微處理器結(jié)構(gòu)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三講

1、微處理器結(jié)構(gòu)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三講 單片機(jī)指令系統(tǒng)認(rèn)識(shí)匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言（assembly language）是一種低級(jí)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，它直接與計(jì)算機(jī)的機(jī)器碼打交道。用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)的程序稱為匯編程序。匯編程序在Vision中匯編之后可生成以.HEX為后綴的執(zhí)行代碼文件執(zhí)行代碼是一系列的十六進(jìn)制數(shù)，與指令一一對(duì)應(yīng)。除了匯編語(yǔ)言外，C51語(yǔ)言也可以用來(lái)設(shè)計(jì)單片機(jī)程序。C51語(yǔ)言是高級(jí)語(yǔ)言，它與C語(yǔ)言極為相似，大多數(shù)單片機(jī)程序開(kāi)發(fā)環(huán)境（如Vision）都支持C51語(yǔ)言。但無(wú)論是匯編語(yǔ)言或是C51語(yǔ)言，經(jīng)過(guò)匯編后結(jié)果都是一樣的生成以.HEX為后綴的執(zhí)行代碼文件。從匯編程序到執(zhí)行代碼匯編指令（instr

2、uction set）：一條指令“指揮”單片機(jī)完成一個(gè)操作。比如指令“MOV P1,A”實(shí)現(xiàn)將累加器A中的數(shù)據(jù)從P1輸出。51單片機(jī)的指令分為了算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)傳送指令、布爾指令、調(diào)用指令、跳轉(zhuǎn)指令、循環(huán)指令等。匯編程序（assembly program）：經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)者思考和組織，將許多指令組合在一起形成實(shí)現(xiàn)特定功能的集合，就是匯編程序。源文件（source code file）：匯編程序在開(kāi)發(fā)環(huán)境中設(shè)計(jì)、書(shū)寫(xiě)，保存時(shí)以.asm為后綴就成了源文件。執(zhí)行代碼文件（opcode or operation code）：匯編過(guò)程中，匯編器將源文件中每一條指令匯編成執(zhí)行代碼。某條指令的執(zhí)行

3、代碼的長(zhǎng)度在1個(gè)到3個(gè)字節(jié)之間。執(zhí)行代碼會(huì)以.HEX為后綴以文件的形式保存在硬盤中，再使用下載線就可以把這些執(zhí)行代碼下載到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器。中。偽指令偽指令（pseudo opcode）并不算可執(zhí)行程序的一部分，所以不會(huì)被匯編器匯編，也不生成執(zhí)行代碼，但卻告知匯編器一些信息。如常用的偽指令ORG告訴匯編器程序的起始地址、偽指令END表明匯編程序的結(jié)束。指令的執(zhí)行指令“MOV A, 32H”，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址32H中的內(nèi)容載入累加器A。這條指令經(jīng)過(guò)匯編后在程序存儲(chǔ)器中形成的執(zhí)行代碼為“E5”、“32”。“E5”是這條MOV指令的執(zhí)行代碼，“32”是源操作數(shù)32H。首先，當(dāng)程序計(jì)數(shù)器PC指向執(zhí)行

4、代碼E5時(shí)，CPU就“意識(shí)到”要執(zhí)行的操作是把下一個(gè)執(zhí)行代碼所指向的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址中的數(shù)據(jù)載入累加器A。PC加1，CPU根據(jù)PC所指抓取下一個(gè)執(zhí)行代碼“32”。于是CPU機(jī)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址32H中取得數(shù)據(jù)（）。并把所得數(shù)據(jù)載入累加器A，最后A=88H。尋址方式 直接尋址直接尋址（direct addressing）：直接地址的內(nèi)容載入一個(gè)寄存器中或寄存器的內(nèi)容載入直接地址中。AT89S51單片機(jī)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的00H7FH（但常用30H7FH）以及特殊功能寄存器SFR都能被直接尋址。注意地址前是沒(méi)有“#”號(hào)的。如以下幾條指令屬于直接尋址指令： MOVA, 30H;把直接地址30H上的內(nèi)容載入累

