第3章 51单片机指令系统.pptVIP

第3章 51系列单片机指令系统 本章讲解51单片机指令系统的基础知识，寻址方式，111条汇编语言指令及具体应用实例。指令系统是本书的一个重点。按其功能分为数据传送、算术操作、逻辑操作、控制转移、位处理五类，读者应对每条指令熟记会用，并注意每条指令执行后对PSW中各状态标志的影响。 在51系列单片机指令系统的111条指令中，单字节指令49条，双字节指令45条，三字节指令17条；除了乘法和除法指令需要4个机器周外，其余均为单/双机器周期指令，有64条单机器周期指令，45条双机器周期指令。MCS-51单片机有丰富的位操作指令，这些指令与位操作部件组合在一起，可构成一个比较完整的位处理器，或称为布尔处理机。有了位处理器就可以把大量的硬件组合逻辑用软件来代替，方便地用于各种逻辑控制。另外，指令系统中增添了8位数的乘法指令和除法指令，从而提高了运算速度。 计算机之所以能够脱离人的直接干预，自动地进行操作，是由于人们把解决问题的步骤、方法等一步步操作用指令编成了程序，事先送进了计算机，在执行时，计算机再把指令一条条取出来，加以译码变成相应的控制信号，去控制计算机一步步执行。所以，人们与计算机打交道，就要有两者都能理解的共同语言，这种语言称为计算机语言。 1．机器语言 　　　表示指令功能的0、1代码组合称为指令的机器码，这种能够由CPU直接执行的机器码所构成的语言称为机器语言。所以，使用机器语言不必经过翻译，执行速度快、效率高。但是，不易记忆，不易理解，编制程序十分困难繁琐，也容易出错。 ２．符号语言 　　　符号语言又称汇编语言，是一种面向机器的程序设计语言。它用一些助记符（通常是指令功能的英文缩写）来表示操作码，而操作数也用符号地址表示。因此，每条指令都有明显的特征，容易记忆，英文含义明确，容易理解，编制程序比较方便。但计算机在执行时，首先应把它翻译成机器语言。一种型号的计算机的符号语言与机器语言之间，具有一一对应关系。人们用查表对照的办法来翻译，叫做手工代真；通过程序，在计算机上自动翻译，叫做汇编。能将符号语言翻译成机器语言的这个程序叫做汇编程序。 ３．高级语言 　　　和人们的自然比较接近能被计算机所接受的计算机语言称为高级语言。它们是面向过程的语言，独立于不同型号的计算机。因此，应用高级语言进行程序设计，可以摆脱计算机内部逻辑和具体过程的描述，世界上有BASIC、FORTRAN、COBOL等几百种高级语言,目前比较流行和实用的主要是C语言。计算机在执行时，仍要把它翻译成机器语言，充当“翻译员”的有各种解释程序、编辑程序。 　　　51系列单片机的指令系统与一般微机一样，具有二级形式：机器语言和汇编语言。通过开发装置或解释程序，可用高级语言编程。用汇编语言写成的指令序列—源程序，需要编译成CPU能识别的机器指令程序—目标程序。指令系统中一条指令的汇编语言形式分为： 　　　标号段——是该条指令的符号地址； 　　　操作码段——是表示该条指令所能执行的功能； 　　　操作数据段——是该条指令的操作对象。 4．MCS-51指令系统符号及其含义说明 adddr——程序存储器地址； bit ——可直接位寻址的位； bit——可直接位寻址的位的反； D——半字节（4位数据；） #data——立即数； direct——直接数据单元地址； rel——相对地址（补码）； Ri——寄存器间接寻址的寄存器（i=0.1）； Rn——工作寄存器（n=0~7）； #——立即数前缀； @——寄存器间接寻址前缀； $——程序计数器的当前值； X——×的内容； (X)——×的内容为地址的单元内容； →——送入。 3.1 数据传送指令 　　　数据传送类指令一共有29条，除了可以通过累加器进行数据传送之外，还有不通过累加器的数据存储器之间或工作寄存器与数据存储器之间直接进行数据传送的指令。除了用POP或MOV指令将数据传送到PSW外，一般不影响标志位。 　　　所谓“传送”即把源地址单元的内容传送到目的地址单元中去，源地址单元内容不变，或源、目的地址单元内容互换。数据传送类指令用到的助记符有MOV，MOVX，MOVC，XCH，XCHD，SWAP，POP，PUSH等8种。源操作数可以采用立即、直接、寄存器、寄存器间接、变址五种寻址方式。数据传送指令是编程时使用最多的一类指令，有较多直接寻址指令，可以把数据方便地传送到片内的数据存储单元和I/O口。此外还有一条16位的传送指令，用于设定地址指针。 3．1．1 传送数据的通路 　　　51系列单片机传送数据的通道如图3-1所示。在数据传送中，除累加器A外，可作为源/目的地址单元的还有： 　　　1．片内单元 　　　2．片外单元 1．片内单元 （1）数据存储器RAM的某个单元；