MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng) 與匯編語言程序設(shè)計(jì)

1、思考題與習(xí)題部分參考答案MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng) 與匯編語言程序設(shè)計(jì)1 8051單片機(jī)的指令系統(tǒng)有何特點(diǎn)？解：8051的指令系統(tǒng)由111條指令組成。如果按字節(jié)數(shù)分類，有49條單字節(jié)指令46條雙字節(jié)指令和16條三字節(jié)指令，以單字節(jié)指令為主；如果按照指令執(zhí)行時(shí)間分類，有64條單周期指令、45條雙周期指令和條四周期指令，以單周期指令為主。8051的指令系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）存儲(chǔ)效率高、執(zhí)行速度快，可以進(jìn)行直接地址到直接地址的數(shù)據(jù)傳送，能把一個(gè)并行I/O口中的內(nèi)容傳送到內(nèi)部RAM單元中而不必經(jīng)過累加器A或工作寄存器Rn。這樣可以大大提高傳送速度和緩解累加器A的瓶頸效應(yīng)。（2）用變址尋址方式訪問程序存

2、儲(chǔ)器中的表格，將程序存儲(chǔ)器單元中的固定常數(shù)或表格字節(jié)內(nèi)容傳送到累加器A中。這為編成翻譯算法提供了方便。（3）在算術(shù)運(yùn)算指令中設(shè)有乘法和除法指令（4）指令系統(tǒng)中一些對(duì)I/O口進(jìn)行操作的指令具有“讀修改寫”的功能。這一功能指:在執(zhí)行讀鎖存器的指令時(shí)，CPU首先完成將鎖存器的值通過緩沖器BUF2度入內(nèi)部，進(jìn)行修改、改變，然后重新寫到鎖存器中去。這種類型指令包含所有的邏輯操作和位操作指令。（5）8051單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)布爾處理器，對(duì)為地址空間具有豐富的位操作指令。布爾操作類指令有17條，包括布爾傳送指令、布爾狀態(tài)控制指令、布爾邏輯操作指令、布爾條件轉(zhuǎn)移指令。28051單片機(jī)指令系統(tǒng)按功能可分為幾類？具

3、有幾種尋址方式？它們的尋址范圍如何？解：MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)按功能可分為5類： （1）數(shù)據(jù)傳送指令 （2）算術(shù)運(yùn)算指令 （3）邏輯運(yùn)算和移位指令 （4）控制轉(zhuǎn)移指令 （5）位操作指令 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)提供了七種尋址方式，其對(duì)應(yīng)的尋址范圍如下表：尋址方式使用的變量尋址范圍立即尋址程序存儲(chǔ)器直接尋址內(nèi)部RAM低128個(gè)字節(jié)；特殊功能寄存器SFR寄存器尋址R0R7；A、B、DPTR、C寄存器間接尋址R0、R1、SP內(nèi)部RAM、堆棧指針SPR0、R1、DPTR外部RAM變址尋址A+PC、A+DPTR程序存儲(chǔ)器相對(duì)尋址PC+偏移量程序存儲(chǔ)器位尋址內(nèi)部RAM低128B位尋址區(qū)可位尋址的特

4、殊功能寄存器位3訪問特殊功能寄存器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器應(yīng)采用哪種尋址方式？解: 訪問特殊功能寄存器，應(yīng)采用直接尋址、位尋址方式。訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，應(yīng)采用寄存器間接尋址方式。在0255B范圍內(nèi)，可用寄存器R0、R1間接尋址：MOVX A，R0 或 MOVX A，R1MOVX R0，A 或 MOVX R1，A在064KB范圍內(nèi)，可用16位寄存器DPTR間接尋址：MOVX A，DPTRMOVX DPTR，A4“DA A”指令的作用是什么？怎樣使用？解：這條指令是在進(jìn)行BCD碼加法運(yùn)算時(shí)，跟在“ADD”和“ADDC”指令之后，用來對(duì)BCD碼的加法運(yùn)算結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行修正的，使其仍為BCD碼表達(dá)形式。在計(jì)算機(jī)

5、中，遇到十進(jìn)制調(diào)整指令時(shí)，中間結(jié)果的修正是由ALU硬件中的十進(jìn)制修正電路自動(dòng)進(jìn)行的。用戶不必考慮何時(shí)該加“6”，使用時(shí)只需在上述加法指令后面緊跟一條“DA A”指令即可。5片內(nèi)RAM 20H2FH單元中的128個(gè)位地址與直接地址00H7FH形式完全相同，如何在指令中區(qū)分出位尋址操作和直接尋址操作？解: 雖然內(nèi)部RAM位尋址區(qū)的位地址范圍00H7FH與低128個(gè)單元的單元地址范圍00H7FH形式完全相同，但是在應(yīng)用中可以通過指令的類型區(qū)分單元地址和位地址。位尋址的操作只適用于下列位指令，而直接尋址操作對(duì)這些指令是無效的。2思考題與習(xí)題部分參考答案MOV C，bitMOV bit，CCLR bit