5、加器AMOV50H, B;把B寄存器的值載入直接地址50H上 ADDA, 60H;累加器A和直接地址60H的內(nèi)容相加，結(jié)果存回A 間接尋址間接尋址：用R0、R1、SP、DPTR中的某一寄存器來(lái)代替直接尋址中的直接地址來(lái)尋址。其中“”符號(hào)表示間接尋址，注意在書(shū)寫(xiě)時(shí)不要遺漏。 MOVR1, #32H; R1=32HMOVA, R1; R1所指向的地址的內(nèi)容載入ACC中 寄存器尋址寄存器尋址：是指與工作寄存器R0R7有關(guān)的尋址指令。例如： MOVA, R0 ;將R0的值載入累加器A ADDA, R5 ;將A與R5的值相加，并把結(jié)果存回AMOVR7, A ;將A的值載入R7中 立即數(shù)尋址立即尋址：與立

6、即數(shù)相關(guān)的尋址方式。立即數(shù)的特征就是在數(shù)據(jù)前加一個(gè)“#”號(hào)。這類尋址方式比較簡(jiǎn)單，如以下幾條指令都屬于立即尋址指令： MOV A, #100;將立即數(shù)100（64H）載入累加器A MOV 33H, #10H;將立即數(shù)10H載入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址33H上 MOV R0, #0FFH;R0=FFH 變址尋址變址尋址：針對(duì)的僅是程序存儲(chǔ)器，而且這種尋址方式只能從程序存儲(chǔ)器中讀數(shù)據(jù)。通常我們對(duì)程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)得較多的是數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)（比如取表法）。在變址尋址中，使用程序計(jì)數(shù)器PC或數(shù)據(jù)指針DPTR作為間接地址，有時(shí)還加上累加器A，根據(jù)這些間接地址在程序存儲(chǔ)器找到相應(yīng)的內(nèi)容。 MOVCA, A+DPTR;累加

7、器A和數(shù)據(jù)指針DPTR 之和作為間接地址，將該地址上的數(shù)據(jù)載A 寄存器特征尋址寄存器特征尋址：與特定寄存器有關(guān)的尋址方式。有些指令總是與累加器A或數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR等有關(guān)，而沒(méi)有涉及其他地址。這類指令只影響特定寄存器，不會(huì)改變其他地址或寄存器。如以下幾條指令屬于寄存器特征尋址指令： INC A;累加器A自增1 SWAP A;A的高4位與低4位互換 INCDPTR;數(shù)據(jù)指針DPTR自增1指令分類 指令概述51單片機(jī)的指令共有111條（見(jiàn)附錄B），配合與不同的操作數(shù)共有255個(gè)指令的寫(xiě)法，即255種指令的執(zhí)行代碼（見(jiàn)附錄C）。實(shí)際應(yīng)用中，常用的指令一般不過(guò)50個(gè)。根據(jù)功能的不同，51單片機(jī)的指

8、令分成了以下幾大類：算術(shù)指令邏輯指令片內(nèi)數(shù)據(jù)裝載指令片外數(shù)據(jù)裝載指令查表指令布爾指令調(diào)用子程序指令跳轉(zhuǎn)與循環(huán)指令 指令長(zhǎng)度一條指令所占用的地址空間在14個(gè)字節(jié)之內(nèi)，附錄B、C中有每一條指令的長(zhǎng)度描述。如指令“CLR A”的執(zhí)行代碼為E41字節(jié)指令；指令“MOV A, #88H”的執(zhí)行代碼為74、882字節(jié)指令；指令“CJNE A, #00H, START”的執(zhí)行代碼為B4、00、FA3字節(jié)指令。算術(shù)運(yùn)算指令 加法指令 在單片機(jī)做加法運(yùn)算時(shí)，都要涉及累加器A。加法指令“ADD A, ”中的“A”代表累加器A，“”代表“源操作數(shù)-以字節(jié)形式”。也就是說(shuō)“A”和“”是兩個(gè)加數(shù)。根據(jù)源操作數(shù)的不同，加

