单片机原理及应用设计 教学课件 作者 白林峰 李国厚 主编 孔晓红 副主编第3章 MCS-51系列单片机的指令系统.ppt

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1、第3章MCS-51系列单片机的指令系统指令是指挥计算机执行某种操作的命令，一台计算机所有指令的集合称为指令系统。不同类型的计算机有不同的指令系统，一般来说是互不兼容的。指令系统反映了计算机的主要功能，是在设计计算机时确定下来的。计算机只能识别和执行机器语言的指令，机器语言指令采用二进制编码，称为指令的机器码或指令码。每一条指令在存放时都是以其机器码的形式存储的，各条指令的机器码以字节为单位存放，不同指令的字节数不一样。指令字越长，所占用内存单元越多。一、指令格式MCS-51系列单片机的汇编指令一般由4个部分组成，指令格式如下：标号：操作码助记符操作数；注释

2、1.标号标号就是指令的符号地址，或者说是指令地址的符号表示。（1）一般用在一条指令前，代表该指令的地址，是用符号表示的地址。（2）通常用作控制转移的目标地址或一段功能程序的识别标记。（3）由英文字母和数字组成。（4）标号必须用冒号“：”与操作码分隔。2.操作码助记符用于表示指令的操作功能。（1）操作码助记符表示指令的操作功能，如片内RAM的数据传送用MOV，加法用ADD，逻辑与用ANL等。（2）操作码是指令的必需部分，是指令的核心，不可缺少。3.操作数操作数是指指令中参加运算的参数或参数的地址。（1）操作数表明了参数的来源，可以是指令中参与运算的参数，也可

3、以是参数的地址或操作数的其他信息。（2）操作数可分为目的操作数和源操作数。（3）操作数可用二进制数、十进制数、十六进制数或ASCII表示。（4）操作数的个数可以是0～3个。（5）操作数与操作码之间用一个或多个空格分隔。操作数超过一个时，操作数与操作数之间要用逗号“，”分隔。4.注释注释是对指令功能的简单说明。（1）注释是对该指令的解释，可以有，也可以没有。注释属于非必需项，是为便于程序的阅读，对指令功能作的说明和注解。（2）注释必须以分号“；”开始。5.对于MCS-51系列单片机的指令系统，其机器码根据指令编码长短的不同可以分以下3种格式：（1）单字节指令

4、单字节指令有如下两种编码格式一种是8位编码只表示操作码，指令的操作对象很明确，如加1指令INCA的机器码为04H。另一种是8位编码由操作码和寄存器编码组成。这类指令的高5位表示操作码，低3位表示通用寄存器Rn（n＝0～7），例如加法指令ADDA，Rn的编码格式为：00101rrr高5位0010l表示该指令的操作码，低3位rrr表示寄存器Rn（n＝0～7），指令所完成的功能是将Rn中的数据和累加器A中的数据相加，结果送回累加器A中。（2）双字节指令双字节指令的编码格式为：操作码操作数第一个字节表示操作码，第二个字节表示参与操作的数据（data）或数据所在的存

5、储单元的地址。（3）三字节指令三字节指令的编码格式为：第一个字节表示指令操作码，后两个字节为参与操作的数据或该数据所在的存储单元的地址。6.指令常用符号说明Rn：表示当前选中的8个工作寄存器Rn（n＝0～7）中的任一个。Ri：表示8个内部工作寄存器中的两个寄存器R0、R1，可作地址指针即间址寄存器，采用@Ri（i＝0，1）的形式。direct：表示8位内部数据存储器单元的地址，即片内RAM单元的地址（范围是00H～FFH），可以是片内RAM的00H～7FH单元或特殊功能寄存器的地址，如I/O端口、控制寄存器、状态寄存器等（范围是80H～FFH）。#data

6、：表示包含在指令中的8位立即数。#data16：表示包含在指令中的16为立即数。addr16：表示16位的目的地址，用于LCALL和LJMP指令中，目的地址范围是64KB的程序存储器地址空间。addr11：表示11位的目的地址。用于ACALL和AJMP指令中，目的地址必须存放在与下一条指令的第一个字节同一个2KB程序存储器的地址空间之内。rel：表示8位带符号的相对偏移量，用于SJMP和所有的条件转移指令中。偏移字节相对与下一条指令的第一个字节计算，范围是－128～＋127。DPTR：即数据指针，一般用作16位的地址寄存器。bit：表示片内RAM或特殊功能

7、寄存器中的支持位寻址的直接位寻址。A：累加器ACC。B：特殊功能寄存器，用于MUL和DIV指令中。C：为进/借位标志或进/借位位，或布尔处理机中的累加器。@：为间址寄存器或基址寄存器的前缀。如@Ri，@A＋PC，@A＋DPTR。/：位操作数的前缀，表示对该位取反。X：是指片内RAM单元的直接地址或寄存器，表示该单元中的数据。在直接寻址方式中，表示直接地址单元中的数据。(X)：在间接寻址方式中，表示由间址寄存器指向的地址单元中的数据。所谓指向是指以间址寄存器中的数据为地址，实际访问的是该地址单元所对应的数据。→：表示数据的传送方向。↔：表示两个单元的数据互相

8、交换。二、寻址方式1.立即寻址立即寻址是在指令中直接给出操作数的寻