中职中专单片机原理电子教案3汇编Word格式.docx

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MOVA，3AH。

该指令将内部RAM中3AH单元的内容送给累加器A，若（3AH）=20H，执行示意图如图3.1。

执行结果A=20H。

图3.1“MOVA，3AH”示意图

3．寄存器寻址方式

寄存器寻址就是操作对象放在寄存器中,指令只提供存放操作对象的寄存器,执行时通过寻找寄存器得到操作对象。

书写时，用符号名称表示寄存器。

寄存器寻址方式的寻址范围包括：

四个工作寄存器组共32个通用寄存器、部分特殊功能寄存器。

MOVA，R0。

该指令把寄存器R0的内容送到累加器A中，若R0=20H，执行过程如图3.2。

指令执行后A=20H。

图3.2“MOVA，R0”指令示意图

4．寄存器间接寻址方式

寄存器间接寻址就是操作对象的存储器单元地址存放在寄存器中，执行时通过寻找指定的寄存器，取出其内容作为存储单元地址，从而得到操作的对象。

书写时，用“@”和寄存器符号表示。

寄存器间接寻址的寻址范围包括：

内部RAM低128字节、外部RAM64KB、堆栈操作指令。

设寄存器R1=60H,A=20H，执行指令ADDA,@R1。

若（60H）=10H，执行过程如图3.3。

执行结果A=30H。

图3.4“MOVA，@R1”指令示意图

5．相对寻址方式

相对寻址是指以指令中给出的操作数作为程序转移的偏移量。

书写时，以“rel”表示地址偏移量。

目标地址表示为：

目标地址=转移指令首地址+转移指令字节数+rel

JC3AH。

执行过程如图3.4。

图3.4“JC3AH”指令示意图

6．变址寻址方式（又称基址寄存器加变址寄存器间接寻址）

指令提供了以DPTR或PC为基址、以累加器A为变址的两种寄存器,通过将两种寄存器的内容相加形成的16位数据,作为操作对象存储单元的地址。

MCS-51系列单片机的变址寻址只能对程序存储器进行寻址,而且变址寻址指令只有三条：

MOVCA,@A+DPTR

MOVCA,@A+PC

JMP@A+DPTR

MOVCA,@A+DPTR。

若A=35H，DPTR=3F30H,那么操作对象存储单元的地址为3F65H，若（3F65H）=5CH，执行过程如图3.5。

则执行结果为A=5CH。

图3.5“MOVCA，@A+DPTR”指令示意图

7．位寻址方式

指令给出的操作数是内部数据存储器中的可寻址位。

书写时，有四种表示方法：

直接使用位地址、位名称表示法、单元地址加位表示法、专用寄存器名称加位表示法。

MCS-51单片机的位寻址范围包括：

内部RAM中的位寻址区、特殊功能寄存器的可寻址位。

ANLC,21H.5。

该指令将进位标志CY和内部RAM的21H单元的第5位进行逻辑与运算,结果保存到C中。

总结

本节主要讲解如何通过寻找操作数的有效地址，来获得真正的操作对象。

为汇编程序打基础。

板书设计

一、立即寻址方式

1、定义2、举例

二、直接寻址方式

三、寄存器寻址方式

四、寄存器间接寻址方式

五、相对寻址方式

六、变址寻址方式

七、位寻址方式

思考题

名词解释：

寻址方式、操作数、

P743.1（5）

课后反思

3.2指令系统

4学时

掌握MCS-51指令系统的数据传送指令、算术指令、逻辑运算指令、位操作指令和控制转移指令。

1．MCS-51指令系统的数据传送指令、算术指令、逻辑运算指令、位操作指令和控制转移指令。

复习MCS-51单片机的指令和寻址方式，不同的指令助记符和不同的寻址方式的组合构成了MCS-51的指令系统，本节着重介绍MCS-51指令系统。

熟记描述指令的符号

通过举例来熟记29条数据传送指令的书写及其功能

通过举例熟记算术指令的书写及其功能

通过举例熟练掌握24条逻辑运算指令

注意指令执行对位操作位的影响

掌握程序控制指令各指令的功能及应用

通过举例来掌握位操作指令

按指令的功能，MCS-51指令系统可分为五大类：

·

数据传送指令

·

算术运算指令

逻辑运算指令

程序控制指令

位操作指令

描述指令的一些符号的意义：

Rn（n=0～7）：

表示当前工作寄存器组R0～R7中的某一个寄存器。

@Ri（i=0～7）:

可以作间接寻址的寄存器,只能是R0和R1两个寄存器，“@”是间接寻址标识符。

direct:

内部RAM的8位地址,可以是内部RAM的单元地址（00H～7FH）或特殊功能寄存器地址。

#data：

8位立即数,其中“#”是立即数标识符。

#data16：

16位立即数。

addr11：

11位目的地址。

用于ACALL和AJMP指令中,转移范围为2KB。

addr16：

16位目的地址。

用于LCALL和LJMP指令中,转移范围为64KB。

rel：

相对转移指令中的8位偏移地址,范围是-128～+127。

DPTR：

数据指针,用作16位的地址寄存器。

bit：

内部RAM或特殊功能寄存器中的直接寻址位。

rrr：

在操作码中,表示R0～R7寄存器的编码。

A：

累加器,写作“A”时,是寄存器寻址;

写作“ACC”时,是直接寻址。

B：

特殊功能寄存器，用于MUL和DIV指令中。

/：

位操作数的前缀,表示对该位操作数取反。

（存储单元地址）：

表示某存储单元的内容。

（间址寄存器）：

由寄存器间接寻址的单元中的内容。

一、数据传送指令

功能是实现计算机内不同存储区域之间的信息传递。

MCS-51数据传送如下图3.6：

图3.6数据传送示意图

1．内部RAM、特殊功能寄存器之间的数据传送

·

立即数传送指令

MOVA,#data;

A←data

MOVdirect,#data;

（direct）←data

MOVRn,#data;

Rn←data

MOV@Ri,#data;

（Ri）←data

MOVDPTR,#data16;

DPH←data高8位,DPL←data低8位

例3.1分析下列指令的寻址方式以及指令执行后存储单元和寄存器的内容。

MOVA,#20H；

目的操作数采用寄存器寻址，A=20H

MOV32H,#23H；

目的操作数采用直接寻址，（32H）=23H

MOVR4,#2FH；

目的操作数采用寄存器寻址，R4=2FH

MOV@R0,#5AH；

目的操作数采用寄存器间接寻址，（R0）=5AH

MOVDPTR,#203FH；

目的操作数采用寄存器寻址，DPTR=203FH

·

内部RAM单元之间的数据传送指令

MOVdirect1，direct2；

（direct1）←（direct2）

MOVdirect，Rn；

（direct）←Rn

MOVRn，direct；

Rn←（direct）

MOVdirect，@Ri；

（direct）←（Ri）

MOV@Ri，direct；

（Ri）←（direct）

例3.2分析指令的寻址方式和执行结果

MOVP2，R2；

目的操作数采用直接寻址，源操作数为寄存器寻址；

P2=R2，该指令等价于MOV0A0H，R2

MOV2FH，30H；

两个操作数均采用直接寻址，（2FH）=（30H）

MOV20H，@R1；

目的操作数为直接寻址，源操作数为寄存器间接；

寻址，执行结果：

（20H）=（R1）

与累加器有关的数据传送指令

MOVA，Rn；

A←Rn

MOVRn，A；

Rn←A

MOVA，direct；

A←（direct）

MOVdirect，A；

（direct）←A

MOVA，@Ri；

A←（Ri）

MOV@Ri，A；

（Ri）←A

例3.3分析下列指令的寻址方式和执行结果

MOVA，R5；

两操作数均采用寄存器寻址，A=R5

MOVA，0F0H；

原操作数为直接寻址，A=（0F0H）

MOVA，@R1；

源操作数为寄存器间接寻址，A=（R1）

2．累加器与外部RAM之间的数据传送

MOVXA，@DPTR；

A←（DPTR）

MOVX@DPTR，A；

（DPTR）←A

MOVXA，@Ri；

A←（Ri）

MOVX@Ri，A；

例3.4已知DPTR=2000H，片外RAM（2000H）=05H，R1=0F0H，片外RAM（0F0H）=0A0H。

MOVXA，@DPTR；

指令执行后，A=05H

MOVX@R1，A；

指令执行后，片外RAM（0F0H）=05H

3．程序存储器中的数据传送到累加器A的指令

只能从程序存储器向累加器传送数据。

MOVCA，@A+DPTR；

A←（A＋DPTR）

MOVCA，@A+PC；

A←（A＋PC）

例3.5把累加器A中的十六进制数字00H～0FH转换成ASCII码。

INCA;

调整偏移量（数据表的首地址与MOVC指令间隔1个单元）

MOVCA，@A+PC;

查表取数

RET;

子程序返回

DB30H,31H,32H,33H,34H;

在程序存储器中顺序存放

DB35H,36H,37H,38H,39H;