9、法指令有4種指令形式，其中Rn代表R0R7任一個(gè)工作寄存器，direct代表一個(gè)直接地址，Ri代表間接地址（Ri只代表R0或R1），#data代表立即數(shù)。說(shuō)明： 相加的操作總是在累加器A中發(fā)生，源操作數(shù)可以是一個(gè)工作寄存器的值、直接地址的內(nèi)容、間接地址的內(nèi)容或立即數(shù)。注意，兩個(gè)直接地址的內(nèi)容相加是不允許的，如“ ”是錯(cuò)誤的。 加法指令有可能影響程序狀態(tài)字PSW中的標(biāo)志位CY、OV、AC、P。如果相加過(guò)程中，位3（低位）有進(jìn)位則輔助進(jìn)位標(biāo)志位AC=1；位7（高位）有進(jìn)位則進(jìn)位標(biāo)志位CY=1。 溢出標(biāo)志位OV的變化規(guī)律是：如果位6有進(jìn)位而位7沒(méi)有進(jìn)位，或者位7有進(jìn)位而位6沒(méi)有，則溢出標(biāo)志OV=1，

10、否則OV=0。注意，OV的狀態(tài)只有在帶符號(hào)數(shù)加法運(yùn)算時(shí)才有意義?！纠?-1】執(zhí)行以下兩行指令，觀察標(biāo)志位的變化。執(zhí)行以下兩行指令，觀察標(biāo)志位的變化。MOV A, #0F5H ; A=0F5HADD A, #0BH ; A=0F5+0BH=00H，CY=1，AC=1運(yùn)算過(guò)程：運(yùn)算過(guò)程：運(yùn)算結(jié)果：運(yùn)算結(jié)果：A=00，標(biāo)志位情況如下：CY=1由于位7有進(jìn)位。AC=1由于位3向位4進(jìn)位。P=0由于運(yùn)算結(jié)果A=0000 0000，其中1的個(gè)數(shù)是0（偶數(shù)），所以P=0。 帶進(jìn)位的加法指令帶進(jìn)位的加法指令相當(dāng)于在加法運(yùn)算之后再加上進(jìn)位CY，如果CY=0，結(jié)果不變；如果CY=1，結(jié)果加1。其帶進(jìn)位的加法指令形

11、式與加法指令相似。【例8-2】寫(xiě)一段程序作寫(xiě)一段程序作3CE7H和和3B8DH的加法運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果的低位字節(jié)存到的加法運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果的低位字節(jié)存到R0中，高位字節(jié)存到中，高位字節(jié)存到R1中。中。程序：程序：運(yùn)算結(jié)果：運(yùn)算結(jié)果：R1=78H，R0=74H。 帶借位的減法指令在單片機(jī)做減法運(yùn)算時(shí)，也要涉及累加器A。當(dāng)單片機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算時(shí)，程序狀態(tài)字PSW中的CY位就變成了借位標(biāo)志位，即如果減法運(yùn)算過(guò)程中有借位發(fā)生，CY被硬件置1。由于SUBB指令是帶借位的減法指令，于是在運(yùn)算中就需要考慮CY對(duì)運(yùn)算的影響。說(shuō)明： 當(dāng)位7有借位時(shí)，標(biāo)志CY=1；否則CY=0。也就是說(shuō)，如果無(wú)符號(hào)數(shù)做減法時(shí)，減數(shù)比

12、被減數(shù)大，CY=1。 當(dāng)位3有借位時(shí)，標(biāo)志AC=1；否則AC=0。 溢出標(biāo)志位OV=1表示溢出；OV=0表示未溢出。OV的值可由差的位7的借位與位6的借位做XOR（異或）的邏輯判斷得到。 由于SUBB指令連CY一起減，若不想減CY，可先將CY清0。 自增/自減指令自增/自減指令是一類很簡(jiǎn)單的指令，它的作用是對(duì)寄存器的值或直接地址的內(nèi)容進(jìn)行加1/減1的操作。說(shuō)明： 如果寄存器的值或直接地址的內(nèi)容為FFH時(shí)，執(zhí)行自增指令I(lǐng)NC后，寄存器的值或直接地址的內(nèi)容變?yōu)?0H，進(jìn)位標(biāo)志CY不受影響。 如果寄存器的值或直接地址的內(nèi)容為00H時(shí)，執(zhí)行自減指令DEC后，寄存器的值或直接地址的內(nèi)容變?yōu)镕FH，進(jìn)位標(biāo)

