单片机第3.ppt

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1、单片机第单片机第3第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.1 MCS-51单片机指令系统概述单片机指令系统概述3.1.1 指令、指令系统的概念指令、指令系统的概念指令是使计算机内部执行的一种操作，提供给用户编程使用的一种命令。由构成计算机的电子器件特性所决定，计算机只能识别二进制代码。以二进制代码来描述指令功能的语言，称之为机器语言。由于机器语言不便被人们识别、记忆、理解和使用，因此给每条机器语言指令赋予助记符号来表示，这就形成了汇编语言。也就是说，汇编语言是便于人们识别、记忆、理解和使用的一种指令形式，它和机器语言指令一一对应，也是由计算机的硬件特性所决定的。第3章 MCS-

2、51单片机指令系统和汇编语言程序示例计算机能够执行的全部操作所对应的指令集合，称为这种计算机的指令系统。从指令是反应计算机内部的一种操作来看，指令系统全面展示出了计算机的操作功能，也就是它的工作原理；从用户使用的角度来看，指令系统是提供给用户使用计算机功能的软件资源。要让计算机处理问题，首先要编写程序。编写程序实际上是从指令系统中挑选一个指令子集的过程。因此，学习指令系统既要从编程使用的角度掌握指令的使用格式及每条指令的功能；又要掌握每条指令在计算机内部的微观操作过程，即工作原理，从而进一步加深对硬件组成原理的理解。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例指令一般有功能、时间和空间

3、三种属性。功能属性是指每条指令都对应一个特定的操作功能；时间属性是指一条指令执行所用的时间，一般用机器周期来表示；空间属性是指一条指令在程序存储器中存储所占用的字节数。这三种属性在使用中最重要的是功能，但时间、空间属性在有些场合也要用到。如一些实时控制应用程序中，有时需要计算一个程序段的确切执行时间或编写软件延时程序，都要用到每条指令的时间属性；在程序存储器的空间设计，或相对转移指令的偏移量计算时就要用到指令的空间属性。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例指令的描述形式有两种：机器语言形式和汇编语言形式。现在描述计算机指令系统及实际应用中主要采用汇编语言形式。采用机器语言编写的

4、程序称之为目标程序。采用汇编语言编写的程序称之为源程序。计算机能够直接识别并执行的只有机器语言。汇编语言程序不能被计算机直接识别并执行，必须经过一个中间环节把它翻译成机器语言程序，这个中间过程叫做汇编。汇编有两种方式：机器汇编和手工汇编。机器汇编是用专门的汇编程序，在计算机上进行翻译；手工汇编是编程员把汇编语言指令逐条翻译成机器语言指令。现在主要使用机器汇编，但有时也用到手工汇编。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.1.2 MCS-51单片机指令系统及其指令格式单片机指令系统及其指令格式MCS-51单片机指令系统具有功能强、指令短、执行快等特点，共有111条指令。从功能上可

5、划分成数据传送、算术操作、逻辑操作、程序转移位操作等五大类；从空间属性上分为单字节指令(49条)、双字节指令(46条)和最长的三字节指令(只有16条)。从时间属性上可分成单机器周期指令(64条)、双机器周期指令(45条)和只有乘、除法两条4个机器周期的指令。可见，MCS-51单片机指令系统在存储空间和执行时间方面具有较高的效率。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例指令系统中的指令描述了不同的操作，不同操作对应不同的指令。但结构上，每条指令通常由操作码和操作数两部分组成。操作码表示计算机执行该指令将进行何种操作，操作数表示参加操作的数的本身或操作数所在的地址。MCS-51单片机的

6、指令有无操作数、单操作数、双操作数三种情况。汇编语言指令有如下的格式：标号：操作码助记符目的操作数，源操作数；注释第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例指令系统中的指令描述了不同的操作，不同操作对应不同的指令。但结构上，每条指令通常由操作码和操作数两部分组成。操作码表示计算机执行该指令将进行何种操作，操作数表示参加操作的数的本身或操作数所在的地址。MCS-51单片机的指令有无操作数、单操作数、双操作数三种情况。汇编语言指令有如下的格式：标号：操作码助记符目的操作数，源操作数；注释第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例为便于后面的学习，在这里先对描述指令的一些符号的约

