汽车电子技术与单片机第3章.ppt

第三章 MCS-51单片机系统程序设计 第一节 MCS-51指令系统概述 第二节 MCS-51单片机指令详解 第三节 MCS-51单片机系统程序设计实例 第一节 MCS-51指令系统概述 一、概述 MCS-51指令系统是一种简明易掌握、效率较高的指令系统。MCS-51的基本指令共111条，其中单字节指令49条，双字节指令45条，三字节指令17条。从指令的执行时间来看，单机器周期指令64条，双机器周期指令45条，只有乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期。 指令的表示方法称之为指令格式，其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排等。一条指令通常由两部分组成，即操作码和操作数。 第一节 MCS-51指令系统概述 通常在MCS-51指令系统中，有一字节、二字节和三字节等不同长度的指令。一字节指令只有一个字节，操作码和操作数信息同在其中。二字节指令包括两个字节，其中一个字节为操作码，第二个字节是操作数。三字节指令中，操作码占一个字节，操作数占两个字节，其中操作数既可能是数据，也可能是地址。 二、寻址方式 MCS-51共有5种寻址方式，现介绍如下： 第一节 MCS-51指令系统概述 1.立即寻址 操作数就写在指令中，和操作码一起放在程序存储器中。把“#”号放在立即数前面，以表示该寻址方式为立即寻址，如#20H。 2.寄存器寻址 操作数放在寄存中，在指令中直接以寄存器的名字来表示操作数的地址。例如MOV A,R0就属于寄存器寻址，即将RO寄存器的内容送到累加器A中。 3.直接寻址 操作数放在单片机的内部RAM某单元中，在指令中直接写出该单元的地址。如前例的ADD A,70H中的70H。 第一节 MCS-51指令系统概述 4.寄存器间接寻址 寄存器间接寻址方式可用于访问内部RAM或外部数据存储器。访问内部RAM或外部数据存储器的低256个字节时，可采用R0或R1作为间接寄存器。这类指令为单字节指令，其最低位是表示采用R0还是R1作为间接寄存器。这种寻址方式的示意图如图3-1所示。访问外部数据存储器的低256字节时，只要把MOV改为MOVX就行了。访问外部数据存储器，还可用数据指针DPTR作为间址寄存器，DPTR是16位寄存器，故它可对整个外部数据存储器空间（64K）寻址。在执行PUSH和POP指令时，也采用寄存器间接寻址，这是堆栈指针SP用作间接寄存器。 第一节 MCS-51指令系统概述 5.基址寄存器加变址寄存器间接寻址 这种寻址方式用于访问程序寄存器的一个单元，该单元的地址是基址寄存器（DPTR或PC）的内容与变地址寄存器A的内容之和。这种寻址方式对查表访问特别有用。寻址方式的示意图如图3-2所示。 三、指令执行过程和指令符号意义 单片机执行程序的过程，实际上就是执行我们所编制程序的过程，即执行逐条指令的过程。计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行，即取指令——分析指令——执行指令。 第一节 MCS-51指令系统概述 取指令的任务是：根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令操作码读出后进行译码，分析其指令性质，如指令要求操作数，则寻找操作数地址。计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令或循环等到指令。 一般计算机进行工作时，首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器，然后逐条取出执行。但单片机中的程序一般事先都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中，因而一开机即可执行指令。 第一节 MCS-51指令系统概述 指令中操作数的描述符号： Rn——工作寄存器R0~R7 Ri——间接寻址寄存器R0、R1 Direct——直接地址，包括内部128B RAM单元地址、26个SFR地址。 #data——8位常数 #data16——16位常数 addr16——16位目的地址 addr11——11位目的地址 rel——8位带符号的偏移地址 DPTR——16位外部数据指针寄存器 第一节 MCS-51指令系统概述 bit——可直接位寻址的位 A——累加器A B——寄存器B C——进、借位标志位，或位累加器 @——间接寄存器或基址寄存器的前缀 /——指定位求反 （x）——x中的内容 （（x））——x中的地址中的内容 ——当前指令存放的地址 第二节 MCS-51单片机指令详解 一、数据传输指令 1.累加器相关的数据传输指令 以下指令的功能是把源操作数的内容送入累加器A，源操作数有寄存器寻址、直接寻址、间接寻址和立即寻址等方式。 2.内部RAM单元之间的数据传输指令 第二节 MCS-51单片机指令详解 内部RAM单元之间的数据传输可以使用直接寻址、寄存器寻址以及寄存器间接寻址方式。 3.外部存储器数据传输指令 外部