13、志CY不受影響。 關(guān)于指令“INC DPTR”，若DPTR的低位字節(jié)DPL=FFH，執(zhí)行“INC DPTR”后DPL=00H，同時(shí)高位字節(jié)DPH的值增加1，CY不受影響；如果DPTR=FFFFH，執(zhí)行“INC DPTR”后，DPTR=0000H，CY也不受影響。 可對(duì)DPL和DPH分別進(jìn)行自增INC或自減DEC的操作。 乘法指令乘法運(yùn)算只針對(duì)累加器A和B寄存器中的無(wú)符號(hào)整數(shù)，運(yùn)算得到的乘積長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)，其低位保存在累加器A中，高位保存在B寄存器中。乘法指令會(huì)對(duì)標(biāo)志位有所影響。說(shuō)明： 如果乘法運(yùn)算結(jié)果大于00FFH，OV=1，否則OV=0。 執(zhí)行乘法運(yùn)算時(shí)，進(jìn)位標(biāo)志CY會(huì)被清除為0?！纠?-3

14、】執(zhí)行下面的乘法指令，觀察標(biāo)志位的變化。執(zhí)行下面的乘法指令，觀察標(biāo)志位的變化。 MOVA, #66H ; A=66H MOV B, #77H ; B=77H MULAB ; 積=66H77H=2F6AH運(yùn)算結(jié)果：運(yùn)算結(jié)果：A=6AH，B=2FH，CY=0，由于2F6AH00FFH，所以O(shè)V=1。除法指令將累加器A中的無(wú)符號(hào)數(shù)除以B寄存器中的無(wú)符號(hào)數(shù)，商保存回累加器A，余數(shù)保存回B寄存器。除法指令影響標(biāo)志位。說(shuō)明： 除法指令做無(wú)符號(hào)的除法運(yùn)算。如果B寄存器=0，執(zhí)行時(shí)OV被置1，表示運(yùn)算是錯(cuò)誤的，因?yàn)槌龜?shù)不應(yīng)該為0。 除法指令正確執(zhí)行后，商存回A，余數(shù)存回B寄存器，進(jìn)位標(biāo)志CY及溢出標(biāo)志OV都等

15、于0。十進(jìn)制調(diào)整指令邏輯運(yùn)算指令 與操作（ANL) 或操作（ORL) 異或操作（XRL) 累加器A清0操作-CLR A 累加器A取反操作-CPL A移位操作 累加器A位移動(dòng)操作RL、RLC、RR、RRC說(shuō)明：這4條指令用于累加器A內(nèi)部位的移動(dòng)，注意，這4條指令只適用于累加器A。 RL A累加器A左移一位。每次移出累加器A的位7進(jìn)入位0。 RLC A累加器A含進(jìn)位CY左移一位。每次移出累加器A的位7進(jìn)入進(jìn)位CY中，而進(jìn)位CY則進(jìn)入位0中。 RR A累加器A右移一位。每次移出累加器A的位0進(jìn)入位7。 RRC A累加器A含進(jìn)位CY右移一位。每次移出累加器A的位0進(jìn)入進(jìn)位CY中，而進(jìn)位CY則進(jìn)入位7中

16、。數(shù)據(jù)傳送指令 片內(nèi)數(shù)據(jù)傳送指令MOV , 數(shù)據(jù)裝載指令以MOV為助記符，指令形式為“MOV , ”，其中為目的操作數(shù)，為源操作數(shù)。和代表片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址或特殊功能寄存器，指令在進(jìn)行不同地址空間或寄存器之間裝載時(shí)不需要通過(guò)累加器A的參與。說(shuō)明：根據(jù)目的操作數(shù)不同，數(shù)據(jù)裝載指令分成以累加器A、工作寄存器Rn、直接地址direct、間接地址Ri為目的操作數(shù)的4種不同形式。注意，立即數(shù)前需要有“#”號(hào)。在數(shù)據(jù)裝載過(guò)程中，有幾點(diǎn)需要注意： 立即數(shù)前必需要有“#”號(hào)，否則裝載的將是地址空間上的數(shù)據(jù)（直接地址的內(nèi)容），如果立即數(shù)以A、B、C、D、E或F開(kāi)頭，需要在前面加上0，例如F3H，在指令中應(yīng)寫(xiě)成0

