第三章89C51匯編語言指令系統(tǒng)

1、第三章第三章 8051匯編語言指令系統(tǒng)匯編語言指令系統(tǒng)3.1 匯編語言概述匯編語言概述3.1.1 基本概念基本概念 指令：指令：CPU執(zhí)行操作的命令執(zhí)行操作的命令 指令系統(tǒng)：所有指令的集合指令系統(tǒng)：所有指令的集合 程序：根據(jù)指令系統(tǒng)編寫的指令序列程序：根據(jù)指令系統(tǒng)編寫的指令序列 語言：計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的指令形式語言：計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的指令形式 語言種類：機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言語言種類：機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言 語言分類舉例（以語言分類舉例（以10+20=30并存放為例）并存放為例）機(jī)器語言機(jī)器語言： 01110100 00001010 A 10 （74 0AH） 00100100 000

2、10100 A=A+20 （24 14H）計(jì)算機(jī)真正能識(shí)別的是這種二進(jìn)制代碼，但不直觀計(jì)算機(jī)真正能識(shí)別的是這種二進(jìn)制代碼，但不直觀匯編語言：匯編語言： MOV A，#0AH （74 0AH） ADD A，#14H （2414H）采用助記符可便于閱讀和編寫，效率高采用助記符可便于閱讀和編寫，效率高高級(jí)語言：高級(jí)語言：A=10 A=A+20 最直觀，軟件開發(fā)快，代碼效率不如匯編最直觀，軟件開發(fā)快，代碼效率不如匯編3.1.2 匯編語言指令格式匯編語言指令格式標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)5段式段式:標(biāo)號(hào)標(biāo)號(hào): 操作碼操作碼 目的操作數(shù)目的操作數(shù),源操作數(shù)源操作數(shù) ;注釋注釋例如例如: LOOP: MOV A,R0 ;把把

3、R0內(nèi)容放入內(nèi)容放入A 標(biāo)號(hào)和注釋不是必須的標(biāo)號(hào)和注釋不是必須的,操作數(shù)的數(shù)量不確定操作數(shù)的數(shù)量不確定,可能可能是一個(gè)、兩個(gè)或沒有：是一個(gè)、兩個(gè)或沒有： 例如：例如：MOV A，#20H （兩個(gè)操作數(shù)）（兩個(gè)操作數(shù)） INC R0 （一個(gè)操作數(shù)）（一個(gè)操作數(shù)） RET （沒有操作數(shù)）（沒有操作數(shù)）3.1.3 指令的代碼長度指令的代碼長度1. 單字節(jié)指令（單字節(jié)指令（49條）條）（1）指令碼中隱含對(duì)寄存器的操作）指令碼中隱含對(duì)寄存器的操作 如如 INC DPTR A3H CLR A E4H 這類指令主要涉及一些專用寄存器這類指令主要涉及一些專用寄存器 （2）操作碼中的）操作碼中的rrr三位指定一

4、個(gè)工作寄存器三位指定一個(gè)工作寄存器 如如 MOV A，Rn 11101rrr 其中其中rrr =07，分別對(duì)應(yīng)，分別對(duì)應(yīng)R0R7 所以有：所以有：MOV A，R0 11101000 E8H MOV A，R4 11101100 ECH MOV A, R7 11101111 EFH2. 雙字節(jié)指令（雙字節(jié)指令（45條）條）一個(gè)字節(jié)操作碼，另一個(gè)字節(jié)為操作數(shù)或地址一個(gè)字節(jié)操作碼，另一個(gè)字節(jié)為操作數(shù)或地址*指令中給出操作數(shù)地址的情況（隱含尋址）指令中給出操作數(shù)地址的情況（隱含尋址） 指令形式：指令形式： 這時(shí)這時(shí)R0或或DPTR中的內(nèi)容本身不是操作數(shù)，而是操中的內(nèi)容本身不是操作數(shù)，而是操作數(shù)所在存儲(chǔ)單