7、定意义作以说明：(1)Ri和Rn：表示当前工作寄存器区中的工作寄存器，i取0或1，表示R0或R1。n取07，表示R0R7。(2)#data：表示包含在指令中的8位立即数。(3)#data16：表示包含在指令中的16位立即数。(4)rel：以补码形式表示的8位相对偏移量，范围为-128127，主要用在相对寻址的指令中。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例(5)addr16和addr11：分别表示16位直接地址和11位直接地址。(6)direct：表示直接寻址的地址。(7)bit：表示可位寻址的直接位地址。(8)(X)：表示X单元中的内容。(9)(X)：表示以X单元的内容为地址的存

8、储器单元内容，即(X)作地址，该地址单元的内容用(X)表示。(10)/和符号：“/”表示对该位操作数取反，但不影响该位的原值。“”表示操作流程，将箭尾一方的内容送入箭头所指另一方的单元中去。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.2 寻寻 址址 方方 式式3.2.1 立即寻址立即寻址操作数直接出现在指令中，紧跟在操作码的后面，作为指令的一部分与操作码一起存放在程序存储器中，可以立即得到并执行，不需要经过别的途径去寻找，故称为立即寻址。汇编指令中，在一个数的前面冠以#符号作前缀，就表示该数为立即寻址。例如：MOVA，#30H指令中30H就是立即数。这一条指令的功能是执行将立即数3

9、0H传送到累加器A中的操作。该指令操作码的机器代码为74H，占用一个字节存储单元，立即数30H存放在紧跟在其后的一个字节存储单元，成为指令代码的一部分。整条指令的机器码为74H30H。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.2.2 寄存器寻址寄存器寻址在指令选定的某寄存器中存放或读取操作数，以完成指令规定的操作，称为寄存器寻址。例如：MOVA，R0指令中源操作数和目的操作数都是寄存器寻址。该指令的功能是把工作寄存器R0中的内容传送到累加器A中，如R0中的内容为30H，则执行该指令后A的内容也为30H。寄存器寻址按所选定的工作寄存器R0R7进行操作，指令机器码的低3位的八种组合0

10、00，001，110，111分别指明所用的工作寄存器R0，R1，R6，R7。如：MOVA，Rn(n=07)，这8条指令对应的机器码分别为E8HEFH。在汇编指令中，累加器A作为寄存器寻址的操作数，但在机器码中无需指明，它由操作码隐含。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.2.3 寄存器间接寻址寄存器间接寻址由指令指出某一寄存器的内容作为操作数地址的寻址方法，称为寄存器间接寻址。这里需要强调的是：寄存器中的内容不是操作数本身，而是操作数的地址，到该地址单元中才能得到操作数。寄存器起地址指针的作用。例如：MOVA，R1指令的源操作数是寄存器间接寻址。该指令的功能是将以工作寄存器R

11、1中的内容为地址的片内RAM单元的数据传送到A中去。例如：若R1中的内容为80H，片内RAM地址为80H的单元中的内容为2FH，则执行该指令后，片内RAM80H单元的内容2FH被送到A中。寄存器间接寻址示意图如图3.1所示。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例图3.1寄存器间接寻址示意图第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.2.4 直接寻址直接寻址指令中直接给出操作数所在的存储器地址，以供取数或存数的寻址方式称为直接寻址。例如：MOVA，40H指令中的源操作数就是直接寻址，40H为操作数的地址。该指令的功能是把片内RAM地址为40H单元的内容送到A中。该指令的

12、机器码为E5H40H，8位直接地址在指令操作码中占一个字节。MCS-51系列单片机的直接寻址可用于访问片内、外数据存储器，也可用于访问程序存储器。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例直接寻址可访问片内RAM的低128个单元(00H7FH)，同时也是用于访问高128个单元的特殊功能寄存器SFR的唯一方法。由于52子系列的片内RAM有256个单元，其高128个单元与SFR的地址是重叠的。为了避免混乱，单片机规定：直接寻址的指令不能访问片内RAM的高128个单元(80HFFH)，若要访问这些单元只能用寄存器间接寻址指令，而要访问SFR只能用直接寻址指令。另外，访问SFR可在指令中直接