17、F3H。立即數(shù)也可以是二進(jìn)制或十進(jìn)制的形式，例如，如下3條指令裝載的效果是相同的。MOV A, #0F3H ; 十六進(jìn)制MOV A, #11110011B ; 二進(jìn)制MOV A, #243 ; 十進(jìn)制 如果立即數(shù)小于10H，即0F，則高位會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)上0。例如，指令“MOV A, #5”，結(jié)果累加器A=05H，系統(tǒng)將向高位自動(dòng)補(bǔ)0。 累加器A或工作寄存器等一些寄存器加載大于FFH的立即數(shù)將會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤，因?yàn)檫@些寄存器的長(zhǎng)度只有1個(gè)字節(jié)。該指令用于向數(shù)據(jù)指針DPTR裝載2個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度的立即數(shù)，通常這個(gè)立即數(shù)會(huì)是某個(gè)地址。所以數(shù)據(jù)指針DPTR能夠指向地址空間的范圍為0000HFFFFH，即尋址的最大

18、范圍為64K Bytes。數(shù)據(jù)指針DPTR實(shí)際上由兩個(gè)寄存器組成，它們是DPLDPTR的低位字節(jié)，以及DPHDPTR的高位字節(jié)。如指令“MOV DPTR, #33FFH”。堆棧指令PUSH、POP說(shuō)明：堆棧是單片機(jī)在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中開(kāi)辟的用于保存臨時(shí)數(shù)據(jù)的區(qū)域。堆棧的地址堆棧指針SP來(lái)指向，SP是一個(gè)特殊功能寄存器。單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)SP=07H，當(dāng)執(zhí)行壓棧指令“PUSH direct”，在壓棧之前先發(fā)生堆棧指針SP自增1，于是SP=08H，然后direct上的數(shù)據(jù)就壓入08H中，此時(shí)（08H）=direct，數(shù)據(jù)就被保存到了08H上。彈棧時(shí)正好相反，當(dāng)執(zhí)行彈棧指令“POP direct”，將根

19、據(jù)堆棧指針SP所指向的地址把數(shù)據(jù)從堆棧中取回，存回到direct上，接著SP自減1。堆棧操作的總結(jié)： 堆棧指針SP總是指向最后一次使用的堆棧的地址。當(dāng)我們將數(shù)據(jù)壓入堆棧之前，SP自增1。在對(duì)工作寄存器進(jìn)行壓棧和彈棧操作時(shí)，只需要在助記符后注明一個(gè)寄存器的數(shù)字即可。例如要將R4壓棧和R2彈棧，指令分別為“PUSH 4”和 “POP 2”。 彈棧指令“POP”執(zhí)行時(shí)，堆棧中保存的數(shù)據(jù)彈出到指定的寄存器或地址上，這個(gè)過(guò)程與壓棧正好相反。彈棧操作之后，堆棧指針SP自減1。 如果有多個(gè)數(shù)據(jù)被壓棧指令“PUSH”壓入堆棧中，由于堆棧指針SP依次增大，先被壓入的數(shù)據(jù)保存在較低地址上，后被壓入的則保存在較高地

20、址上。彈棧時(shí)會(huì)根據(jù)SP從最后一個(gè)壓入堆棧的數(shù)據(jù)開(kāi)始彈出到彈棧指令“POP”所指定的寄存器或地址上。這就是堆棧的“先入后出”特點(diǎn)。 AT89S51單片機(jī)默認(rèn)將片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的08H1FH地址（共24個(gè)字節(jié)）開(kāi)辟作堆棧使用，而20H2FH保留作位尋址區(qū)（圖7-20）而不能進(jìn)行堆棧操作。如果程序中需要堆棧暫存的數(shù)據(jù)多于24個(gè)字節(jié)，可以程序8-3中一樣，用指令“MOV SP, #40H”向堆棧指針SP載入一個(gè)介于30H7FH的立即數(shù)，以便在開(kāi)放區(qū)開(kāi)辟一個(gè)更大的堆?？臻g。但新開(kāi)辟的堆?？臻g一般不宜再進(jìn)行其他訪問(wèn)，以免破壞堆棧中的數(shù)據(jù)。對(duì)于AT89S51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，可視情況通過(guò)指令“MOV SP, #50