5、元的地址。作數(shù)所在存儲(chǔ)單元的地址。3. 三字節(jié)指令（三字節(jié)指令（17條）條）3.2 尋址方式尋址方式定義：尋址方式是指尋找操作數(shù)（尤其是源操作數(shù)）的定義：尋址方式是指尋找操作數(shù)（尤其是源操作數(shù)）的途徑或手段。途徑或手段。89C51單片機(jī)共單片機(jī)共7種尋址方式。種尋址方式。1. 寄存器尋址（最常用）寄存器尋址（最常用） 寄存器指寄存器指R0R7和和A、B、DPTR 例如例如 MOV A，R0 MOV R1，A ADD A，R5 MOV P1，A 2.直接尋址直接尋址直接給出操作數(shù)所在的地址，包括片內(nèi)直接給出操作數(shù)所在的地址，包括片內(nèi)128字節(jié)字節(jié)RAM地址和專用寄存器地址和專用寄存器SFR的名稱

6、。的名稱。例如：例如： MOV A，45H 45H本身不是數(shù)據(jù)，而是指本身不是數(shù)據(jù)，而是指45H單元內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。單元內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。又如：又如：MOV A，P1（90H） 是讀取是讀取P1口口再如：再如：MOV A,SBUF（99H） 是讀取串行接收緩沖器是讀取串行接收緩沖器這種尋址方式的指令至少占這種尋址方式的指令至少占2字節(jié)，想一想，為什字節(jié)，想一想，為什么？么？3. 立即尋址立即尋址源操作數(shù)是一字節(jié)（或源操作數(shù)是一字節(jié)（或2字節(jié)）直接數(shù)據(jù)字節(jié)）直接數(shù)據(jù) 如如 MOV A，# 20H 注意立即數(shù)只能是源操作數(shù)，不能是目的操作注意立即數(shù)只能是源操作數(shù)，不能是目的操作數(shù)。數(shù)。特殊指令：特殊指令

7、： MOV DPTR，#DATA16具體如：具體如：MOV DPTR，#2000H請(qǐng)判斷這條指令應(yīng)為幾字節(jié)？請(qǐng)判斷這條指令應(yīng)為幾字節(jié)？4.寄存器間接尋址（難點(diǎn)）寄存器間接尋址（難點(diǎn)） 概念：寄存器中的內(nèi)容不是數(shù)據(jù)，而是數(shù)據(jù)所在概念：寄存器中的內(nèi)容不是數(shù)據(jù)，而是數(shù)據(jù)所在的地址。的地址。 可做間址的寄存器有可做間址的寄存器有R0、R1、DPTR 有效空間：有效空間：R0、R1操作片內(nèi)操作片內(nèi)128字節(jié)字節(jié)RAM DPTR操作片外最大操作片外最大64KRAM 注意：不能用此方式操作注意：不能用此方式操作SFR。 指令舉例：指令舉例： MOVA,R0 MOVXA,DPTR 間址概念的圖解間址概念的圖解

8、寄存器間接尋址方式是指令中給出的寄存器的內(nèi)容為寄存器間接尋址方式是指令中給出的寄存器的內(nèi)容為操作數(shù)的地址，而不是操作數(shù)本身，即寄存器為地操作數(shù)的地址，而不是操作數(shù)本身，即寄存器為地址指針。在指令碼助記符中，間接尋址用符號(hào)址指針。在指令碼助記符中，間接尋址用符號(hào)“”來表示。來表示。 5. 變址尋址（主要用于查表）變址尋址（主要用于查表）含義：基地址含義：基地址+變址寄存器間址變址寄存器間址 如：如：MOVC A， A+DPTR指令說明：本條指令中，指令說明：本條指令中，MOVC是專門用來讀取程序存儲(chǔ)器空是專門用來讀取程序存儲(chǔ)器空間間ROM單元內(nèi)容的，源操作數(shù)的地址由累加器單元內(nèi)容的，源操作數(shù)的地