13、使用该寄存器的名字来代替地址，如MOVA，80H，可以写成MOVA，P0，因为P0口的地址为80H。直接寻址访问程序存储器的转移、调用指令中直接给出了程序存储器的地址，执行这些指令后，程序计数器PC的内容将更换为指令直接给出的地址，机器将改为访问以所给地址为起始地址的存储区间，取指令(或取数)，并依次执行。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.2.5 变址寻址变址寻址图3.2变址寻址示意图第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.2.6 相对寻址相对寻址相对寻址是以当前程序计数器PC值加上指令中给出的偏移量rel，而构成实际操作数地址的寻址方法。它用于访问程序存

14、储器，常出现在相对转移指令中。在使用相对寻址时要注意以下两点：(1)当前PC值是指相对转移指令的存储地址加上该指令的字节数。例如：JZrel是一条累加器A为零就转移的双字节指令。若该指令的存储地址为2050H，则执行该指令时的当前PC值即为2052H。即当前PC值是对相对转移指令取指结束时的值。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例(2)偏移量rel是有符号的单字节数。以补码表示，其值的范围是-128+127(00HFFH)，负数表示从当前地址向前转移，正数表示从当前地址向后转移。所以，相对转移指令满足条件后，转移的地址(目的地址)为：目的地址=当前PC值+rel=指令存储地址+

15、指令字节数+rel第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.2.7 位寻址位寻址位寻址是在位操作指令中直接给出位操作数的地址，可以对片内RAM中的128位和特殊功能寄存器SFR中的93位进行寻址。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.3 数据传送类指令数据传送类指令第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.3.1 访问片内数据存储器的一般数据传送指令访问片内数据存储器的一般数据传送指令该类指令的功能是实现数在片内RAM单元之间、寄存器之间、寄存器与RAM单元之间的传送。所有指令具有统一的格式，其格式如下：MOV，；目的操作数单元源操作数(或单元)操

16、作码助记符都是MOV，目的操作数和源操作数不同寻址方式的组合就派生出该类的全部指令。因此，记忆这类指令的关键在于掌握两个操作数的各种寻址方式的组合关系。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例图3.3访问片内RAM的一般传送指令操作关系图第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例表表3.1 访问片内访问片内RAM的一般传送指令表的一般传送指令表第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例1设内部RAM(30H)=40H，(40H)=10H，(10H)=00H(P1)=CAH，分析以下程序执行后各单元及寄存器、P

17、2口的内容。MOVR0，#30H；(R0)30HMOVA，R0；(A)(R0)MOVR1，A；(R1)(A)MOVB，R1；(B)(R1)MOVR1，P1；(R1)(P1)MOVP2，P1；(P2)(P1)MOV10H，#20H；(10H)20H执行上述指令后的结果为：(R0)=30H，(R1)=(A)=40H，(B)=10H，(40H)=(P1)=(P2)=CAH，(10H)=20H。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.3.2 片内特殊传送指令片内特殊传送指令1堆栈操作指令堆栈操作指令堆栈操作有进栈和出栈，即压入和弹出数据，常用于保存或恢复现场。进栈指令用于保存片内RAM

18、单元(低128字节)或特殊功能寄存器SFR的内容；出栈指令用于恢复片内RAM单元(低128字节)或特殊功能寄存器SFR的内容。该类指令共有如下两条指令：第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例(SP)(SP)-1修改指针，指向新栈顶(direct)(SP)+1)把栈顶的数据弹出到直接寻址单元中去PUSHdirect；POPdirect；(SP)direct把直接地址单元的内容压入SP所指单元内(SP)(SP)+1修改指针，使其指向栈顶上的一个存数单元这两条指令都是双字节指令，机器码分别为：C0direct和D0direct。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例2若

