《單片機(jī)原理與應(yīng)用河南省規(guī)》（鄭二杰） 模塊六 認(rèn)識(shí)指令格式和尋址方式

單片機(jī)原理與應(yīng)用指導(dǎo)老師：xxx01020304認(rèn)識(shí)單片機(jī)認(rèn)識(shí)數(shù)制和編碼認(rèn)識(shí)單片機(jī)的內(nèi)部組成認(rèn)識(shí)單片機(jī)的存儲(chǔ)器目錄contents05認(rèn)識(shí)時(shí)鐘電路和復(fù)位電路06認(rèn)識(shí)指令格式和尋址方式07認(rèn)識(shí)51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)08091011認(rèn)識(shí)三種程序結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)中斷系統(tǒng)認(rèn)識(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器認(rèn)識(shí)LED數(shù)碼管顯示器目錄contents12認(rèn)識(shí)LCD液晶顯示器13認(rèn)識(shí)鍵盤接口技術(shù)14認(rèn)識(shí)單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)06認(rèn)識(shí)指令格式和尋址方式簽到掃碼下載文旌課堂APP掃碼簽到（202X.X.XXX:XX至202X.X.XXX:XX）簽到方式教師通過“文旌課堂APP”生成簽到二維碼，并設(shè)置簽到時(shí)間，學(xué)生通過“文旌課堂APP”掃描“簽到二維碼”進(jìn)行簽到。。模塊導(dǎo)讀單片機(jī)通過執(zhí)行程序完成人們指定的任務(wù)。程序是由一條條的指令構(gòu)成的，指令的正確與否決定了程序能否正常運(yùn)行，而指令格式和尋址方式?jīng)Q定了指令是否正確。本模塊以MCS-51系列單片機(jī)為例，講解指令格式和尋址方式的相關(guān)知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。模塊導(dǎo)讀知識(shí)目標(biāo)掌握指令格式。掌握尋址方式。能力目標(biāo)能夠使用匯編語言設(shè)計(jì)平方和計(jì)算程序。素質(zhì)目標(biāo)養(yǎng)成堅(jiān)持不懈、刻苦鉆研的職業(yè)作風(fēng)。樹立追求卓越、勇于拼搏的奮斗精神。培育執(zhí)著專注、踏實(shí)認(rèn)真的職業(yè)素質(zhì)。模塊實(shí)訓(xùn)——設(shè)計(jì)平方和計(jì)算程序一、實(shí)訓(xùn)描述小王是一名自動(dòng)化系的學(xué)生。進(jìn)入新的學(xué)期，他開始了單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)。某節(jié)課上，老師提出了一個(gè)編程問題：假設(shè)a、b、C分別存放在單片機(jī)片內(nèi)RAM的30H、31H和40H三個(gè)單元，編寫匯編語言程序，實(shí)現(xiàn)C=a2+b2。通過反復(fù)嘗試，小王最終解決了老師提出的問題。二、實(shí)訓(xùn)實(shí)施（詳情參照教材）三、實(shí)訓(xùn)思考（詳情參照教材）點(diǎn)擊此處播放微課參考代碼模塊導(dǎo)航01指令格式02尋址方式Part01指令格式指令格式一條指令通常由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。操作碼表示本條指令所要執(zhí)行的操作，操作數(shù)則表示本條指令的操作對(duì)象，指令格式如下。操作碼[操作數(shù)1],[操作數(shù)2],[操作數(shù)3]使用指令注意事項(xiàng)：①操作碼和操作數(shù)之間至少空一個(gè)格，操作數(shù)之間用逗號(hào)“,”隔開。②操作碼一般使用2～5個(gè)英文字母的助記符表示，如JC、MOV、SUBB等。③在不同的指令中，操作數(shù)的數(shù)量可以是0～3個(gè)，操作數(shù)可以是一個(gè)數(shù)據(jù)，也可以是一個(gè)地址或寄存器符號(hào)。例如：MOVA,25H;將片內(nèi)RAM中地址為25H單元的內(nèi)容送入累加器A指令格式51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)中的常用助記符及其含義如表所示。