9、址由累加器A中的偏移量中的偏移量與指針與指針DPTR 16位地址之和來指定。操作順序是先求地址之位地址之和來指定。操作順序是先求地址之和，再讀取數(shù)據(jù)，送入累加器。和，再讀取數(shù)據(jù)，送入累加器。6. 相對(duì)尋址（重要）相對(duì)尋址（重要）要點(diǎn)：要點(diǎn)： （1）出現(xiàn)在相對(duì)轉(zhuǎn)移指令中）出現(xiàn)在相對(duì)轉(zhuǎn)移指令中 （2）當(dāng)前）當(dāng)前PC值值=執(zhí)行完轉(zhuǎn)移指令后的值執(zhí)行完轉(zhuǎn)移指令后的值 （3）跳轉(zhuǎn)的偏移量是一字節(jié)補(bǔ)碼）跳轉(zhuǎn)的偏移量是一字節(jié)補(bǔ)碼rel 若若rel=80H,向地址減小方向轉(zhuǎn)移向地址減小方向轉(zhuǎn)移 （4）目的地址）目的地址=源地址源地址+2/3+rel (rel有正負(fù)有正負(fù)) 注意：所加的字節(jié)數(shù)可能是注意：所加的字

10、節(jié)數(shù)可能是2或或3，由本條指令自，由本條指令自身長度決定。身長度決定。 相對(duì)尋址指令舉例：相對(duì)尋址指令舉例： JC rel (JC NEXT) 如果當(dāng)前進(jìn)位位為如果當(dāng)前進(jìn)位位為1，則轉(zhuǎn)到，則轉(zhuǎn)到NEXT標(biāo)號(hào)處；標(biāo)號(hào)處； 否則，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。否則，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。 DJNZ R7, LOOP R7內(nèi)容減內(nèi)容減1，然后判斷是否為，然后判斷是否為0。若不為。若不為0則轉(zhuǎn)到標(biāo)則轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)號(hào)LOOP處，否則繼續(xù)執(zhí)行下一條。處，否則繼續(xù)執(zhí)行下一條。 這里，這里，NEXT和和LOOP都是自己定義的標(biāo)號(hào)地址，在匯都是自己定義的標(biāo)號(hào)地址，在匯編時(shí)將自動(dòng)翻譯成相對(duì)地址編時(shí)將自動(dòng)翻譯成相對(duì)地址 rel值。值

11、。7.位尋址位尋址 尋址區(qū)域：可位尋址的專用寄存器尋址區(qū)域：可位尋址的專用寄存器 片內(nèi)片內(nèi)RAM 20H2FH各字節(jié)中的位各字節(jié)中的位 指令舉例：指令舉例：CLR 02H JNB 03H，rel 注意操作數(shù)按對(duì)等原則區(qū)分字節(jié)和位地址：注意操作數(shù)按對(duì)等原則區(qū)分字節(jié)和位地址： MOV A，40H 40H是字節(jié)地址是字節(jié)地址 MOV C，40H 此時(shí)此時(shí)40H是位地址是位地址 想一想，為什么？想一想，為什么？尋址空間和符號(hào)規(guī)定請(qǐng)同學(xué)自閱并熟悉之。尋址空間和符號(hào)規(guī)定請(qǐng)同學(xué)自閱并熟悉之。3.3 89C51單片機(jī)指令系統(tǒng)單片機(jī)指令系統(tǒng)要求：了解匯編指令按功能分類要求：了解匯編指令按功能分類 能讀懂簡單程序

12、片段能讀懂簡單程序片段3.3.1 5種指令類別：種指令類別： 數(shù)據(jù)傳送類：源、目的數(shù)據(jù)傳送類：源、目的, 源不變，目的修改源不變，目的修改 算術(shù)運(yùn)算類：四則運(yùn)算，影響標(biāo)志位算術(shù)運(yùn)算類：四則運(yùn)算，影響標(biāo)志位 邏輯運(yùn)算及移位類：按位操作，影響標(biāo)志位邏輯運(yùn)算及移位類：按位操作，影響標(biāo)志位 控制轉(zhuǎn)移類：跳轉(zhuǎn)、調(diào)用和返回，地址變化控制轉(zhuǎn)移類：跳轉(zhuǎn)、調(diào)用和返回，地址變化 位操作類：置位、復(fù)位、測試，判斷轉(zhuǎn)移位操作類：置位、復(fù)位、測試，判斷轉(zhuǎn)移3.3.2 數(shù)據(jù)傳送類數(shù)據(jù)傳送類 共共8種助記符：種助記符： MOV CPU與內(nèi)部與內(nèi)部RAM和和SFR之間傳送之間傳送 MOVX CPU與外部與外部RAM和和I/O