19、在外部程序存储器中2000H单元开始依次存放09的平方值，数据指针(DPTR)=3A00H，用查表指令取得2003H单元的数据后，要求保持DPTR中的内容不变。完成上述功能的程序如下：MOVA，#03H；(A)03HPUSHDPH；保护DPTR高8位入栈PUSHDPL；保护DPTR低8位入栈MOVDPTR，#2000H；(DPTR)2000HMOVCA，A+DPTR；(A)(2000H+03H)POPDPL；弹出DPTR低位POPDPH；弹出DPTR高位执行结果：(A)09H，(DPTR)=3A00H。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 2数据交换指令数据交换指令数据传送指令

20、一般都是将操作数自源地址单元传送到目的地址单元，指令执行后，源地址单元的操作数不变，目的地址单元的操作数则修改为源地址单元的操作数。交换指令数据作双向传送，涉及传送的双方互为源地址、目的地址，指令执行后每方的操作数都修改为另一方的操作数。因此，两操作数均未冲掉、丢失。数据交换指令共有如下5条指令：第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例例3设(R0)=30H，30H=4AH，(A)=28H，则执行XCHA，R0后，结果为(A)=4AH，(30H)=28H。执行XCHDA，R0后，结果为(A)=2AH，(30H)=48H。执行SW

21、APA后，结果为(A)=82H。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.3.3 片外数据存储器数据传送指令片外数据存储器数据传送指令MCS-51单片机CPU对片外扩展的数据存储器RAM或I/O口进行数据传送，必须采用寄存器间接寻址的方法，通过累加器A来完成。这类指令共有以下条单字节指令，指令操作码助记符都为MOVX。指令助记符操作功能注释机器码(H)MOVXA，DPTR；(A)(DPTR)E6MOVXA，Ri；(A)(Ri)E2、E3MOVXDPTR，A；(DPTR)(A)F0MOVXRi，A；(Ri)(A)F2、F3第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例例4设

22、外部RAM(0203H)=FFH，分析以下指令执行后的结果。MOVDPTR，#0203H；(DPTR)0203HMOVXA，DPTR；(A)(DPTR)MOV30H，A；(30H)(A)MOVA，#0FH；(A)0FHMOVXDPTR，A；(DPTR)(A)执行结果为：(DPTR)=0203H，(30H)=FFH，(0203H)=(A)=0FH。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.3.4 访问程序存储器的数据传送指令访问程序存储器的数据传送指令访问程序存储器的数据传送指令又称作查表指令，采用基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式，把程序存储器中存放的表格数据读出，传送到累加器A

23、。共有如下两条单字节指令，指令操作码助记符为MOVC。指令助记符操作功能注释机器码(H)MOVCA，A+DPTR；(A)(A)+(DPTR)93MOVCA，A+PC；(PC)(PC)+1，(A)(A)+(PC)83第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例前一条指令采用DPTR作基址寄存器，因此可以很方便地把一个16位地址送到DPTR，实现在整个64KB程序存储器单元到累加器A的数据传送。即数据表格可以存放在程序存储器64KB地址范围的任何地方。后一条指令以PC作为基址寄存器，CPU取完该指令操作码时PC会自动加1，指向下一条指令的第一个字节地址，即此时是用(PC)+1作为基址的。另

24、外，由于累加器A中的内容为8位无符号数，这就使得本指令查表范围只能在256个字节范围内(即(PC)+1H(PC)+100H)，使表格地址空间分配受到限制。同时编程时还需要进行偏移量的计算，即MOVCA，A+PC指令所在地址与表格存放首地址间的距离字节数的计算，并需要一条加法指令进行地址调整。偏移量计算公式为：偏移量=表首地址-(MOVC指令所在地址+1)第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例5从片外程序存储器2000H单元开始存放09的平方值，以PC作为基址寄存器进行查表得9的平方值。设MOVC指令所在地址(PC)=1FF0H，则偏移量=2000H-(1FF0H+1)=0FH。

25、相应的程序如下：MOVA，#09H；(A)09HADDA，#0FH；用加法指令进行地址调整MOVCA，A+PC；(A)(A)+(PC)+1)执行结果为：(PC)=1FF1H，(A)=51H。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例如果用以DPTR为基址寄存器的查表指令，其程序如下：MOVDPTR，2000H；置表首地址MOVA,09HMOVCA,A+DPTR第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.4 算术运算类指令算术运算类指令3.4.1 加、减法指令加、减法指令图3.4加减法指令形式结构图(a)加减法指令关系图；(b)加1、减1指令关系图第3章 MCS-51单片机

