单片机原理与接口技术 第二版 高职计算机应用技术专业第3章 MCS 51单片机的指令系统.ppt

高等职业教育 计算机类课程规划教材 3.1.1 指令格式 MCS-51系列单片机指令有两种标识方式: 机器语言方式和汇编语言方式。 机器语言方式由二进制代码组成（通常用十六进制表示），被称为机器指令。用机器指令编写的程序称为机器语言源程序，它是机器所能理解和执行的，但人们记忆和读写都很困难。 汇编语言方式由方便人们记忆的 “助记符” 和数字符号组成，被称为符号指令。用符号指令编写的程序称为汇编语言源程序，它必须通过汇编程序汇编成机器语言程序后，机器才能理解和执行。 汇编过程也可以手工完成，即手工汇编。 1.汇编语言指令格式 汇编语言指令的一般格式如下: [标号:]操作码[第一操作数][，第二操作数][，第三操作数][;注释] 说明: （1）带方括号的部分为可选项。 （2）标号是用符号表示的一个地址常量。 它表示该指令在程序存储器中的起始地址。 标号的命名规则是:必须以字母开头，长度不超过6个字符，并以“:”结束。 （3）操作码表示指令的操作功能。每条指令都有操作码。 （4）操作数表示的是参与操作的数据来源和操作之后结果数据的存放位置，可以是常数、地址或寄存器符号。 指令的操作数可能有1个、2个或3个，有些指令可能没有操作数。 操作数与操作数之间用“，”分隔，操作码与操作数之间用空格分隔。 （5）注释字段是编程人员对该指令或该段程序的功能说明，是为了方便阅读程序的一种标注。 注释以“;”开始，当汇编语言源程序被汇编成机器语言程序时，该项被舍弃。 2.机器语言指令格式 机器语言指令是一种二进制代码，它包括两部分: 操作码和操作数。 MCS-51指令系统中有单字节、双字节和三字节共3种指令。 机器指令格式如下: （1）单字节指令 在单字节指令中，操作码和操作数共占一个字节，其中操作数通常为以隐含形式指定的常用寄存器。其指令格式如下: 例如INC DPTR指令，其功能为DPTR←（DPTR）+1。指令机器码为: MCS-51系列单片机中，单字节的机器指令共有49条。 （2）双字节指令 双字节指令的第一个字节为操作码，第二个字节为操作数或操作数的地址。这类指令的指令格式为: 例如MOV A，#00H指令，其功能为A←00H。指令机器码为: MCS-51系列单片机中，双字节的机器指令共有46条。 （3）三字节指令 三字节指令的第一个字节为操作码，第二个字节和第三个字节都是操作数或操作数的地址。这类指令的指令格式为: 例如MOV2FH，#00H指令，其功能为2FH←00H。 指令机器码为: MCS-51系列单片机中，三字节的机器指令共有16条。 3.1.2 指令分类 MCS-51 系列单片机指令系统共有111条不同的指令。这些指令按每条指令的执行时间分类，有64条单周期指令，45条双周期指令和2条4周期指令;如果按字节数分类则有单字节的指令49条，双字节的指令46条，三字节的指令16条。 这些指令按指令操作功能划分，有以下5类: ● 数据传送指令（28条） ● 算术运算指令（24条） ● 逻辑运算及移位指令（25条） ● 控制转移指令（22条，含以位值为条件的转移指令5条） ● 位操作指令（17条，含以位值为条件的转移指令5条） 3.1.3 指令系统符号约定 指令的一个重要组成部分是操作数，为了表示指令中同一种类型的操作数，MCS-51单片机指令系统采用了如下符号约定。 1.Rn:n=0～7，表示当前工作寄存器区的8个工作寄存器R0～R7。 2.Ri:i=0，1。表示当前工作寄存器区的2个工作寄存器R0、R1。 3.direct:表示8位内部数据存储单元的地址。 4.#data:表示8位立即数。“#”表示后面的data为立即数。 5.#data16:表示16位立即数。“#”意义同上。 6.addr11:表示11位目的地址。 7.addr16:表示16位目的地址。 8.rel:表示带符号的8位偏移量，被用在SJMP和所有条件转移指令中。 9.bit:表示8位内部数据存储空间或特殊功能寄存器区中可按位寻址区的8位位地址。 10.bit:表示在位操作指令中，对该位（bit）先取反，再参与运算,但不改变位（bit）的原值。 11.（）:表示某一寄存器、存储单元或表达式的内容。