6、 SETB bit CPL bit ANL C，bit ANLC，/bit JB bit，rel JNB bit，rel68051單片機(jī)指令系統(tǒng)中有長跳轉(zhuǎn)LJMP，長調(diào)用LCALL指令，為何還沒有設(shè)置了絕對(duì)跳轉(zhuǎn)AJMP，絕對(duì)調(diào)用ACALL指令？在實(shí)際使用是應(yīng)怎樣考慮？解: 在實(shí)際應(yīng)用中，可從尋址范圍和指令長度兩個(gè)方面來選擇長跳轉(zhuǎn)指令LJMP和短跳轉(zhuǎn)指令A(yù)JMP、長調(diào)用指令LCALL和短調(diào)用指令A(yù)CALL。長跳轉(zhuǎn)LJMP在64KB范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移，而短跳轉(zhuǎn)AJMP只能在2KB空間轉(zhuǎn)移。長調(diào)用LCALL調(diào)用位于64KB程序空間的子程序，而短調(diào)用ACALL調(diào)用位于2KB程序空間范圍的子程序。AJMP、AC

7、ALL指令代碼長度為個(gè)字節(jié)；LJMP、LCALL指令代碼長度為個(gè)字節(jié)。7SJMP，AJMP和LJMP指令在功能上有何不同？解: 指令的轉(zhuǎn)移范圍不同。SJMP是256B范圍內(nèi)的相對(duì)轉(zhuǎn)移指令，AJMP是2KB范圍內(nèi)的無條件短跳轉(zhuǎn)指令，LJMP是64KB范圍內(nèi)的無條件長跳轉(zhuǎn)指令。8MOVC A，DPTR與MOVX A，DPTR指令有何不同？解: 指令的轉(zhuǎn)移范圍不同。SJMP是256B范圍內(nèi)的相對(duì)轉(zhuǎn)移指令，AJMP是2KB范圍內(nèi)的無條件短跳轉(zhuǎn)指令，LJMP是64KB范圍內(nèi)的無條件長跳轉(zhuǎn)指令。9在“MOVC A，A+DPTR”和“MOVC A，A+PC”中，分別使用了DPTR和PC作基址，請(qǐng)問這兩個(gè)基址

8、代表什么地址？使用中有何不同？解: 使用A+DPTR基址變址尋址時(shí)，DPTR為常數(shù)且是表格的首地址，A為從表格首址到被訪問字節(jié)地址的偏移量。使用A+PC基址變址尋址時(shí)，PC仍是下條指令首地址，而A則是從下條指令首地址到常數(shù)表格中的被訪問字節(jié)的偏移量。10設(shè)片內(nèi)RAM中的（40H）=50H，寫出執(zhí)行下列程序段后寄存器A和R0，以及片內(nèi)RAM中50H和51H單元的內(nèi)容為何值？MOV A，40HMOV R0，AMOV A，#00MOV R0，AMOV A，#30HMOV 51H，AMOV 52H，#70H解：結(jié)果為：（A）30H （R0）=50H （50H）00H （51H）30H11 設(shè)堆棧指針（

9、SP）=60H，片內(nèi)RAM中的（30H）=24H，（31H）=10H。執(zhí)行下列程序段后，61H，62H，30H，31H，DPTR及SP中的內(nèi)容將有何變化？解：結(jié)果為： (61H)=24H (62H)=10H (30H)=00H (31H)=0FFH DPTR=2410HSP=60H12 在8051的片內(nèi)RAM中，已知（20H）=30H，（30H）=40H，（40H）=50H，（50H）=55H。分析下面各條指令，說明源操作數(shù)的尋址方式，分析按順序執(zhí)行各條指令后的結(jié)果。MOV A，40HMOV R0，AMOV P1，#0F0HMOV R0，20HMOV 50H，R0MOV A，R0MOV P2，

10、P1解： 指令 源操作數(shù)的尋址方式 執(zhí)行指令后的結(jié)果MOV A,40H 直接尋址 (A)=50HMOV R0,A 寄存器尋址 (R0)=50HMOV P1,#80H 立即尋址 (P1)=80HMOV R0,20H 寄存器間接尋址 (50H)=30HMOV DPTR,#2000H 立即尋址 (DPTR)=2000HMOV 40H,30H 直接尋址 (40H)=40HMOV R0,30H 直接尋址 (R0)=40HMOV D0H,R0 直接尋址 (D0H)=40HMOV 10H,#10H 立即尋址 (10H)=10HMOV A,R0 寄存器間接尋址 (A)=50HMOV P2,P1 寄存器尋址 (