21、H”來(lái)開(kāi)辟50H7FH為堆棧區(qū)，而30H4FH仍可用于開(kāi)放區(qū)直接尋址使用。 單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)堆棧指針SP=07H，當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行PUSH指令時(shí)SP+1=08H，即與第1組別的工作寄存器R0的地址重合（圖7-19），此時(shí)堆棧占用的是非0組別的工作寄存器，所以不宜再切換工作寄存器組別。否則可根據(jù)的方法，重新開(kāi)辟堆?？臻g。數(shù)據(jù)交換指令XCH、XCHD在累加器A與工作寄存器之間、累加器A與直接地址之間、累加器A與間接地址之間可以進(jìn)行直接數(shù)據(jù)交換。說(shuō)明：指令XCH將交換累加器A與工作寄存器、直接地址、間接地址的內(nèi)容。例如，A=65H，R2=99H，執(zhí)行“XCH A, R2”之后，A=99H，R2=65H。

22、而指令XCHD交換的只是累加器A與間接地址的低4位內(nèi)容，高4位內(nèi)容不變。例如，地址空間（40H）=2FH，A=3DH，R1=40H，執(zhí)行“XCHD A, R1”之后，A=3FH，（40H）=2DH。片外數(shù)據(jù)裝載指令MOVX ,單片機(jī)自身的程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在實(shí)際應(yīng)用中有可能不夠用，于是可以在單片機(jī)之外添加適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器芯片以擴(kuò)展程序或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間。一旦擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器，就會(huì)涉及到尋址片外存儲(chǔ)器的情況，而應(yīng)付這類情況有專門的指令。說(shuō)明：片外數(shù)據(jù)裝載指令主要用于訪問(wèn)擴(kuò)展的片外存儲(chǔ)器，片外存儲(chǔ)器可以是RAM、ROM、Flash等類型。而且從表8-19知道所有的指令都是間接尋址的（因?yàn)橛蟹?hào)“”），

23、前兩個(gè)指令將Ri（R0或R1）或DPTR所指向的片外存儲(chǔ)器地址的內(nèi)容載入單片機(jī)的累加器A中，后兩條指令相反，把累加器A的數(shù)據(jù)寫(xiě)到Ri（R0或R1）或DPTR所指向的片外存儲(chǔ)器的地址上。當(dāng)使用Ri間接尋址時(shí)，因?yàn)镽i只有1個(gè)字節(jié)，所以尋址范圍為00HFFH。如果使用的是DPTR尋址則可尋址更大的范圍0000HFFFFH。至于程序中選擇使用Ri還是DPTR要根據(jù)片外存儲(chǔ)器的容量來(lái)確定。使用DPTR尋址空間范圍大，但參與尋址的地址線可多達(dá)16位，這樣除P0口全部用作地址線外，P2口也會(huì)被部分或全部占用。如果對(duì)本節(jié)理解有困難，可以在后面擴(kuò)展存儲(chǔ)器的章節(jié)中再次理解。 查表指令MOVC , 查表操作實(shí)際上

24、是把程序存儲(chǔ)器里的數(shù)據(jù)通過(guò)累加器A后供程序中使用，由于查表操作訪問(wèn)的是程序存儲(chǔ)器，所以查表指令只提供了讀的操作。在執(zhí)行指令“MOVC A, A+DPTR”前，數(shù)據(jù)指針DPTR一般都會(huì)先載入數(shù)據(jù)表，使用的指令一般為“MOV DPTR,#TABLE”，其中“TABLE”為數(shù)據(jù)表的標(biāo)號(hào)。這樣DPTR就指向數(shù)據(jù)表的表頭地址，查表指令就可以把數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)載入A中。布爾指令 清0、置1、取反操作CLR、SETB、CPL 布爾跳轉(zhuǎn)指令JC、JNC、JB、JNB、JBC 長(zhǎng)調(diào)用指令LCALL說(shuō)明：長(zhǎng)調(diào)用指令LCALL的執(zhí)行代碼占用3個(gè)字節(jié)，第1個(gè)字節(jié)為L(zhǎng)CALL助記符12H，后兩個(gè)字節(jié)是所要調(diào)用子程序的目標(biāo)

