单片机教案2.doc

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常州轻工职业技术学院

单片机原理及应用课程授课教案NO3

授课日期

授课班级

课题

指令系统

授课类型

讲授

授课时数

２

教学

目的

（1）了解指令系统的概述

（2）熟悉寻址方式（3）掌握MCS-51系列单片机指令

重点

难点

寻址方式、MCS-51系列单片机指令

寻址方式

教具

挂图

多媒体课件

教学

及

过程分配

主要教学内容

教学方法

的运用

20分钟

10分钟

10分钟

5分钟

5分钟

10分钟

5分钟

5分钟

10分钟

10分钟

第二章MCS-51单片机指令系统

一．指令的表达形式

1．二进制代码（机器码）指令

2．助记符（汇编语言）指令

助记符指令：

MOVA，#30H

二进制代码指令：

0111010000110000

助记符指令必须转换成二进制代码指令才能存入存储器。

二、汇编语言指令格式

操作码[第一操作数][，第二操作数][，第三操作数]

（1）操作码：

用来规定指令进行何种操作，是指令中不能空缺的部分。

（1）操作数：

表示参与指令操作的数据或数据所在的地址。

为可选项。

有两个操作数时，前一个为目的操作数，后一个为源操作数。

三．指令中有关操作数符号的说明

Rn——工作寄存器R0~R7（n=0、1、2…7）。

Ri——工作寄存器R0和R1（i=0或1）。

Direct——内部RAM的单元地址，地址范围为00~FFH。

#data——8位立即数，即常数。

#data16——16位立即数。

addr16——16位目的地址。

Addrll——11位目的地址。

四．MCS-51单片机指令系统

MCS—51的指令按功能分为五大类：

数据传送、算术运算、逻辑运算、控制转移和位操作指令。

（一）数据传送类指令

注意：

源操作数在传送前后保持不变。

1．内部数据传送指令

【例2-1】设（30H）=40H，（40H）=10H，（P1）=0CAH，试判断下列程序执行后的结果。

MOVR0，#30H;R0←#30H

MOVA，@R0;A←（30H），（A）=40H

MOVR1,A;R1←（A），（R1）=40H

MOVB,@R1;B←（40H），（B）=10H

MOV@R1,P1;（R1）←（P1），（40H）=0CAH

MOVP2,P1;P2←（P1），（P2）=0CAH

结果是：

（A）=40H，（B）=10H，（40H）=0CAH，（P2）=0CAH

2．外部数据传送指令

此类指令完成对片外RAM单元中数据的读/写操作。

注意：

用R0和R1间接寻址时，要占用P2寄存器放外部RAM的高8位地址，R0和R1放低8位地址。

使用时，要先将低8位地址送入Ri（R0或R1），高8位地址送入P2寄存器，然后再用上述指令。

【例2-2】将片外RAM1000H单元中的内容送到2000H单元。

方法一MOVDPTR,#1000H；DPTR←#1000H

MOVXA,@DPTR；A←（（DPTR））

MOVDPTR,#2000H；DPTR←#2000H

MOVX@DPTR，A；（DPTR）←（A）

方法二MOVP2，#10H；P2←#10H

MOVR0，#00H；R0←#00H

MOVXA，＠R0；A←（（R0））

MOVP2，#20H；P2←#20H

MOVX＠R0，A；（R0）←（A）

注意：

在两个片外RAM单元之间是不能直接进行数据的传送的，必须经过片内的累加器A来间接地传送。

3．访问程序存储器的传送指令（查表指令）

MOVCA，@A+PC；PC←（PC）+1，A←（（A）+（PC））

MOVCA，@A+DPTR；A←（（A）+（DPTR））

其功能是到程序存储器中查表格数据送入累加器A。

程序存储器中除了存放程序之外，还会放一些表格数据，又称查表指令。

指令中的操作数为表格数据。

前一条指令将A中的内容与PC的内容相加得到16位表格地址；后一条指令是将A中的内容与DPTR中的内容相加得到16位表格地址。

4．数据交换指令