13、之間傳送之間傳送 MOVC CPU對(duì)程序存儲(chǔ)器對(duì)程序存儲(chǔ)器ROM讀操作讀操作 PUSH 壓棧壓棧 POP 彈棧彈棧 XCH 字節(jié)交換字節(jié)交換 XCHD 半字節(jié)交換半字節(jié)交換 SWAP 累加器自身半字節(jié)交換累加器自身半字節(jié)交換MOV 指令詳解（使用最頻繁）指令詳解（使用最頻繁）在在 MOV x，y 格式中格式中 y為源操作數(shù)，可以是：為源操作數(shù)，可以是： A、立即數(shù)、工作寄存器、立即數(shù)、工作寄存器、直接地址、間接地址。直接地址、間接地址。 x為目的操作數(shù)，可以是：為目的操作數(shù)，可以是：A、工作寄存器、直接地、工作寄存器、直接地址、間接地址。址、間接地址。 注意注意（1）立即數(shù)不能是目的操作數(shù)）立

14、即數(shù)不能是目的操作數(shù) （2）不存在）不存在 MOV R1，R2 MOV R1，R0 MOV A，R2指令舉例指令舉例MOV A，#05H MOV A，R7MOV A，R0 MOV A，40HMOV R3，A MOV R4，#33HMOV R5，33H MOV 22H，A MOV 23H，R6MOV 40H，41H MOV 42H，R1MOV 43H，#3AH 關(guān)于對(duì)專用寄存器的操作關(guān)于對(duì)專用寄存器的操作對(duì)對(duì)SFR實(shí)際采用的是直接尋址方式，寫法可有變化，例如實(shí)際采用的是直接尋址方式，寫法可有變化，例如 堆棧指針堆棧指針SP字節(jié)地址為字節(jié)地址為81H，對(duì)它操作可寫成：，對(duì)它操作可寫成： MOV S

15、P，#60H （編譯系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別（編譯系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別SP） 或者或者 MOV 81H，#60H 這兩者是等價(jià)的，但以前一種為方便，條件是編譯系統(tǒng)這兩者是等價(jià)的，但以前一種為方便，條件是編譯系統(tǒng)能識(shí)別能識(shí)別SP之類的保留字。之類的保留字。 再如再如 MOV A，PSW MOV A，D0H 后一種方法要求記憶所有后一種方法要求記憶所有SFR地址，且閱讀不方便。地址，且閱讀不方便。 特殊的特殊的16位傳送操作（常用）位傳送操作（常用）數(shù)據(jù)地址指針寄存器數(shù)據(jù)地址指針寄存器DPTR結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：它可以按它可以按16位操作，也可以按高低字節(jié)單獨(dú)操作。位操作，也可以按高低字節(jié)單獨(dú)操作。例如：例如： MOV DP

16、TR，#2000H或者：或者： MOV DPH，#20H MOV DPL，#00H數(shù)據(jù)傳送類指令應(yīng)用舉例數(shù)據(jù)傳送類指令應(yīng)用舉例例例1：為：為R7賦值立即數(shù)賦值立即數(shù)2AH MOV R7，#2AH例例2：將：將46H單元內(nèi)容讀到累加器單元內(nèi)容讀到累加器A MOV A，46H例例3：將：將R2中的字節(jié)內(nèi)容送到片外中的字節(jié)內(nèi)容送到片外1008H單元單元 MOV A，R2 MOV DPTR，#1008H MOVX DPTR，A3.3.3 算術(shù)運(yùn)算類（四則運(yùn)算，雙目）算術(shù)運(yùn)算類（四則運(yùn)算，雙目）共共5種助記符種助記符:ADD ：不帶進(jìn)位加法：不帶進(jìn)位加法ADDC：帶進(jìn)位加法：帶進(jìn)位加法SUBB：帶借位減

