMOVCA,@A+DPTR93HROMRAMDPL00HDPH24H88H2400H240FH240FH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MOVA,@A+DPTR”后结果：（A）=88H2020/2/10113.2.6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。2020/2/10123.2.7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。2020/2/10133.3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、XCHDSWAP2020/2/10143.3.1一般传送指令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；2020/2/1015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。2020/2/1016以Rn为目的dataRndata#directRndirectA）RnARnMOV；）（；（；，【例3-10】执行指令MOVR6，#50H后，（R6）=50H2020/2/1017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）=18H2020/2/1018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。2020/2/10193.3.2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[例3－13]若(DPTR)=3000H，(A)=20H，执行MOVCA，@A+DPTR后，程序存储器3020H单元的内容送累加器A。[例3－14]若MOVCA，@A+PC所在地址为1000H，且(A)=20H。执行该指令后，程序存储器1021H单元的内容会送入累加器A。2020/2/1021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[例3－15]若(DPTR)=3000H，(3000H)=30H，执行指令MOVXA，@DPTR后，累加器A的内容为30H。[例3－16]若(P2)=20H，(R1)=48H，(A)=66H，执行指令MOVX@R1,A后，外部RAM存储器单元2048H的内容为66H。2020/2/1023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。[例3－17]若(SP)=07H，(40H)=88H，执行指令PUSH40后，(SP)=08H，(08H)=88H。[例3－18]若(SP)=5FH，(5FH)=90H，执行指令POP70后，(70H)=90H，(SP)=5EH。2020/2/1025[例3－18]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2020/2/1026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2020/2/1027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。2020/2/10283.4算术运算类指令（24条）算术运算结果要影响PSW中标志位CY为1，无符号数（字节）加减发生进位或借位OV为1，有符号数（字节）加减发生溢出错误AC为1，十进制数（BCD码）加法的结果应调整P为1，存于累加器A中操作结果的“1”的个数为奇数标志位意义标志位与相关指令影响指令标志ADD、ADDC、SUBBDAMULDIVCY√√00AC√√××OV√×√√P√√√√2020/2/1029算术运算影响标志位示例【例3-23】有2个参与相加的机器数，一个是84H，另一个是8DH。试分析运算过程及其对状态标志的影响。ACCPSWALU84H8DH①②④③10000100+1000110111100010001偶数个11101POVCYAC0异或PSW结果：CY为1