0～F的ASCII码

DB41H,42H,43H,44H,45H,46H

假如上述指令代码在程序存储器的存储如下图3.7所示。

如果累加器A=0FH,则执行INCA后,A=10H,程序存储器取出MOVC指令后,PC=2001H,则

A+PC=2011H,于是执行MOVC指令后A=（2011H）=46H,即将累加器A中十六进制数字F转换成相应的ASCII码46H。

图3.7例3.5程序存储器数据分布图

4．内部RAM单元与累加器A之间数据交换指令

字节交换指令

XCHA，Rn;

A←→Rn

XCHA，direct;

A←→（direct）

XCHA，@Ri;

A←→（Ri）

半字节交换指令

XCHDA，@Ri；

A（D3～D0）←→（Ri）（D3～D0），即累加器A的低4位与Ri间址的内部RAM单元的低4位交换。

累加器A的高4位与低4位交换指令

SWAPA;

A（D3～D0）←→A（D7～D4）

例3.6设A=4FH，R1=20H，内部RAM中（20H）=35H，则

XCHA，@R1；

执行指令后，A=35H,（20H）=4FH

例3.7设R0=50H，A=3FH，内部RAM中（50H）=21H，则

XCHDA，@R0；

指令执行后，A=31H,（50H）=2FH

5．堆栈操作指令

进栈指令

PUSHdirect;

SP←SP+1，（SP）←（direct）

出栈指令

POPdirect;

（direct）←（SP），SP←SP–1

例3.8已知SP=3AH，DPTR=1234H，则

PUSHDPL；

SP←SP+1=3BH，（3BH）=34H

POPDPH；

SP←SP+1=3CH，（3CH）=12H

执行指令后，SP=3CH，（3CH）=12H，（3BH）=34H

例3.9设SP=4FH,内部RAM的（4FH）=45H,（4EH）=01H则

POPPSW；

PSW←（4FH）=45H，SP←SP-1=4EH

POPACC;

ACC←（4EH）=01H,SP←SP－1=4DH

执行结果为:

SP=4DH，ACC=01H，PSW=45H

例3.10堆栈操作指令常用于子程序中

子程序入口处,保护现场的指令:

PUSHACC

PUSHPSW

子程序返回时,恢复现场的指令：

POPPSW

POPACC

注：

1．内部RAM的前128字节、特殊功能寄存器之间可以互相传送数据,但最多只允许一个操作数使用寄存器间接寻址。

2．访问特殊功能寄存器必须采用直接寻址,不能采用寄存器间接寻址,否则会引起错误。

3．MCS－51指令系统没有提供B寄存器寻址方式（乘法指令例外）。

4．注意累加器A和ACC两种写法的区别:

A为寄存器寻址方式,ACC为直接寻址方式。

二、算术运算指令

1．加减运算指令

加减运算指令的目的操作数是累加器A,源操作数可以是立即数、通用寄存器、内部RAM或特殊功能寄存器和Ri间址的内部RAM。

加法指令ADD

功能：

将累加器和源操作数相加，结果送累加器A，源操作数不变。

形式：

ADDA，Rn；

A+Rn→A

ADDA，direct；

A+（direct）→A

ADDA，@Ri；

A+（Ri）→A

ADDA，#data；

A+data→A

ADD指令影响程序状态字PSW的CY、AC、OV位。

例如，A=0C0H，R1=0AEH，执行ADDA，R1指令。

11000000

+10101111

01101111

运算结果：

A=6FH，AC=0，CY=1，OV=1。

带进位加法指令ADDC

将累加器A、源操作数以及进位标志CY相加，结果送累加器A。

A+Rn+CY→A

A+（direct）+CY→A

A+（Ri）+CY→A

A+data+CY→A

ADDC指令影响程序状态字PSW的CY、AC、OV位。

带借位减法指令SUBB

功能：

将累加器和源操作数相减，结果送累加器A，源操作数不变。

形式：

SUBBA，Rn；

A-Rn-CY→A

SUBBA，direct；

A-（direct）-CY→A

SUBBA，@Ri；

A-（Ri）-CY→A

SUBBA，#data；

A-data-CY→A

SUBB指令影响程序状态字PSW的CY、AC、OV位。

加1指令INC

该指令只有一个操作数，执行时把操作数的内容加1，结果送回原单元。

INCA;

A+1→A

INCRn;

Rn+1→Rn

INCdirect;

（direct）+1→（direct）

INC@Ri;

（Ri）+1→（Ri）

INCDPTR;

