《单片机原理与应用技术》课件第3章.ppt

第三章MCS-51单片机指令系统及程序设计

3.1单片机指令基础

3.2寻址方式

3.3指令系统

3.4汇编语言程序设计基础

3.5程序设计

3.6习题

实训三单片机输入/输出口的设计与使用

3.1单片机指令基础

3.1.1指令格式

指令的表示方法称为指令格式。MCS-51单片机汇编语

言指令的基本格式由以下几个部分组成：

[标号：]操作码[操作数][；注释]

3.1.2指令分类

MCS-51系列单片机指令系统共有111条指令。指令有功

能、时间、空间三种属性。

(1)按指令所占用存储空间的长度分类，指令可分为三

类：

①单字节指令：共49条；

②双字节指令：共45条；

③三字节指令：共17条。

(2)按指令执行时间分类，指令可分为三类：

①单机器周期指令：共64条；

②双机器周期指令：共45条；

③四机器周期指令：共2条，即乘法和除法指令。

指令执行时间和指令长度是两个完全不同的概念，前者

表示执行一条指令所用的时间；后者表示存放一条指令在

ROM中所占的存储空间，两者不能混淆。

(3)按指令功能分类，指令可分为数据传送类、算术运

算类、逻辑运算类、位操作类和控制转移类指令等五大类。

3.1.3指令系统中的符号约定

指令的一个重要组成部分是操作数，为了表示指令中各

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两个工作寄

存器R0和R1，i只能取值0或1。

(3) direct：表示8位内部数据存储单元的地址。当取值

在00H～7H时，表示内部数据RAM；当取值在80H～0FFH

时，表示特殊功能寄存器。

(4) #：立即数符号，在指令系统中的数据和地址均用

十六进制数表示，为便于区别，用“#”号表示数据(立即数)。

“#”号是立即数的标记，凡数据前有“#”，代表该十六制数

为立即数，凡立即数必须在前面标记“#”。

(5) addr11：11位目的地址，用于ACALL和AJMP指令，

可在下条指令地址所在的同一2 KBROM范围内调用或转移。

(6) ddr16：16位目的地址，用于ACALL和AJMP指令，

能在64 KBROM范围内任意值调用或转移。

(7) rel：带符号的8位偏移地址，用于SJMP和条件转移

指令，其范围是相对于下一条指令第1字节地址的－128～

+127个字节。Rel≤7FH，属于0～+127B，程序向下转移；

rel≥80H(补码)，属于－128B～0，则程序向上转移。

(8) bit：位地址，代表片内RAM中的可寻址位00H～

7FH及SFR中可寻址位。当取值为00H～7FH时，表示内部

数据RAM20H～2FH单元中的每一位地址。

(9) @：间接寻址符，表示其后的寄存器的值为操作数

的地址。@Ri表示寄存器Ri(i=0或1)中存放的是操作数的地

址。如果该地址是内部数据存储区中的地址，其取值范围为

00H～7FH；如果该地址是外部数据存储区中的地址，其取

值范围为00H～0FFH。当Ri的值在00H～7FH之间时，它表

示的既可能是内部数据存储空间中的地址，也可能是外部数

据存储空间中的地址，需要通过指令操作码来区分。

@DPTR：表示DPTR中存放的是操作数的地址，该地

址位于外部数据存储空间，其取值范围为0000H～0FFFFH。

(10) $：本指令的起始地址。

3.2寻址方式

1．立即寻址

立即寻址是直接给出操作数本身。操作数以指令字节的

形式存放于程序存储器中。操作数前加立即数符“#”。如果

立即数的最高位为A～F，字符前加前导“0”，以便区别于

标号。

2．直接寻址

直接寻址是以地址形式给出操作数的直接地址。直接寻

址范围为内RAM128B和特殊功能寄存器。

例如：设内部RAM3AH单元的内容是48H。

MOVA，3AH；将内

RAM3AH单元中的数据传至A中

执行过程如图3-1所示。

图3-1直接寻址示意图

3．寄存器寻址

寄存器寻址的操作数存放在规定的寄存器中，可直接以

寄存器的名字表示操作数地址，即寄存器中的内容为操作数。

寻址可用的寄存器有：工作寄存器R0～R7、累加器A、通

用寄存