MCS51指令系统1汇编语言

第三章MCS－51指令系统§1汇编语言一．指令和程序设计语言㈠．机器语言：用二进制编码来表示每条指令（机器码）。由机器语言编写的程序称为机器语言程序（目标程序、机器码程序）例：计算10＋20740A；A←102014；A←A＋20优点：CPU可直接识别执行，速度快。缺点：难以阅读、交流、记忆、修改。机器语言-----汇编语言------高级语言㈡．汇编语言：用助记符、文字符号、数字表示指令地址和数据。用汇编语言编制的程序称为汇编语言程序（源程序）例：计算10＋20MOVA，＃10；10→AADDA，＃20；20+A→A优点：每个汇编语言指令对应一条机器码。执行速度快，容易阅读记忆。缺点：运算功能不强，依赖于CPU型号结构，不易移植。*汇编语言程序不能被CPU直接识别执行,需要“翻译”成目标程序。这个“翻译”的过程称为“汇编”。完成“汇编”的程序称为“汇编程序”。㈢．高级语言：用一条语句代表多条指令的组合；引入了变量概念。（如C语言、BASIC语言等）优点：运算功能强；不依赖CPU型号结构，便于移植；不必考虑实际地址分配。缺点：低层处理功能差，占用资源多，速度较慢。*高级语言编制的程序（源程序）需通过“编译程序”翻译成目标程序，（编译）方能被CPU识别执行。二．指令格式：MCS－51汇编语言指令由操作码助记符和操作数两大部分组成，指令格式如下：操作码[操作数1][,操作数2][；注释]*操作码是必备的，操作数个数视指令情况而定，可以是一个、两个，也可以没有。（格式中[]表示选项）例1：MOVA，Rn机器码：（单字节）11101rrr高5位表示操作方式（某寄存器内容传送到A）rrr指明R0—R7中的某一个寄存器例2：MOVA，＃10机器码：（双字节）01110100……向A传数，00001010……操作数10*MCS－51指令系统中共有111条不同的指令，其机器码可能为单字节（49条）、双字节（45条）三字节（17条）单字节指令1、指令码中隐含着对某一种寄存器的操作如：指令“INCDPTR”的指令代码格式为：A3H=101000112、由指令中的rrr三位的不同编码指定某一寄存器如：指令“MOVA，Rn”的指令代码格式为：11101rrr双字节指令用一个字节表示操作码，另一个字节表示操作数或操作数所在的地址。格式为：操作码立即数或地址三字节指令一个字节操作码，两个字节操作数。格式为：操作码立即数或地址,立即数或地址§2寻址方式一.寄存器寻址：以寄存器内容为操作数寻址空间：R0-R7Rn(n=0-7)；ACCA、B、CYC、DPTR例：MOVA，R0；（R0）→A二.直接寻址：指令中给出操作数地址寻址空间：内部RAM低128字节direct；专用寄存器direct例：MOVA，3AH；（3AH）→AMOVP1，A；A→P1口（锁存器）*指令中允许使用数字、文字符号、专用寄存器名表示直接地址。三.立即寻址：指令中给出立即数寻址空间：程序存储器#data,#data16*允许使用数字、文字符号表示data。例：MOVA，#3AH；3AH→AMOVDPTR，#2000H；2000H→DPTR四.寄存器间接寻址：以寄存器内容为操作数地址。寻址空间：内部RAM@Ri(i=0、1)外部RAM@Ri、@DPTR例：MOVA,@R0；（（R0））→A设（R0）=65H，（65H）=47H，则执行后，47H→A*在这里，R0起着“地址指针”的作用。五.基址加变址间接寻址：以基址寄存器加变址寄存器之和作为操作数地址寻址空间：程序存储器@A+DPTR,@A+PC例：设A=11H，DPTR=02F1H，（0302H）=1EH执行MOVCA,@A+DPTR后，(A)=1EH六.