DPTR+1→DPTR

加1指令主要用于修改地址指针和计数次数,它对CY、AC、OV没有影响。

减1指令DEC

该指令只有一个操作数，执行时把操作数的内容减1，结果送回原单元。

DECA；

A-1→A

DECRn；

Rn1→Rn

DECdirect；

（direct）-1→（direct）

DEC@Ri；

（Ri）-1→（Ri）

该指令不影响CY、AC、OV。

2．乘除法指令

乘法指令MUL

把累加器A和寄存器B中的无符号数相乘,所得16位乘积的低位字节存入A中,高位字节存入B中。

MULAB

A=1AH,B=20H,执行指令MULAB

执行结果为A=40H,B=03H,OV=1,CY=0

除法指令DIV

用A中8位无符号数除以B中8位无符号数,所得商存入A中,余数存入B中,并将CY和OV置0。

DIVAB

A=0F4H,B=0AH,执行指令DIVAB

执行结果为A=18H,B=04H,OV=0,CY=0

3．十进制调整指令

把A中的数作为两个BCD数相加之和进行调整,得到两位正确的BCD数。

DAA

73-54=19

先执行9AH-54H，得到补熟46H，再执行73H+46H=0B9H,最后执行调整指令将0B9H加上60H得到19H，即得到正确的BCD数。

三、逻辑运算指令

1．逻辑与运算指令

逻辑与运算指令常用作字节清零或位清零。

共有6条指令：

ANLA，Rn;

A∧Rn→A

ANLA,direct;

A∧（direct）→A

ANLA,@Ri;

A∧（Ri）→A

ANLA,#data;

A∧data→A

ANLdirect,A;

（direct）∧A→（direct）

ANLdirect,#data;

（direct）∧data→（direct）

若A=0A6H，R1=0A4H，执行ANLA，R1后，A=0A4H

2．逻辑或运算指令

逻辑或运算可以实现对某个单元的某些位置1，其余位不变。

ORLA,Rn;

A∨Rn→A

ORLA,direct;

A∨（direct）→A

ORLA,@Ri;

A∨（Ri）→A

ORLA,#data;

A∨data→A

ORLdirect,A;

（direct）∨A→（direct）

ORLdirect,#data;

（direct）∨data→（direct）

3．逻辑异或运算

逻辑异或运算可以用来比较两个数据是否相等。

当两个数据异或结果为0，则表示相等，否则表示不相等。

共有6条指令。

XRLA,Rn;

ARn→A

XRLA,direct;

A（direct）→A

XRLA,@Ri;

A（Ri）→A

XRLA,#data;

Adata→A

XRLdirect,A;

（direct）A→（direct）

XRLdirect,#data;

（direct）data→（direct）

若A=7FH,R1=0A5H,则执行指令XRLA,R1后，A=0DAH。

4．累加器清0和取反指令

累加器清0指令：

CLRA；

0→A

累加器按位取反指令：

CPLA；

→A

若A=55H，则执行指令：

CPLA；

执行结果A=0AAH

CLRA；

执行结果A=00H

5．循环移位指令

循环右移指令：

RRA

将累加器A的内容逐位循环右移一位。

如图所示：

例如，若A=6AH=01101010B,执行RRA指令后，A=35H。

循环左移指令：

RLA

将累加器A的内容逐位左移一位，如图所示：

例如，若A=0A3H=10100011B,执行RLA指令后，A=47B。

带进位循环右移指令：

RRCA

将累加器A的内容和进位位一起逐位循环右移一位，如图所示：

例如，若A=4BH=01001011B,CY=1,执行RRLA指令后，A=0A5H,CY=1。

此操作影响CY位。

带进位循环左移指令：

RLCA

将累加器A的内容和进位位一起逐位循环左移一位，如图所示：

四、程序控制指令

程序控制指令完成程序的转移、子程序的调用与返回、中断返回等功能。

指令运行的实质是改变程序计数器PC的值,使程序不按顺序执行,从而实现程序的分支、循环等功能。

1．无条件转移指令

相对转移指令：

SJMPrel

执行指令时，先将PC+2，再把指令中带符号的偏移量rel加到PC上，得到转移目标地址。

绝对转移指令：

AJMPaddr11

指令执行时，先将PC+2，然后将addr11送入PC10～PC0，而PC15～PC11保持不变。

这样就得到转移目标地址。

绝对转移范围是以AJMP指令的下一条指令高5位地址所确定的2KB范围内。

长转移指令：

LJMPaddr16;

addr16→PC

执行指令时，把16位地址addr16装入程序计数器PC，转移范围可达64KB。

间接转移指令：

JMP@A+DPTR;

A+DPTR→PC

执行指令时，数据指令DPTR和累加器A的内容相加装入程序计数器PC。

2．条件转移指令

累加器判零转移指令

JZrel；

若A=0,则PC+2+rel→PC，否则PC+2→PC

JNZrel；

若A≠0,则PC+2+rel→PC，否则PC+2→PC

比较转移指令

CJNEA，direct，rel