26、指令系统和汇编语言程序示例表表3.2 加减法指令表加减法指令表第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 例例6设(A)=49H，(R0)=6BH，分析执行指令ADDA，R0后的结果。结果为：(A)=B4H，OV=1，CY=0，AC=1，P=0。例例7设(A)=C3H，数据指针低位(DPL)=ABH，CY=1，分析执行指令ADDCA，DPL后的结果。结果为：(A)=6FH，CY=1，AC=0，P=0。例例8设(A)=52H，(R0)=B4H，分析执行如下指令后的结果CLRC；是位操作指令，是进位位清零SUBBA，R0结果为：(A)=9EH，CY=1，AC=1，OV=1，P=1。第3章

27、 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 例例9设(R0)=7EH，(7EH)=FFH，(7FH)=38H，(DPTR)=10FEH，分析逐条执行下列指令后各单元的内容。INCR0；使7EH单元内容由FFH变为00HINCR0；使R0的内容由7EH变为7FHINCR0；使7FH单元内容由38H变为39HINCDPTR；使DPL为FFH，DPH不变INCDPTR；使DPL为00H，DPH为11HINCDPTR；使DPL为01H，DPH不变第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.4.2 十进制调整指令十进制调整指令若(A)309或(AC)=1，则(A)30(A)30+06H若

28、(A)749或(CY)=1，则(A)74(A)74+06HDAA；若AC=1，CY=1同时发生，或者高4位虽等于9但低4位修正后有进位，则A应加66H修正。十进制调整指令是一条对二-十进制的加法进行调整的指令。它是一条单字节指令，机器码为D4H。两个压缩BCD码按二进制相加，必须在加法指令ADD、ADDC后，经过本指令调整后才能得到正确的压缩BCD码和数，实现十进制的加法运算。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 例例10对BCD码加法65+58DBH，进行十进制调整。参考程序如下：MOVA，#65H；(A)65ADDA，#58H；(A)(A)+58DAA；十进制调整第3章 M

29、CS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例使用时应注意：DA指令不能对减法进行十进制调整。做减法运算时，可采用十进制补码相加，然后用DAA指令进行调整。例如70-20=70+20补=70+(100-20)=70+80=150机内十进制补码可采用：x补=9AH-x。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 例例11设片内RAM30H，31H单元中分别存放着两位BCD码表示的被减数和减数，两数相减的差仍以BCD码的形式存放在32H单元中。可用下面的程序实现：CLRCMOVA，#9AHSUBBA，31H；求减数的十进制补码ADDA，30H；作十进制补码加法DAA；进行BCD调整MOV32

30、H，A；将BCD码的差送存32H单元第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.4.3 乘、除法指令乘、除法指令MULAB；(B)(A)(B)158(A)(A)(B)70CY0机器码：A4H乘法指令的功能是把累加器A和寄存器B中的两个8位无符号数相乘，将乘积16位数中的低8位存放在A中，高8位存放在B中。若乘积大于FFH(255)，则溢出标志OV置1，否则OV清零。乘法指令执行后进位标志CY总是零，即CY=0。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例2除法指令除法指令DIVAB；(A)(A)(B)之商，(B)(A)(B)之余数(CY)0，(OV)0机器码：84H除法指令

31、的功能是把累加器A中的8位无符号整数除以寄存器B中的8位无符号整数，所得商存于累加器A中，余数存于寄存器B中，进位标志位CY和溢出标志位OV均被清零。若B中的内容为0时，溢出标志OV被置1，即OV=1，而CY仍为0。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.5 逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令图3.5逻辑指令形式结构图(a)与加、减法指令寻址方式相同的逻辑指令；(b)与加、减法指令寻址方式不同的逻辑指令第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例表表3.3 逻辑操作指令表逻辑操作指令表第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例表表3.3 逻辑操作指令表逻辑操