相对寻址：指令中给出偏移量（用于相对转移指令）寻址空间：程序存储器rel例：执行指令JCrel(双字节条件转移指令，CY=1则转移),设PC=1000H，rel=75H,CY=1取指后PC=1002H，因CY=1，故PC+75H=1077H→PC由源地址和目标地址求偏移量的方法：rel=目标地址-（源地址+2）*rel为8位二进制补码，范围是-128——+127，故“目标地址-源地址”的范围是-126——+129，这也是相对转移的最大范围。七.位寻址：指令中给出位地址。（用于位操作指令）寻址空间：可寻址位bit（位寻址区、某些专用寄存器的位）例：CLR01H；将20H单元的bit1（20H.1）清零。CPLP1.0；将P1.0取反。*位地址的表示方法：位地址值、专用位名称、点操作符。指令分类（共111条）1.传送类（29条）2.算术操作（24条）3.逻辑操作（24条）4.程序转移控制（17条）5.布尔变量操作（17条）§3数据传送指令一.内部数据寄存器传送(一).8位传送：（1）向累加器A传送：助记符机器码操作MOVA，Rn11101rrr(Rn)→AMOVA,direct11100101(direct)→AdirectMOVA,@Ri1110011i((Ri))→AMOVA,#data01110100data→Adata*写指令时，大写字母、符号部分照抄（汇编时大小写不敏感），小写字母部分按要求给出具体内容。例：（R0）=30H，执行MOVA，R0后，（A）=30H（R1）=40H，（40H）=38H，执行MOVA，40H后，（A）=38H执行MOVA，@R1后，（A）=38H执行MOVA，#6AH后，（A）=6AH；继续执行MOVA，#79H后，（A）=79H（2）向寄存器Rn传送：MOVRn,A;(A)→RnMOVRn,direct;(direct)→RnMOVRn,#data;#data→Rn例：（A）=78H，（R5）=47H，（70H）=F2H执行：MOVR5,A;(R5)=78HMOVR5,70H;(R5)=F2HMOVR5,#0A3H;(R5)=A3H（3）向直接寻址单元传送：MOVdirect,A;（A）→directMOVdirect,Rn;（Rn）→directMOVdirect,direct;(源direct)→目的directMOVdirect,@Ri;（（Ri））→directMOVdirect,#data;#data→direct(4)向间接寻址单元传送：MOV@Ri,A;（A）→(Ri)MOV@Ri,direct;（direct）→(Ri)MOV@Ri,#data;#data→(Ri)小结：指令格式：MOV目的，源操作数：ARn(n=0-7)direct@Ri(i=0、1)#data传送规律：1.#data不能作为目的。2.R（包括Rn、@Ri）、不能同时作为目的与源。*传送后数据源不变，数据目标“后入为主”。（二）16位传送：指令格式：MOVDPTR,#data16；dataH→DPH;dataL→DPL二.外部程序存储器传送（查表指令）指令：MOVCA，@A+DPTR（远程查表）（PC）+1→PC，（（A）+（DPTR））→AMOVCA，@A+PC(近程查表)（PC）+1→PC，（（A）+（PC））→A例：单元内容1010H：02H1011H：04H1012H：06H1013H：08H执行程序：1000H：MOVA，#0DH1002H：MOVCA，@A+PC1003H：MOVR0，A结果：（A）=02H，（R0）=02H，(PC)=1004H例：单元内容7010H：02H7011H：04H7012H：06H7013H：08H执行程序：1000H：MOVA，#10H1002H：PUSHDPH；保护DPTR1004H:PUSHDPL1006H：MOVDPTR，#7000H；设表头指针1009H：MOVCA，@A+DPTR；查表100AH:POPDPL；恢复DPTR100CH:POPDPH结果：（A）=02H，PC=100EH，DPTR不变。三.