片微型计算机原理与接口技术第二版第3章80C51单片微机的指令系统

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1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材单片微型计算机原理与接口技术（第二版）高锋编著科学出版社北京第三章80C51单片微机的指令系统3.180C51指令系统概述80C51指令系统专用于80C51系列单片微机，是一个具有255种操作码(00H至FFH，除A5H外)的集合。用汇编语言表达操作代码时，42种助记符代表了33种功能，有的功能如数据传送，可以有几种助记符，如MOV、MOVC、MOVX。指令功能助记符与操作数各种寻址方式的结合，共构造出111种指令，同一种指令所对应的操作码可以多至8种(如指令中Rn对应寄存器R0～R7)。寻址方式就

2、是在指令中给出的寻找操作数或操作数所在地址的方法。执行任何一条指令都需要使用操作数。80C5l指令系统中共有7种寻址方式。3.1.1寻址方式⒈立即寻址在指令中直接给出操作数，出现在指令中的操作数称为立即数。在立即数前面必需加上前缀“＃”。例如：指令MOVDPTR，＃1234H1234H是立即数，指令功能是把16位立即数1234H送入数据指针DPTR中，如图3–1所示。2．直接寻址在指令中直接给出操作数单元的地址。例如：指令MOVA，3AH功能：把片内RAM中3AH单元内的数据传送给累加器A，如图3–2所示。直接寻址方式只能给出8位地址

3、，限于片内RAM：⑴低128单元，在指令中直接以单元地址形式给出。⑵特殊功能寄存器，可以单元地址形式给出外，还可以寄存器符号形式给出。直接寻址是访问特殊功能寄存器的唯一方法。3．寄存器寻址在指令中将指定寄存器的内容作为操作数。寄存器寻址方式中，用符号名称来表示寄存器。例如：指令INCR0功能∶把寄存器R0的内容加1，再送回R0中。由于操作数在R0中，指定了R0，也就得到了操作数，如图3–3所示。寄存器寻址方式的寻址范围包括：（1）4个寄存器组共32个通用寄存器。指令中只能使用当前寄存器组。通过指定PSW中的RS1、RS0，以选择使用的

4、当前寄存器组。（2）部分特殊功能寄存器。例如累加器A、AB寄存器对以及数据指针DPTR。4．寄存器间接寻址在指令中给出的寄存器内容是操作数的地址，从该地址中取出的才是操作数。寄存器间接寻址也需以寄存器符号名称的形式表示。在寄存器间接寻址中，在寄存器的名称前面加前缀“＠”。例如：指令ANLA，@R1假定R1寄存器的内容是60H，指令的功能是以R1寄存器的内容60H为地址，将60H地址单元的内容与累加器A中的数相“与”，其结果仍存放在A中、其功能示意请参见图3–4。寄存器间接寻址的寻址范围：⑴片内RAM的低128单元，只能采用R0或R1为

5、间址寄存器。其形式为@Ri（i＝0，1）。⑵片外RAM的64KB单元，使用DPTR作为间址寄存器。例如∶MOVXA，＠DPTR。⑶片外RAM低256单元，使用R0或R1作间址寄存器。例如：MOVXA，＠R0。⑷堆栈区：堆栈操作指令PUSH和POP，以SP作间址寄存器的间接寻址方式。⒌相对寻址在指令中给出的操作数为程序转移的偏移量。在相对转移指令中，给出地址偏移量（以“rel”表示），把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址。转移的目的地址可用如下公式表示：目的地址＝(转移指令所在地址＋转移指令字节数)＋rel在8051的指令

6、系统中，有许多条相对转移指令，这些指令多数均为两字节指令．只有个别的是三字节的指令。偏移量rel是一个带符号的8位二进制补码数，所能表示的数的范围是一128～＋127。因此，以相对转移指令的所在地址为基点，向前最大可转移（127十转移指令字节数）个单元地址，向后最大可转移（128一转移指令字节数）个单元地址。例如：指令JC80H若进位位C为0，则程序计数器PC中的内容加2，即顺序往下；若进位位C为1，则以程序计数器PC中当前值为基地址，加上偏移量80H后所得结果作为该转移指令的目的地址，其执行示意图如图3–5所示。指令的操作码存在10

7、00H单元，偏移量存在1001H单元。执行该指令后，程序计数器PC指向1002H（即当前值）。这里80H即–128，故1002H与–128（80H）相加（补码运算）后得到转移地址0F82H。1002H－80H0F82H6．变址寻址以DPTR或PC为基址寄存器，累加器A为变址寄存器，以两者内容相加后形成的16位程序存储器地址作为操作数地址。又称基址寄存器＋变址寄存器间接寻址。例如：MOVCA，＠A＋DPTR其功能是把DPTR和A的内容相加所得到的程序存储器地址单元的内容送A。假定指令执行前（A）＝54H，（DPTR）＝1256H则该指令

8、的操作示意请参见图3–6。变址寻址形成的操作数地址为1256H＋54H＝12AAH，若12AAH单元的内容为00H，则该指令执行的结果是A的内容为00H。80C51指令系统中的变址寻址指令有如下特点：⑴变址寻址方式只能对