32、作指令表第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 例例12(P1)=C5H=11000101B，屏蔽P1口高4位而保留低4位。执行指令：ANLP1，#0FH结果为：(P1)=05H=00000101B。逻辑“或”指令常用来使字节中某些位置“1”，其它位保持不变。则欲置位的位用1与该位相或，保留不变的位用0与该位相或。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 例例13若(A)=C0H，(R0)=3FH，(3FH)=0FH,执行指令：ORLA，R0结果为：(A)=CFH=11001111B。逻辑异或指令常用来使字节中某些位进行取反操作，其它位保持不变。欲某位取反该位与1相异

33、或；欲某位保留则该位与0相异或。还可利用异或指令对某单元自身异或，以实现清零操作。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 例例14若(A)=B5H=10110101B，执行下列操作：XRLA，#0F0H；A的高4位取反，低4位保留，(A)=01000101B=45HMOV30H，A；(30H)=45HXRLA，30H；自身异或使A清零用移位指令还可以实现算术运算，左移一位相当于原内容乘以2，右移一位相当于原内容除以2，但这种运算关系只对某些数成立(请读者自行思考)。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例例15设(A)=5AH=90，且CY=0，则执行指令RLA后，

34、(A)=B4H=90。执行指令RRA后，(A)=2DH=45。执行指令RLCA后，(A)=B4H=90。执行指令RRCA后，(A)=2DH=45。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.6 控制转移类指令控制转移类指令3.6.1 无条件转移指令无条件转移指令表3.4无条件转移指令第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 1LJMP(长转指令长转指令)LJMP指令执行后，程序无条件地转向16位目标地址(addr16)处执行，不影响标志位。由于指令中提供16位目标地址，所以执行这条指令可以使程序从当前地址转移到64KB程序存储器地址空间的任意地址，故得名为长转移。该指令

35、的缺点是执行时间长，字节多。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 2AJMP(绝对转移指令绝对转移指令)AJMP的机器码是由11位直接地址addr11和指令操作码00001，按下列分布组成的：a10a9a800001a7a6a5a4a3a2a1a0该指令执行后，程序转移的目的地址是由AJMP指令所在位置的地址PC值加上该指令字节数2，构成当前PC值。取当前PC值的高5位与指令中提供的11位直接地址形成转移的目的地址，即PC15PC14PC13PC12PC11a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0转移目的地址(PC)第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例由于

36、11位地址的范围是0000000000011111111111，即2KB范围，而目的地址的高5位是由PC当前值，所以程序可转移的位置只能是和PC当前值在同一2KB范围内。本指令转移可以向前也可以向后，指令执行后不影响状态标志位。例如：若AJMP指令地址(PC)=2300H。执行指令AJMP0FFH后，结果为：转移目的地址(PC)=20FFH，程序向前转到20FFH单元开始执行。又如：若AJMP指令地址(PC)=2FFFH。执行指令AJMP0FFH后，结果为：转移目的地址(PC)=30FFH，程序向后转到30FFH单元开始执行。由上可见：若addr11相同，则AJMP指令的机器码相同，但转移的目

37、的地址却可能不同，这是因为转移的目的地址是由PC当前值的高5位与addr11共同决定的。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 3SJMP(相对短转指令相对短转指令)指令的操作数rel用8位带符号数补码表示，占指令的一个字节。因为8位补码的取值范围为-128+127，所以该指令的转移范围是：相对PC当前值向前转128字节，向后转127字节。即转移目的地址=SJMP指令所在地址+2+rel如在2100H单元有SJMP指令，若rel=5AH(正数)，则转移目的地址为215CH(向后转)；若rel=F0H(负数)，则转移目的地址为20F2H(向前转)。第3章 MCS-51单片机指令系统

38、和汇编语言程序示例用汇编语言编程时，指令中的相对地址rel往往用欲转移至的地址的标号(符号地址)表示。机器汇编时，能自动算出相对地址值；但手工汇编时，需自己计算相对地址值rel。rel的计算公式如下：向前转移：rel=FEH-(SJMP指令地址与目的地址差的绝对值)向后转移：rel=FEH-(SJMP指令地址与目的地址差的绝对值)-2若rel=FEH，即目的地址就是SJMP指令的地址，在汇编指令中的偏移地址可用$符号表示。若在程序的末尾加上SJMP$(机器码为80FEH)，则程序就不会再向后执行，造成单指令的无限循环，进入等待状态。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 4JMP

