单片机C51编程21天 第3章

联系方式：单片机开发第三讲：单片机汇编语言1-2北京源智天下科技有限公司联系方式：课程安排•单片机汇编语言概述•伪指令•单片机的指令•51系列单片机指令集•单片机汇编语言的程序结构1-3北京源智天下科技有限公司联系方式：单片机汇编语言概述•单片机汇编语言就是单片机汇编指令的集合，其采用了助记符的形式来描述指令。•优点：–程序代码精炼，执行速度快；–每条指令的执行时间确定，特别适合于对时序要求比较高的场合；–占用内存单元和CPU资源比较少；–和硬件结构和资源密切相关，对于理解单片机的运行和组成很有帮助。•缺点：–指令和具体的硬件密切相关，缺乏通用性；–采用助记符描述的指令还是不够清晰，代码比较难懂；–使用汇编语言编写程序时，必须熟悉单片机的指令系统、寻址方式、寄存器的设置和使用方法，以及系统的硬件资源等。分散了开发人员用于程序结构和功能上的精力；1-4北京源智天下科技有限公司联系方式：伪指令•伪指令，顾名思义，并不是真正的单片机指令。伪指令仅为单片机汇编程序提供某种标记信息，但却是程序中不可缺少的部分。•伪指令与单片机指令的区别如下：–伪指令不能命令CPU执行某种操作，也没有对应的机器代码。–单片机指令能使单片机的CPU执行某种操作，并可以生成对应的机器代码。1-5北京源智天下科技有限公司联系方式：•起始伪指令ORG用于标记一个汇编语言程序的开始。•这里，16位地址便是汇编程序块或数据块存放的起始地址。如果省略ORG伪指令，则单片机程序代码将默认从0000H单元开始存放。[标号:]ORG16位地址使用格式1-6北京源智天下科技有限公司联系方式：•结束伪指令END用于标记一个汇编语言程序的结束。•这里，标号和表达式都可以省略。在汇编语言程序执行时，END之后所写的任何指令都不予以处理。•一个程序只能有一个END伪指令。[标号:]END[表达式]使用格式1-7北京源智天下科技有限公司联系方式：•等值伪指令EQU相当于重命名的概念，其采用一个规定的字符名称来代替一个数或特定的汇编符号。•使用伪指令EQU时必须先赋值，后使用，而不能先使用后赋值。另外，给字符名称所赋的值可以是8位数，也可以是16位数。用EQU定义的字符名称不能和汇编语言的关键字同名。字符名称EQU数据或汇编符号或者字符名称=数据或汇编符号使用格式1-8北京源智天下科技有限公司联系方式：•地址赋值伪指令DATA是用指定的字符名称来代替数据地址或代码地址。•DATA伪指令在程序中常用来定义数据地址。就功能上来说，伪指令DATA与EQU有些类似。区别如下：–EQU伪指令必须先定义后使用，而DATA伪指令则无此限制；–EQU伪指令可以把一个汇编符号赋给一个字符名称，而DATA伪指令则不能；–DATA伪指令可将一个表达式的值赋给一个字符变量，所定义的字符变量也可以出现在表达式中，而EQU定义的字符则不能这样使用。字符名称DATA表达式使用格式1-9北京源智天下科技有限公司联系方式：•字节保存伪指令DB用于在单片机内存中保存数据表，只能对程序存储器进行操作。•其中，8位字节数据表可以是一个或多个字节数据、字符串或表达式。–在数据表中，各项数据用“,”分隔，一个数据项占一个存储单元。–所有的数据项是从标号指定的地址单元开始，将数据表中的字节数据按顺序依次保存。–数据项可以采用十进制、二进制或者十六进制表示。[标号:]DB8位字节数据表使用格式1-10北京源智天下科技有限公司联系方式：•字保存伪指令DW用于在单片机内存中保存双字节数据表，只能对程序存储器进行操作。•其中，16位字数据表可以是一个或多个字节数据、字符串或表达式。–在数据表中，各项数据用“,”分隔，一个数据项占一个存储单元。–所有的数据项是从标号指定的地址单元开始，将数据表中的字节数据按顺序依次保存。–16位数据要占用两个单元的存储器，高8位数据存入低地址字节，低8位数据存入高地址字节。[标号:]ORG16位地址使用格式1-11北京源智天下科技有限公司联系方式：•空间预留伪指令DS用于在单片机内存中划分出一定的存储空间用作备用区域，只能对程序存储器进行操作。•这里，表达式表示了从标号指定的地址单元开始，保留存储单元的个数。[标号:]DS表达式使用格式1-12北京源智天下科技有限公司联系方式：•位变量伪指令BIT用于给位地址定义一个字符名称。•其中，位地址需要参考单片机中的定义，字符名称就是位变量。字符名称BIT位地址使用格式1-13北京源智天下科技有限公司联系方式：单片机的指令•51系列单片机一般都遵循8051指令集。•对于单片机汇编语言来说，一条指令通常由操作码和操作数两部分组成。•单片机的指令按照其对应的机器码的长度，可以分为如下3种：–单字节指令，其对应的机器码只有一个字节，在单片机的程序存储器中占用1个字节的存储单元。单字节指令的功能明确专一，操作简单。–双字节指令，其对应的机器码为两个字节，第一个字节表示操作码，第二个字节表示操作数。双字节指令在单片机的程序存储器中占用两个字节的存储单元。–三字节指令，其对应的机器码为三个字节，第一个字节表示操作码，后二个字节表示操作数。三字节指令在单片机的程序存储器中占用三个字节的存储单元。