25、地址，因?yàn)橛袃蓚€(gè)字節(jié)來(lái)指定子程序的目標(biāo)地址，所以調(diào)用的范圍可達(dá)64K Bytes，即地址0000HFFFFH。為了確保子程序執(zhí)行完畢之后單片機(jī)能正確回到主程序繼續(xù)執(zhí)行，LCALL執(zhí)行時(shí)會(huì)把它下一條指令的地址保存在堆棧中。當(dāng)遇到子程序返回指令RET后單片機(jī)將堆棧中保存的地址彈出，并據(jù)此繼續(xù)主程序的執(zhí)行。 絕對(duì)調(diào)用指令A(yù)CALL絕對(duì)調(diào)用指令A(yù)CALL的長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)，2個(gè)字節(jié)中有11位用來(lái)指向子程序的地址，所以說(shuō)子程序的目標(biāo)地址不能超過(guò)2K Bytes的范圍。ACALL與LCALL的執(zhí)行機(jī)制相同，唯一的不同就是調(diào)用目標(biāo)地址范圍不同。如果判斷子程序目標(biāo)地址在2K Bytes范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)盡量使用ACA

26、LL指令以減少程序存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。如果單片機(jī)支持CALL指令（如AT89S51就支持），完全可以使用CALL來(lái)籠統(tǒng)地調(diào)用子程序，因?yàn)樗鼤?huì)自動(dòng)判斷調(diào)用的范圍從而選擇是使用1個(gè)字節(jié)還是2個(gè)字節(jié)來(lái)指向子程序的目標(biāo)地址。 返回指令RET、RETI當(dāng)子程序或中斷服務(wù)子程序執(zhí)行完后，需要返回指令告訴單片機(jī)返回主程序。返回指令是必需的，否則單片機(jī)不知道子程序是否執(zhí)行完。返回指令RET用于子程序的末尾，提示子程序結(jié)束，以返回主程序。前面所有調(diào)用子程序的程序中都使用RET返回。返回指令RETI用于結(jié)束中斷服務(wù)子程序，在介紹中斷的章節(jié)中會(huì)發(fā)現(xiàn)，在中斷服務(wù)子程序末尾都會(huì)有RETI指令。跳轉(zhuǎn)與循環(huán)指令無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令L

27、JMP、AJMP、SJMP、JMP當(dāng)執(zhí)行到無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，單片機(jī)會(huì)立即跳到特定地址上執(zhí)行，并不需要判斷什么情況。說(shuō)明：以上4個(gè)跳轉(zhuǎn)指令都是無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令。其中LJMP是長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)指令，指令長(zhǎng)度為3個(gè)字節(jié)，第1個(gè)字節(jié)為L(zhǎng)JMP助記符的執(zhí)行代碼02H，后兩個(gè)字節(jié)是所要跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)地址。因?yàn)橛袃蓚€(gè)字節(jié)來(lái)指定目標(biāo)地址，所以LJMP跳轉(zhuǎn)地址范圍達(dá)64K Bytes，即0000FFFFH。AJMP是絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令，指令長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)，助記符01H占一個(gè)字節(jié)，因只有一個(gè)字節(jié)來(lái)指向跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)地址，所以目標(biāo)地址不超過(guò)2K Bytes。AJMP與LJMP的執(zhí)行機(jī)制相同，唯一的不同就是跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)地址范圍不同。如果判斷目標(biāo)

28、地址小于2K Bytes，應(yīng)當(dāng)盡量使用AJMP指令以節(jié)省1個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間。SJMP是一個(gè)相對(duì)跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)范圍為向前128個(gè)字節(jié)，向后127個(gè)字節(jié)。向前就是跳轉(zhuǎn)到比當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC所指的地址要小的地址上去執(zhí)行，向后則相反，跳轉(zhuǎn)到比當(dāng)前PC所指的地址要大的地址上去執(zhí)行，例子如例8-19所示。JMP則是一個(gè)籠統(tǒng)的跳轉(zhuǎn)指令，它會(huì)自動(dòng)判斷跳轉(zhuǎn)的范圍從而選擇是使用1個(gè)字節(jié)還是2個(gè)字節(jié)來(lái)指向跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)地址，在程序中如果不清楚跳轉(zhuǎn)的范圍可以簡(jiǎn)單地使用JMP指令。 條件跳轉(zhuǎn)指令JZ、JNZ條件跳轉(zhuǎn)指令需要滿足一定的條件才會(huì)發(fā)生跳轉(zhuǎn)，這個(gè)條件就是累加器A的狀態(tài)。說(shuō)明：條件跳轉(zhuǎn)指令有兩條對(duì)立的指令，一是JZ指