39、 A+DPTR(相对长转移指令相对长转移指令)它是以数据指针DPTR的内容为基址，以累加器A的内容为相对偏移量，在64KB范围内无条件转移。该指令的特点是转移地址可以在程序运行中加以改变。例如，当DPTR为确定值，根据A的不同值就可以实现多分支的转移。该指令在执行后不会改变DPTR及A中原来的内容。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例例16根据累加器A的值，转不同处理程序的入口。MOVDPTR，#TABLE；表首地址送DPTRJMPA+DPTR；根据A值转移TABLE：AJMPTAB1；当(A)=0时转TAB1执行AJMPTAB2；当(A)=2时转TAB2执行AJMPTAB3

40、；当(A)=4时转TAB3执行第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.6.2 条件转移指令条件转移指令条件转移指令是当某种条件满足时，程序转移执行；条件不满足时，程序仍按原来顺序执行。转移的条件可以是上一条指令或更前一条指令的执行结果(常体现在标志位上)，也可以是条件转移指令本身包含的某种运算结果。由于该类指令采用相对寻址，因此程序可在以当前PC值为中心的-128+127范围内转移。该类指令共有8条，可以分为累加器判零条件转移指令、比较条件转移指令和减1条件转移指令三类。表3.5中列出了这些指令。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例表表3.5 条件转移指令条件转

41、移指令第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 1判零条件转移指令判零条件转移指令判零条件转移指令以累加器A的内容是否为0作为转移的条件。JZ指令是为0转移，不为0则顺序执行；JNZ指令是不为0转移，为0则顺序执行。累加器A的内容是否为0，是由这条指令以前的其它指令执行的结果决定的，执行这条指令不作任何运算，也不影响标志位。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例17将片外RAM首地址为DATA1的一个数据块转送到片内RAM首地址为DATA2的存储区中。外部RAM向内部RAM的数据转送一定要经过累加器A，利用判零条件转移正好可以判别是否要继续传送或者终止。完成数据传送

42、的参考程序如下：MOVR0，#DATA1；R0作为外部数据块的地址指针MOVR1，#DATA1；R1作为内部数据块的地址指针LOOP：MOVXA，R0；取外部RAM数据送入AHERE：JZHERE；数据为零则终止传送MOVR1，A；数据传送至内部RAM单元INCR0；修改指针，指向下一数据地址INCR1SJMPLOOP；循环取数第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 2比较转移指令比较转移指令比较转移指令共有4条。这组指令是先对两个规定的操作数进行比较，根据比较的结果来决定是否转移。若两个操作数相等，则不转移，程序顺序执行；若两个操作数不等，则转移。比较是进行一次减法运算，但其差

43、值不保存，两个数的原值不受影响，而标志位要受到影响。利用标志位CY作进一步的判断，可实现三分支转移。例例18当从P1口输入数据为01H时，程序继续执行，否则等待，直到P1口出现01H。参考程序如下：MOVA，#01H；立即数01H送AWAIT：CJNEA，P1，WAIT；(P1)01H，则等待第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例 3减减1条件转移指令条件转移指令减1条件转移指令有两条。每执行一次这种指令，就把第一操作数减1，并把结果仍保存在第一操作数中，然后判断是否为零。若不为零，则转移到指定的地址单元，否则顺序执行。这组指令对于构成循环程序是十分有用的，可以指定任何一个工作寄

44、存器或者内部RAM单元作为循环计数器。每循环一次，这种指令被执行一次，计数器就减1。预定的循环次数不到，计数器不会为0，转移执行循环操作；到达预定的循环次数，计数器就被减为0，顺序执行下一条指令，也就结束了循环。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例例19将内部RAM从DATA单元开始的10个无符号数相加，相加结果送SUM单元保存。设相加结果不超过8位二进制数，则相应的程序如下：MOVR0，#0AH；设置循环次数MOVR1，#DATA；R1作地址指针，指向数据块首地址CLRA；A清零LOOP：ADDA，R1；加一个数INCR1；修改指针，指向下一个数DJNZR0，LOOP；R0