17、法：帶借位減法MUL AB：無符號(hào)乘法：無符號(hào)乘法 AB= B A（高在前）（高在前）DIV AB：無符號(hào)除法：無符號(hào)除法A/B= A（商）（商）B（余數(shù)）（余數(shù)）要點(diǎn)：要點(diǎn)：A是必然的目的操作數(shù)是必然的目的操作數(shù)指令應(yīng)用舉例指令應(yīng)用舉例例例4：單字節(jié)加法，：單字節(jié)加法，R4+R3 R6R5（高在前）（高在前） MOV A，R3 取一個(gè)加數(shù)取一個(gè)加數(shù) ADD A，R4 加上另一個(gè)加數(shù)加上另一個(gè)加數(shù) MOV R5，A 存和低字節(jié)存和低字節(jié) CLR A A清零清零 ADDC A，#00H 考慮進(jìn)位位考慮進(jìn)位位 MOV R6，A 存高字節(jié)（存高字節(jié)（0或或1） 注意：執(zhí)行注意：執(zhí)行ADD操作時(shí)影響進(jìn)

18、位位操作時(shí)影響進(jìn)位位CY 例例5：雙字節(jié)加法：雙字節(jié)加法 R2R1+R4R3=R7R6R5MOV A，R1 取加數(shù)低字節(jié)取加數(shù)低字節(jié)ADD A，R3 與被加數(shù)低字節(jié)相加與被加數(shù)低字節(jié)相加MOV R5，A 存低字節(jié)和存低字節(jié)和MOV A，R2 取加數(shù)高字節(jié)取加數(shù)高字節(jié)ADDC A，R4 與被加數(shù)高字節(jié)相加與被加數(shù)高字節(jié)相加MOV R6，A 存高字節(jié)和存高字節(jié)和CLR A A清零清零ADDC A，#00H 加進(jìn)位加進(jìn)位MOV R7，A 存進(jìn)位值存進(jìn)位值例例6：雙字節(jié)減法：雙字節(jié)減法 R2R1-R4R3=R6R5CLR C 預(yù)先清除借位標(biāo)志預(yù)先清除借位標(biāo)志MOV A，R1 取被減數(shù)低字節(jié)取被減數(shù)低字

19、節(jié)SUBB A，R3 減去減數(shù)低字節(jié)減去減數(shù)低字節(jié)MOV R5，A 存低字節(jié)差值存低字節(jié)差值MOV A，R2 取被減數(shù)高字節(jié)取被減數(shù)高字節(jié)SUBB A，R4 減去減數(shù)高字節(jié)和借位減去減數(shù)高字節(jié)和借位MOV R6，A 存高字節(jié)差值存高字節(jié)差值注意：可根據(jù)此時(shí)注意：可根據(jù)此時(shí)CY的狀態(tài)判斷是否夠減的狀態(tài)判斷是否夠減例例7：多字節(jié)乘法演算規(guī)則：多字節(jié)乘法演算規(guī)則雙字節(jié)乘以雙字節(jié)的結(jié)果要由雙字節(jié)乘以雙字節(jié)的結(jié)果要由4字節(jié)表示字節(jié)表示如如 R3R4R5R6=40414243H3.3.4 邏輯操作類邏輯操作類要點(diǎn)要點(diǎn): (1)邏輯運(yùn)算與算術(shù)運(yùn)算的最大不同在于邏輯運(yùn)算與算術(shù)運(yùn)算的最大不同在于,雖然是字節(jié)雖然

