单片机应用系统设计技术 第5章.pptVIP

本章小结 5.1 80C51单片机指令系统概述 5.2 80C51单片机寻址方式 5.3 80C51单片机指令系统 5.4 80C51汇编语言程序设计 5.5 80C51单片机C51程序设计语言 5.6 C51的运算符和表达式 5.7 C51的库函数 5.8 C51的应用技巧 单片机应用系统也是由硬件和软件组成的，这是与一般的数字逻辑电路系统的不同之处。 机器语言是计算机唯一能识别的语言，用汇编语言和高级语言编写的程序（称为源程序）最终都必须翻译成机器语言的程序（称为目标程序），计算机才能识别。 汇编语言是能够利用单片机所有特性直接控制硬件的唯一语言，对于一些需要直接控制硬件的场合，汇编语言是必不可少的。 但汇编语言不是一种结构化的程序设计语言，对于较复杂的单片机应用系统，它的编写效率很低。 为了提高软件的开发效率，许多软件公司致力于单片机高级语言C编译器的开发研究，许多型号的单片机内部ROM已经达到64KB甚至更大，且具备在系统编程（ISP, In System Programmable）功能，进一步推动了C语言在单片机应用系统开发中的应用。 尽管C语言是一种强大而方便的开发工具，但开发人员要达到用C语言快速编出高效且易于维护的单片机系统应用程序，首先必须对C语言有较透彻的掌握，其次还应该对实际单片机硬件系统有深入的理解。 5.1 80C51单片机指令系统概述 实际上汇编语言源程序是由一条条指令（Instruction）组成的，所以首先介绍指令和指令系统。 5.1.1 指令的概念 指令是指挥计算机执行某种操作的命令。一条指令可用两种语言形式表示，即机器语言和汇编语言指令。机器语言指令用二进制代码表示，称指令码，又称机器码，计算机能直接识别并加以分析和执行。汇编语言指令用助记符表示，称汇编语言指令，它便于程序员编写和阅读程序，但不能为计算机识别和执行，必须翻译成机器语言指令。 把用汇编语言编写的源程序翻译成机器语言指令的过程称为汇编。这种翻译工具称为汇编程序或汇编器。 5.1.2 指令系统说明 一台计算机所有指令的集合，称为该计算机的指令系统，它是表征计算机性能的重要标志。每台计算机都有它自己特有的指令系统。 要让计算机做事，就得向计算机发出指令。但计算机只能懂得数字，如对80C51，要将数据5B送到P1口，必须在ROM中某一位置（如1000H）写上这样的机器码： 1000H 75905B 该指令中75表示操作码，90和5B表示操作数，该机器码的意思是将立即数5B送到P1口，P1口锁存器的内部RAM地址为90。指令的第一种格式就是机器码指令格式，也就是说是数字的形式。 但这种形式非常难记，于是有另一种格式，助记符格式如下： MOV 90H, #5BH 或： MOV P1, #5BH 用助记符表示指令的格式称为汇编指令格式。 注释不参加汇编，不影响汇编结果，应该养成编写程序时加上注释的良好习惯。 例如，一条传送指令的书写格式为： MOV A, 38H ; (38H)→A 80C51汇编语言典型的指令格式为： 操作码 [操作数] ;[注释] 80C51汇编语言需用40多种助记符表征30多种指令功能。由于功能助记符需定义诸如内部数据存储器、程序存储器、外部数据存储器等，同一种功能需用几个助记符表示（如 数据传送指令MOV、MOVX、MOVC等）。通过这些助记符，与指令中的源地址、目的地址组合成80C51的111条指令。 5.1.3 80C51指令系统助记符 80C51单片机指令系统操作码助记符按功能可分为五大类 1）数据传送类指令（7种助记符） 4）控制转移类指令（18种助记符） 5）位操作指令（1种助记符） 2）算术运算类指令（8种助记符） 3）逻辑运算类指令（10种助记符） 详见主教材115页 5.1.4 指令系统中的特殊符号 Rn：当前选中的寄存器区的8个工作寄存器R0～R7（n = 0～7）。 Ri：当前选中的寄存器区中可作为地址寄存器的两个寄存器R0和R1（i = 0, 1）。 Direct：内部数据存储单元的8位地址。包含0～127内部存储单元地址和128～255部分存储单元特殊功能寄存器地址。 #data：指令中的8位常数。 #data16：指令中的16位常数。 addr16：用于LCALL和LJMP指令中的16位目的地址，目的地址可指向64KB程序存储器空间。 addr11：用于ACALL和AJMP指令中的11位目的地址，目的地址必须放在与下条指令第一个字节同一个2KB程序存储器的空间之中。 5.1.4 指令系统中的特殊符号（续） rel：8位带符号的偏移字节，用于所有的条件转移和SJMP等指令中，偏移字节位于下条指令的