外部数据存储器传送MOVXA,@Ri;((Ri))→AMOVXA@DPTR;((DPTR))→AMOVX@Ri,A;(A)→(Ri)MOVX@DPTR,A;(A)→(DPTR)*执行此类指令访问外RAM时，将产生RD或WR信号。小结：指令格式：MOVX目的，源传送规律:@Ri或@DPTR寄存器间址，操作数中有且仅有一个A四.数据交换（一）字节交换指令：XCHA,Rn；（A）←→（Rn）XCHA,@Ri；（A）←→((Ri))XCHA,direct；（A）←→（direct）(二)半字节交换指令：XCHDA,@Ri;(A)3-0←→（(Ri)）3-0SWAPA;(A)3-0←→(A)7-4五.堆栈操作指令：PUSHdirect;(SP)+1→SP,(direct)→（SP）POPdirect;（(SP)）→direct,(SP)-1→SP应用举例例1.设内RAM中（30H）=40H，（40H）=10H，（10H)=00H,（P1）=FAH，试分析下列程序中各指令类型及运行结果。MOVR0，#30HMOVA，@R0MOVR1,AMOVB,@R1MOV@R1,P1MOVP2,P1MOV10H,#20H应用举例例2.内RAM向外RAM传送650H←(25H)MOVR0,#25HMOVA,@R0MOVDPTR,#650HMOVX@DPTR,A例3.交换内RAM单元内容：（40H）←→（30H）方法1：MOVA，30H方法2：XCHA，30HMOV30H，40HXCHA，40HMOV40H，AXCHA，30H习题一1.分别实现下列数据传送：A←(P1);2OH←(3OH);B←3OH;R3←(R4);R1←((R0));1000H外RAM←(2000H)外RAM2.实现数据传送：(4OH)→(2OH)→(3OH)3.将A中BCD码拆成两字节，存入3OH与31H单元。示范：若（A）=58H，则（3OH）=05H，（31H）=08H提示:利用半字节交换指令习题一4.ROM表中按学号顺序（从1号开始)依次存放学生考分，利用远程查表指令查出3号学生考分，存入R5中。（提示：DPTR设为1000H，A中放偏移值）ROM1000H1#1001H2#1002H3#1003H4#85907583§4算术操作指令PSWD7D6D5D4D3D2D1D0CyACF0RS1RS0OV-PP31算术运算CyACOVP加法add，addcC7与C6异或反映运算后a的情况减法subb乘法mulab00结果大于255，也就是B不为0时，置1除法divab00除数b为0时置1§4算术操作指令一.加减运算(一)加法指令：ADDA，Rn;(A)+(Rn)→AADDA，direct;(A)+(direct)→AADDA，@Ri;(A)+((Ri))→AADDA，#data;(A)+#data→A*影响标志位：CY、AC、OV、P例：设（A）=C3H，（R0）=AAH，执行ADDA，R0后，（A）=6DH，CY=1，AC=0，OV=1，P=1（二）带进位加法指令：ADDCA，Rn;(A)+(Rn)+CY→AADDCA，direct;(A)+(direct)+CY→AADDCA，@Ri;(A)+((Ri))+CY→AADDCA，#data;(A)+#data+CY→A*影响标志位：CY、AC、OV、P；常用于多字节加法。例:（A）=C3H,（R0）=AAH,CY=1，执行ADDA，R0后,（A）=6EH，CY=1，AC=0，OV=1，P=1（三）带借位减法指令：SUBBA，Rn;(A)-(Rn)-CY→ASUBBA，direct;(A)-(direct)-CY→ASUBBA，@Ri;(A)-((Ri))-CY→ASUBBA，#data;(A)-#data-CY→A*影响标志位：CY、AC、OV、P**无SUB指令，可先将CY置0，然后用SUBB指令实现。例:（A）=C9H,（R2）=54H,CY=1,执行SUBBA，R2后,（A）=74H，CY=0，OV=1，P=0小结：指令格式：标志：影响CY、