29、令，當(dāng)累加器A=0時(shí)跳轉(zhuǎn)。二是JNZ指令，當(dāng)A0時(shí)才跳轉(zhuǎn)。 比較跳轉(zhuǎn)指令CJNE , , rel比較跳轉(zhuǎn)指令可將累加器A、Rn、間接地址的內(nèi)容與一個(gè)具體的立即數(shù)比較，如果不相等就發(fā)生跳轉(zhuǎn)。CJNE將源操作數(shù)與目的操作數(shù)進(jìn)行比較，如果不相等就跳轉(zhuǎn)到rel所指的地址。比較跳轉(zhuǎn)指令CJNE集成了兩種操作比較和跳轉(zhuǎn)。此外，它還會(huì)改變進(jìn)位標(biāo)志C的值以顯示目的操作數(shù)較大還是較小，如表8-31所示。CJNE指令不會(huì)改變?cè)床僮鲾?shù)或目的操作數(shù)的值。 循環(huán)指令DJNZ ,循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)、判斷等功能，可以讓一段程序重復(fù)執(zhí)行若干次，提高程序執(zhí)行效率。說(shuō)明：通過(guò)循環(huán)指令DJNZ來(lái)構(gòu)造循環(huán)體是一種最廣泛程序設(shè)計(jì)的方法。

30、循環(huán)指令DJNZ執(zhí)行時(shí)，工作寄存器或直接地址內(nèi)容減1，如果不等于0，則程序跳轉(zhuǎn)到rel指示地址。在執(zhí)行DJNZ指令前，需要向相關(guān)工作寄存器或地址中載入計(jì)數(shù)值，該計(jì)數(shù)值就是循環(huán)的次數(shù)。 無(wú)操作指令NOP說(shuō)明：無(wú)操作指令NOP沒(méi)有操作數(shù)，不產(chǎn)生任何影響，只是在耗費(fèi)時(shí)間，同時(shí)會(huì)更新程序計(jì)數(shù)器PC的計(jì)數(shù)值。每執(zhí)行一次NOP指令花去1個(gè)機(jī)器周期，執(zhí)行完NOP后，就接著執(zhí)行下一條指令。NOP指令常常用在等待一個(gè)很短的時(shí)間（若干個(gè)機(jī)器周期時(shí)間，幾s），比如在等待外設(shè)的操作等。七段數(shù)碼管的顯示 七段數(shù)碼管數(shù)字顯示最常使用的器件就是七段數(shù)碼管，它的7個(gè)亮段組成了一個(gè)“8”，點(diǎn)亮不同亮段的組合就形成了數(shù)字09。在數(shù)字鐘、微波爐、電飯煲、洗衣機(jī)等電子產(chǎn)品中常常使用七段數(shù)碼管來(lái)顯示數(shù)字信息。 二進(jìn)制與數(shù)字“MOV P2, #15H”指令從P2口輸出立即數(shù)15H，即輸出 0001 0101B。將會(huì)看到輸出為0的I/O口上發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。“MOV P2, #15H”指令中立即數(shù)15H本身就是一個(gè)十六進(jìn)制的數(shù)字，如果使用七段數(shù)碼管與P2口接口，就能直接把數(shù)字“15”給顯示出來(lái)。 二進(jìn)制與語(yǔ)音語(yǔ)音信號(hào)可以用波形來(lái)表示，比如把信號(hào)的一小段波放到一個(gè)縱坐標(biāo)為幅度值、橫坐標(biāo)為時(shí)間的坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)上由二進(jìn)制表示幅度，這樣可以把每個(gè)時(shí)刻的幅度都由二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。比如圖中t0時(shí)