45、减1，不为0循环MOVSUM，A；存10个数相加的和第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.7 子程序调用与返回指令子程序调用与返回指令3.7.1 子程序调用指令子程序调用指令子程序调用指令有长调用和绝对调用两条，它们都是双周期指令。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例LCALL和ACALL指令类似于转移指令LJMP和AJMP，不同之处在于它们在转移前要把执行完该指令的PC内容自动压入堆栈后，才将子程序入口地址addr16(或addr11)送PC，实现转移。LCALL与LJMP一样提供16位地址，可调用64KB

46、范围内的子程序。由于该指令为3字节，所以执行该指令时首先应执行(PC)(PC)+3，以获得下一条指令地址，并把此时的PC内容压入堆栈(先压入低字节，后压入高字节)作为返回地址，堆栈指针SP加2指向栈顶，然后把目的地址addr16送入PC。该指令执行不影响标志位。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例ACALL与AJMP一样提供11位地址，只能调用与PC在同一2KB范围内的子程序。由于该指令为2字节指令，所以执行该指令时应执行(PC)(PC)+2以获得下一条指令地址，并把该地址压入堆栈作为返回地址。该指令机器码的构成也与AJMP类似，只不过操作码第一字节其高半字节的最后一位是1，机

47、器码的组成如下：a10a9a810001a7a6a5a4a3a2a1a0被调用子程序的目的地址也是由执行ACALL指令的当前PC值的高5位与指令中提供的11位直接地址形成。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.7.2 返回指令返回指令返回指令共两条：一条是对应两条调用指令的子程序返回指令RET，另一条是对应从中断服务程序的返回指令RETI。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例从上述两条指令的功能操作看，都是从堆栈中弹出返回地址送PC，堆栈指针减2，但它们是两条不同的指令。其有下面两点不同：(1)从使用上，RET指令必须作子程序的最后一条指令；RETI必须作中断

48、服务程序的最后一条指令。(2)RETI指令除恢复断点地址外，还恢复CPU响应中断时硬件自动保护的现场信息。执行RETI指令后，将清除中断响应时所置位的优先级状态触发器，使得已申请的同级或低级中断申请可以响应；而RET指令只能恢复返回地址。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例3.7.3 空操作指令空操作指令NOP；(PC)(PC)+1空操作指令是一条单字节单周期指令。它控制CPU不做任何操作，仅仅是消耗这条指令执行所需要的一个机器周期的时间，不影响任何标志位，故称为空操作指令。NOP指令在设计延时程序、拼凑精确延时时间及在程序等待或修改程序等场合是很有用的。第3章 MCS-51单

49、片机指令系统和汇编语言程序示例3.8 位操作类指令位操作类指令位操作类指令在单片机指令系统中占有重要地位,这是因为单片机在控制系统中主要用于控制线路通、断，继电器的吸合与释放等。位操作也称布尔变量操作，它是以位(bit)作为单位来进行运算和操作的。MCS-51单片机内部有一个功能相对独立的布尔处理机，它有借用进位标志CY作为位累加器，有位存储器(即位寻址区中的各位)，指令系统中有17条专门进行位处理的指令集。位处理指令可以完成以位为对象的数据转送、运算、控制转移等操作。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例在位操作指令中，位地址的表示有以下不同的方法(以下均以程序状态字寄存器PS

50、W的第5位F0标志为例说明)：(1)直接位地址表示，如D5H。(2)点表示(说明是什么寄存器的什么位)，如PSW.5，说明是PSW的第5位。(3)位名称表示，如直接用F0表示。(4)用户定义名称表示，如用户定义用FLG这一名称来代替F0，则在指令中允许用FLG表示F0标志位。第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例表3.6条件转移指令第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例例20利用位操作指令，模拟图3.6所示硬件逻辑电路的功能。参考程序如下：PR2：MOVC，P1.1；(CY)(P1.1)ORLC，P1.2；(CY)(P1.1)(P1.2)=AANLC，P1.0；(C