1-14北京源智天下科技有限公司联系方式：单片机指令的寻址方式•指令的执行是需要操作对象的，单片机指令获取操作对象的方式便是指令的寻址方式。•单片机指令的寻址方式，可以分为如下7种：–立即寻址–直接寻址–寄存器寻址–寄存器间接寻址–变址寻址–相对寻址–位寻址1-15北京源智天下科技有限公司联系方式：立即寻址•立即寻址相当于直接给出操作数，此时的操作数称为立即数。立即数的前面采用标识符“#”来表示，是寻址指令中直接出现的数据。•立即数可以采用不同的表示方式：–十六进制，结尾用字符H来区别；–十进制，结尾用字符D来区别，一般可以省略；–八进制，结尾用字符O来区别；–二进制，结尾用字符B来区别。•在单片机中，立即寻址方式的寻址空间是程序存储器，也就是说立即寻址方式所操作的立即数是存储在指令字节中的。1-16北京源智天下科技有限公司联系方式：直接寻址•直接寻址方式相当于将操作数存放的地址告诉指令，此时为了和立即寻址相区别，地址前没有标识符“#”。•在单片机中，直接寻址方式可寻址如下两类存储空间。–片内RAM的低128个字节单元，其地址为00H～7FH。这样，在这128位地址的直接寻址方式中，00H代表第0位，01H代表第1位，依次类推；–特殊功能寄存器，其直接地址也可以用特殊功能寄存器的符号名称来表示。直接寻址也是访问特殊功能寄存器的唯一方法。1-17北京源智天下科技有限公司联系方式：寄存器寻址•寄存器寻址相当于告诉指令操作数所存放的寄存器，此时，寄存器中的内容作为操作数。•由于寄存器位于单片机CPU的内部，因此采用寄存器寻址的速度相比其他几种寻址方式要快，程序具有较高的运算处理速度。•寄存器寻址可以寻址如下几种：–通用寄存器R0~R7–累加器A–寄存器AB–数据指针DPTR•在指令的操作数位置上指定寄存器的寻址方式。其中，寄存器的内容作为操作数。采用寄存器寻址方式的指令一般都是一个字节的指令。1-18北京源智天下科技有限公司联系方式：寄存器间接寻址•寄存器间接寻址相当于绕了更大的弯，此时数据存放在RAM中，而该RAM的地址放在寄存器中。•这样，通过访问寄存器来获得RAM中操作数的寻址方式便是寄存器间接寻址。•在单片机中，寄存器间接寻址可以访问如下所述的存储空间。–片内RAM的低128个字节单元，此时需要使用R0、R1作为间接寻址的寄存器；–外部RAM，如果采用R0、R1作为间接寻址的寄存器，可寻址256个单元；–外部RAM，如果采用16位的DPTR作为间接寻址的寄存器，可寻址外部RAM的完整64KB地址空间。•在寄存器间接寻址的指令中，寻址的寄存器前需要加“@”标识符。这样可以和寄存器寻址相区别。1-19北京源智天下科技有限公司联系方式：变址寻址•变址寻址提供了16位地址的寻址能力，其采用基址寄存器加变址寄存器方式来寻址。其中，基址寄存器为DPTR或PC，变址寄存器为累加器A，用于存放地址偏移量。•在单片机中，变址寻址方式一般常用于访问程序储存器中的数据表格。•变址寻址共有两种形式：–MOVA,@A+DPTR：其功能是将累加器A的内容与数据指针DPTR的内容相加形成操作数的地址，即程序储存器的16位地址。该指令取此地址中的内容送入累加器A中，指令的操作码为93H，如图3-7所示。–MOVA,@A+PC：其功能是将累加器A的内容与PC的内容相加形成操作数的地址，即程序储存器的16位地址。该指令取此地址中的内容送入累加器A中，其操作码为83H。1-20北京源智天下科技有限公司联系方式：相对寻址•相对寻址是根据指定地址的偏移量，然后从当前PC值跳转到偏移量所指向的地址的方式。•这里，地址偏移量为带符号的8位二进制数，其取值范围为-128～+127。•因此，相对寻址可以寻址当前PC的-128～127之间的某段程序存储器。1-21北京源智天下科技有限公司联系方式：位寻址•51系列单片机一般都遵循8051指令集。•对于单片机汇编语言来说，一条指令通常由操作码和操作数两部分组成。•单片机的指令按照其对应的机器码的长度，可以分为如下3种：–单字节指令，其对应的机器码只有一个字节，在单片机的程序存储器中占用1个字节的存储单元。单字节指令的功能明确专一，操作简单。–双字节指令，其对应的机器码为两个字节，第一个字节表示操作码，第二个字节表示操作数。双字节指令在单片机的程序存储器中占用两个字节的存储单元。–三字节指令，其对应的机器码为三个字节，第一个字节表示操作码，后二个字节表示操作数。三字节指令在单片机的程序存储器中占用三个字节的存储单元。1-22北京源智天下科技有限公司联系方式：位寻址•位寻址是特别为位操作区域提供的寻址方式，在指令中直接给出位地址即可。•51系列单片机中，可以位寻址的区域如下：–片内RAM的20H～2FH单元，共16×8=128位。可直接使用位地址来表示，例如，20H单元的0～7位的位地址为00H～07H。也可以使用RAM地址加位序号表示，例如2AH.1表示2AH单元的D1位。–可位寻址的特殊功能寄存器相应位，这些位均有特定的名称，因此可以直接采用位名称来表示，也可以采用寄存器符号加位序号表示，例如PSW.3表示PSW寄存器中的D3位。1-23北京源智天下科技有限公司联系方式：单片机的指令集•51系列单片机的指令系统提供了111条指令。•按照指令所执行的操作可以细分为如下5类：–数据传送类，共29条指令；–算术运算类