20、是字節(jié)的形式的形式,但是按位運(yùn)算但是按位運(yùn)算.(2)一目運(yùn)算的操作數(shù)必然是一目運(yùn)算的操作數(shù)必然是A,雙目運(yùn)算多數(shù)有雙目運(yùn)算多數(shù)有A參加參加且為目的操作數(shù)且為目的操作數(shù).(3)指令功能包括指令功能包括:與、或、異或、清除、求反、移位與、或、異或、清除、求反、移位共共7種指令助記符：種指令助記符：ANL：ANL A，x（x： Rn，地址，地址，Ri，立即數(shù)），立即數(shù)）ORL： ORL A，xXRL： XRL A，x以上操作稱為雙目運(yùn)算以上操作稱為雙目運(yùn)算.下列為單目的下列為單目的,只對(duì)只對(duì)A.CLR: CLR A A累加器清零累加器清零CPL: CPL A A按位求反按位求反RL/RLC: RL

21、A/RLC A算術(shù)算術(shù)/邏輯左移邏輯左移RR/RRC: RR A/RRC A算術(shù)邏輯右移算術(shù)邏輯右移應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 例例8: 把把P1口高口高4位清零位清零,低低2位置位置1,其余不變其余不變 MOV A, #0FH ANL P1, A MOV A,#03H ORL P1, A說明說明: 這時(shí)的邏輯操作稱為讀這時(shí)的邏輯操作稱為讀-修改修改-寫寫 0FH可稱為屏蔽字可稱為屏蔽字,03H可稱為組合字可稱為組合字.例例9: 邏輯操作位圖邏輯操作位圖(A) ANL A, 38H (A=9FH)(B) CPL A (A=7CH)3.3.5 控制轉(zhuǎn)移類控制轉(zhuǎn)移類(使用較少但很重要使用較少但很重要)共共1

22、6種助記符種助記符: 無條件小類無條件小類 JMP A+DPTR 間接轉(zhuǎn)移（散轉(zhuǎn)）間接轉(zhuǎn)移（散轉(zhuǎn)） SJMP rel 一字節(jié)補(bǔ)碼短跳轉(zhuǎn)一字節(jié)補(bǔ)碼短跳轉(zhuǎn) AJMP 11位地址標(biāo)號(hào)位地址標(biāo)號(hào) 2K空間空間 LJMP 16位地址標(biāo)號(hào)位地址標(biāo)號(hào) 64K空間空間 條件轉(zhuǎn)移小類條件轉(zhuǎn)移小類 JZ rel / JNZ rel 為為0/非非0轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) JC rel / JNC rel 有有/無進(jìn)位轉(zhuǎn)無進(jìn)位轉(zhuǎn) JB bit,rel / JNB bit,rel 置位置位/復(fù)位轉(zhuǎn)復(fù)位轉(zhuǎn) CJNE x,y,rel 比較不等轉(zhuǎn)比較不等轉(zhuǎn) DJNZ x, rel 減減1不為不為0轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 調(diào)用和返回小類調(diào)用和返回小類 ACALL

23、 / LCALL 短調(diào)用短調(diào)用/長調(diào)用長調(diào)用 RET / RETI 子程序返回子程序返回/中斷返回中斷返回 3.3.6 位操作類位操作類共共15種助記符種助記符: MOV C,bit / MOV bit,C CLR C / CLR bit SETB C / SETB bit ANL C,bit / ANL C,/bit ORL C,bit / ORL C,/bit CPL C / CPL bit JB bit,rel / JNB bit,rel JBC bit,rel 綜合編程舉例綜合編程舉例例例10把片外把片外RAM 2000H200FH內(nèi)容傳送到片內(nèi)內(nèi)容傳送到片內(nèi)RAM 40H4FH中中. 解解: MOV DPTR,#2000H 源首地址源首地址 MOV R7,#10H 計(jì)數(shù)初始值計(jì)數(shù)初始值 MOV R0,#40H 目的首地址目的首地址LOOP: MOVX A, DPTR 取一個(gè)源數(shù)據(jù)取一個(gè)源數(shù)據(jù) MOV R0,A 存一個(gè)數(shù)據(jù)存一個(gè)數(shù)據(jù) INC DPL 修改源地址修改源地址 INC R0 修改目的地址修改目的地址 DJNZ R7,LOOP 判結(jié)束判結(jié)束例例11. 把把P1口的口的P1.6、P1.7清零清零,且置且置P1.0、P1.1為為1,其余不變其余不變.解：解： MOV