数据交换是在内部RAM单元与累加器之间进行，有字节和半字节交换两种。

（1）字节交换指令

XCHA,Rn

XCHA,direct

XCHA,＠Ri

（2）半字节交换指令

XCHDA,＠Ri

5．堆栈操作指令

在片内RAM的00H~7FH地址区域中，可设置一个堆栈区，主要用于保护和恢复CPU的工作现场。

（1）进栈指令

PUSHdirect;SP←（SP）+1；

（SP）←（direct）；

（2）出栈指令

POPdirect;direct←（（SP））；

SP←（SP）－1；

二、算术运算类指令

注意大部分指令的执行结果将影响程序状态字PSW的有关标志位。

如果把参加运算的两个操作数看作是无符号数（0~255），加法运算对CY标志位的影响如下：

（1）若结果的第7位向前有进位（C7’=1），CY=1

（2）若结果的第7位向前无进位（C7’=0），CY=0

【例2-3】设有两个无符号数放在A和R2中，设（A）=0C6H（198），（R2）=68H（104），

执行指令：

ADDA，R2

试分析运算结果及对标志位的影响。

解：

写成竖式

（A）11000110198

（R2）+01101000+104

（A）100101110302

结果是：

（A）=2EH，CY=1。

【例2-4】设有两个16位无符号数，被加数存放在内部RAM的30H（低位字节）和31H（高位字节）中，加数存放在40H（低位字节）和41H（高位字节）中。

试写出求两数之和，并把结果存放在30H和31H单元中的程序。

参考程序为：

MOVR0，#30H；地址指针R0赋值

MOVR1，#40H；地址指针R1赋值

MOVA，＠R0；被加数的低8位送A

ADDA，＠R1；被加数与加数的低8位相加，和送A，并影响CY标志

MOV＠R0，A；和的低8位存30H单元

INCR0；修改地址指针R0

INCR1；修改地址指针R1

MOVA，＠R0；被加数的高8位送A

ADDCA，＠R1；被加数和加数的高8位与CY相加，和送A

MOV＠R0，A；和的高8位存31H单元

（二）减法指令

1、带借位减法指令

该组指令的功能是从累加器A减去源操作数及标志位CY，其结果再送累加器A。

CY位在减法运算中是作借位标志。

SUBB指令对标志位的影响如下：

（1）若第7位向前有借位（C7’=1），则CY=1；

（2）若第7位向前无借位（C7’=0），则CY=0，

【例2-5】在A和R3中存有两个无符号数，设（A）=98H，（R3）=6AH，CY=1，执行指令：

SUBBA，R3

分析执行结果及对标志位的影响

解：

（A）1001100098H

（R3）–011010106AH

CY–1–1

（A）001011012DH

结果是：

（A）=2DH，CY=0

2、减1指令

指令操作机器码

DECA;A←（A）-100010100

DECRn;Rn←（Rn）-100011rrr

DECdirect;direct←（direct）-100010101direct

DEC@Ri;（Ri）←（（Ri））-10001011i

（四）乘法指令

指令操作机器码

MULAB;BA←（A）Х（B）10100100

指令的功能是把累加器A和寄存器B中两个8位无符号整数相乘，并把乘积的高8位存于寄存器B中，低8位存于累加器A中。

乘法运算指令执行时会对标志位产生影响：

CY标志总是被清0，即CY=0；OV标志则反映乘积的位数，若OV=1，表示乘积为16位数；若OV=0，表示乘积为8位数。

（五）除法指令

指令操作机器码

DIVAB；A商，B余←（A）÷（B）10000100

指令的功能是把累加器A和寄存器B中的两个8位无符号整数相除，所得商的整数部分存于累加器A中，余数存于B中。

除法指令执行过程对标志位的影响：

CY位总是被清0，OV标志位的状态反映寄存器B中的除数情况，若除数为0，则OV=1，表示本次运算无意义，否则，OV=0。

三、逻辑运算类指令

在MCS—51指令系统中，逻辑运算类指令有25条，可实现与、或、异或等逻辑运算操作。

这类指令有可能会影响CY和P标志位的状态。

（一）累加器A的逻辑操作指令

1、累加器A清0

CLRA;A←00H