11、P2)=80H13完成以下的數(shù)據(jù)傳送過程。（1）R1的內(nèi)容傳送到R0。（2）片外RAM 20H單元的內(nèi)容送R0。（3）片外RAM 20H單元的內(nèi)容送片內(nèi)RAM 20H（4）片外RAM 1000H單元的內(nèi)容送片內(nèi)RAM 20H（5）片外RAM 20H單元的內(nèi)容送R0。（6）片外RAM 2000H單元的內(nèi)容送片內(nèi)RAM 20H（7）片外RAM 20H單元的內(nèi)容送片外RAM 20H解:（1）R1的內(nèi)容傳送到R0 ； MOV A, R1 MOV R0, A（2）片外RAM 20H單元內(nèi)容送R0 ； MOV DPTR, #0020H MOVX A, DPTR MOV R0, A（3）片外 RAM 20H

12、單元的內(nèi)容送片內(nèi)RAM 20H單元； MOV DPTR, #0020H MOVX A, DPTR MOV 20H, A（4）片外RAM 1000H單元的內(nèi)容送片內(nèi) RAM 20H 單元； MOV DPTR, #1000H MOVX A, DPTR MOV 20H, A（5）ROM 2000H單元的內(nèi)容送R0單元； MOV A, #00H MOV DPTR, #2000H MOVC A,A+DPTR MOV R0H, A（6）ROM 2000H 單元的內(nèi)容送片內(nèi)RAM 20H單元； MOV A, #00H MOV DPTR, #2000H MOVC A,A+DPTRMOV 20H, A（7）RO

13、M 2000H單元的內(nèi)容送片外RAM 20H單元。 MOV A, #00H MOV DPTR, #2000H MOVC A,A+DPTR MOV DPTR, #0020H MOVX DPTR,A14設(shè)有兩個(gè)4位BCD碼，分別存放在片內(nèi)RAM的23H，22H單元和33H，32H單元中，求它們的和，并送入43H，42H單元中去。（以上均為低位字節(jié)，高位在高字節(jié)）。解:9ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART：MOV A，22HADD A，32HDA AMOV 42H，AMOV A，23HADDC A，33HDA AMOV 43H，ASJMP $END15編程將片內(nèi)RAM

14、的40H60H單元中內(nèi)容送到片外RAM以3000H開始的單元中。解: ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN：MOV R7，#20HMOV R1，#40HMOV DPTR，#3000HLOOP：MOV A，R1MOVX DPTR，AINC R1INC DPTRDJNZ R7，LOOPSJMP $END16編程計(jì)算片內(nèi)RAM區(qū)30H37H的8個(gè)單元中數(shù)的算術(shù)平均值，結(jié)果存在3AH單元中。解: ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN：MOV R0，#30HMOV R1，#00HMOV R2，#00HMOV R3，#07HLP2：MOV A，R0ADD

15、 A，R2MOV R2，AJNC LP1INC R1LP1：INC R0DJNZ R3，LP2MOV R3，#03HLP3：CLR CMOV A，R1RRC AMOV R1，AMOV A，R2RRC AMOV R2，ADJNZ R3，LP3MOV 3AH，R2SJMP $END17編寫計(jì)算下式的程序，設(shè)乘積的結(jié)果均小于255，A，B值分別存放在片外RAM的2001H和2002H單元中，結(jié)果存于2000H單元中。 （A+B*（A+B）+10 若（A+B）*（A+B） 10 Y=（A+B）*（A+B） 若（A+B）*（A+B）=10 （A+B）*（A+B）-10 若（A+B）*（A+B） 10解：

16、ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART：MOV DPTR，#2001HMOVX A，DPTRMOV 30H，AMOV DPTR，#2002HMOVX A，DPTRADD A，30HMOV B，AMUL ABMOV R1，ACJNE A，#10，NET1MOV DPTR，#2000HMOVX DPTR，ASJMP NET3NET1：JNC NET2CLR CMOV A，R1SUBB A，#10MOV DPTR，#2000HMOVX DPTR，ASJMP NET3NET2：MOV A，R1ADD A，#10MOV DPTR，#2000HMOVX DPTR，ANET3：S

17、JMP $END19設(shè)有100個(gè)有符號(hào)數(shù)，連續(xù)存放在片外RAM以2200H為首地址的存儲(chǔ)區(qū)中，試片成統(tǒng)計(jì)其中正數(shù)|、負(fù)數(shù)、零的個(gè)數(shù)。解: ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN：MOV R2，#100MOV R3，#00HMOV R4，#00HMOV R5，#00HMOV DPTR，#2000HLOOP：MOVX A，DPTRCJNE A，#00H，NET1INC R3INC DPTRDJNZ R2，LOOPSJMP NET3NET1：JC NET2INC R4INC DPTRDJNZ R2，LOOPSJMP NET3NET2：INC R5INC DPTRDJNZ R2，LOOPNET3：SJMP $END22試編一查表程序，從首地址為2000H、長度為9FH的數(shù)據(jù)塊中找出第一個(gè)ASCII碼A，