单片机原理及应用 教学课件 作者 娄国焕 第3章+MCS-51单片机指.ppt

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1、第3章MCS-51单片机指令系统内容提要：本章详细介绍了MCS-51单片机的指令系统和寻址方式。介绍了指令系统的分类，并结合示例说明了指令的功能及应用。重点：单片机指令系统的寻址方式；指令功能。难点：单片机指令系统的寻址方式。3.1MCS-51指令系统简介MCS-51单片机共有111条指令，其中单字节指令49条，双字节指令45条，三字节指令17条。当系统时钟为12MHz时，大多数指令的执行时间仅需1μs，乘法指令也只需4μs，指令的平均执行时间不到2μs。MCS-51单片机指令系统具有占有内存空间少、执行速度快的优点，有很强的实时处理能力，特

2、别适合于现场控制的场合。1.指令格式MCS-51单片机指令系统是一个具有255种代码的集合，绝大多数指令包含两个基本部分：操作码和操作数。操作码表明指令要执行的操作的性质；操作数说明参与操作的数据或数据所存放的地址。MCS-51单片机指令系统中所有指令是以机器语言形式表示的，可分为单字节、双字节和三字节3种格式。由于用二进制代码表示的机器语言阅读困难且难以记忆，因此，人们采用汇编语言指令来编写程序。本章介绍的MCS-51指令系统就是以汇编语言来描述的。汇编语言指令是指令系统最基本的书写方式，由操作码、目的操作数、源操作数等组成。格式如下：标号

3、：操作码目的操作数,源操作数；注释标号：是指令地址的标志符号，由用户定义的符号组成。必须以英文字母开头，后跟1～8个字母、数字或下横线符号“-”，并以“：”结尾，用户定义的标号不能和汇编保留符号重复。标号可有可无，某条指令一旦赋予标号，标号代表该指令第一个字节所存放的存储单元的地址，故标号又称为符号地址，在其他指令的操作数中可引用该标号作为引用地址。操作码：由2～5个英文字母组成的功能助记符，用来表示指令的操作功能，不能缺省。MCS-51指令系统中共有42种助记符，带表了33种不同的功能。操作数：是指令操作所需的数据、地址或符号（标号）。通常

4、右边操作数为源操作数，左边为目的操作数。根据指令的功能不同，操作数的个数有1、2、3个，也可以没有。操作数之间用逗号“，”分开。操作数可以是多种进制的立即数和直接地址：二进制加后缀B、十进制加后缀D或不加、十六进制加后缀H（以字母开头需加前导0），工作寄存器、标号地址、表达式等。注释：可有可无，加入注释主要是为了便于阅读程序，程序设计者对程序段的作用、关键指令、进入和退出子程序的条件等加以注释，以提高程序的可读性。注释和源程序一起存储、打印。但是汇编时不被翻译，因而在目标程序的机器代码中并不出现，不会影响程序的执行。注释必须以分号“；”开始，

5、当注释占有多行时，每一行都必须以“；”开始。2.常用符号说明MCS-51单片机指令系统汇编指令中的符号约定如下：Rn：n=0－7，当前选中的8个工作寄存器R0－R7之一；Ri：i=0，1，当前选中的用于间接寻址的两个工作寄存器R0、R1之一；Direct：8位直接地址，可以使RAM单元地址（00H--7FH），或特殊功能寄存器（SFR）地址（80H--FFH）；#data：8位或16位立即数；addr：程序存储器地址，常在后面跟有数字，如addr11表示11位地址；rel：8位偏移地址，表示相对跳转的偏移字节，按下一条指令的第一个字节计算，在

6、－128～+127取值范围内；DPTR：16位数据指针；bit：位地址，内部RAM20H～2F中可寻址位和SFR中的可寻址位；A：累加器；B：寄存器，用于乘除指令中；C：进位标志或进位位，或位操作指令中的累加器；@：寄存器间接寻址前缀；PC：程序计数器，16位PSW：程序状态字SP：堆栈指针$：程序计数器当前值3.2寻址方式3.2.1立即寻址方式指令的操作数直接出现在指令字节中，这种寻址方式称为立即寻址（也叫立即数寻址）。一般用#标记作前缀，立即数寻址只能作源操作数，不能当作目的操作数。【例3-1】MOV A，#30H其寻址示意图如图3.1所

7、示001100000111010030H程序存储器累加器A操作码立即数PCPC+1图3.1立即寻址示意图3.2.2直接寻址方式直接寻址是指在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了参与操作的数据所在的字节地址或位地址。该方式访问以下三种存储空间：（1）特殊功能寄存器。（2）内部RAM的低128字节（对于8032/8052等单片机，其内部高128字节RAM（80H—FFH）不能用直接寻址方式访问，而只能用寄存器间接寻址方式访问）。（3）位寻址空间。【例3-3】MOV A，R0；A←(R0)MOV SP，#70H；SP←70HMOV B，A；B←

8、（A）3.2.4寄存器间接寻址方式由指令指出某一个寄存器的内容作为操作数，这种寻址方式称为寄存器间接寻址。寄存器间接寻址使用当前工作寄存器区中的R0或R1作为地址指