知識(shí)連接助記符含義助記符含義A累加器A（X）X中的內(nèi)容B寄存器B（（X））以X中的內(nèi)容為地址的內(nèi)容Ri寄存器間接尋址的寄存器（i=0或1）/加在位地址之前，表示對(duì)該位取反Rn當(dāng)前工作寄存器R0～R7中的一個(gè)#立即數(shù)前綴bit具有位尋址功能的位地址＠間接地址寄存器的前綴rel用補(bǔ)碼形式表示的偏移量，范圍為-127～+128＄程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前值指令格式助記符含義助記符含義#data指令中的8位立即數(shù)，即00H～FFH←箭頭右面的數(shù)據(jù)傳送到箭頭左面#data16指令中的16位立即數(shù)，即0000H～FFFFH∧邏輯與運(yùn)算addr1111位的目的地址，只限于ACALL和AJMP中使用∨邏輯或運(yùn)算addr1616位的目的地址，只限于LCALL和LJMP中使用⊕邏輯異或運(yùn)算direct8位直接地址，代表片內(nèi)RAM的地址00H～7FH或SFR的地址80H～FFH＠DPTR16位片外數(shù)據(jù)指針，范圍為0000H～FFFFHPart02尋址方式尋址方式尋址方式是指CPU在執(zhí)行指令前，尋找參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)地址的方式。每種微處理器都有多種尋址方式，尋址方式的多少是反映指令系統(tǒng)優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)有7種尋址方式，分別是立即尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對(duì)尋址和位尋址。2.1立即尋址立即尋址的操作數(shù)直接包含在指令中。這樣的操作數(shù)稱為立即數(shù)，立即數(shù)前面需要加“#”，一般占用1個(gè)或2個(gè)字節(jié)。MOVR0,#30H ;將立即數(shù)30H送入R0MOVDPTR,#2000H ;將立即數(shù)2000H送入DPTR例如：2.2直接尋址直接尋址是利用在指令中直接給出操作數(shù)所在的單元地址或位地址進(jìn)行尋址的。指令中的操作數(shù)是所需要數(shù)據(jù)的地址，真正的數(shù)據(jù)存放于此地址中。MOVA,25H ;將片內(nèi)RAM中地址為25H單元的內(nèi)容送入累加器AMOVP0,#45H ;將立即數(shù)45H送入直接尋址的特殊功能寄存器P0中MOV30H,20H ;將片內(nèi)RAM中地址為20H單元的內(nèi)容送入30H單元例如：2.2直接尋址直接尋址可以訪問單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低128個(gè)單元（00H～7FH）和特殊功能寄存器（80H～FFH）。采用直接尋址訪問特殊功能寄存器時(shí)，可以用直接地址，也可以用寄存器名。例如，指令“MOVA,0D0H”與“MOVA,PSW”功能相同。PSW的直接地址就是0D0H。提示2.3寄存器尋址寄存器尋址將指令需要的數(shù)據(jù)存放在寄存器R0～R7、累加器A、寄存器B、數(shù)據(jù)指針DPTR或布爾處理器的位累加器CY等寄存器中，不放在位地址或用戶RAM區(qū)。MOVA,R1;將寄存器R1中的數(shù)據(jù)送入累加器A例如：數(shù)據(jù)傳送前，若R1中的數(shù)據(jù)是#02H，A中的數(shù)據(jù)是#55H，則傳送后原本累加器A中的數(shù)據(jù)將會(huì)被R1中的數(shù)據(jù)覆蓋，變成#02H，如圖所示。2.4寄存器間接尋址寄存器間接尋址是以某個(gè)寄存器中的內(nèi)容作為地址去尋找操作數(shù)。在該尋址方式中，尋址片內(nèi)RAM區(qū)的低128個(gè)單元時(shí)，需要使用寄存器R0、R1作為間接尋址寄存器。尋址片外64KB的RAM區(qū)時(shí)，可以使用16位寄存器DPTR作為間接尋址寄存器，也可以使用R0或R1作為低8位地址、P2端口指定高8位地址的方式。寄存器用于間接尋址方式時(shí)，需要在寄存器前加上“@”符號(hào)。MOVA,@R0例如：本指令采用了寄存器間接尋址方式，因此，參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)不是直接給出的，而是需要根據(jù)寄存器R0中的地址找到數(shù)據(jù)。該指令的執(zhí)行過程如圖所示。2.4寄存器間接尋址（1）到寄存器R0中尋找數(shù)據(jù)，找到數(shù)據(jù)#40H。（2）以40H為地址，到該地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元去尋找數(shù)據(jù)，此時(shí)找到數(shù)據(jù)#10H。（3）將數(shù)據(jù)#10H送入累加器A中，覆蓋掉原本的數(shù)據(jù)#55H。#10H才是累加器A最終要尋址的數(shù)據(jù)。寄存器間接尋址方式不能對(duì)特殊功能寄存器（SFR）進(jìn)行尋址。提示2.5變址尋址變址尋址可以訪問程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格，它以程序指針PC或數(shù)據(jù)指針DPTR作為基址寄存器，累加器A作為變址寄存器，二者相加得到操作數(shù)的地址，再按此地址尋址并讀取操作數(shù)。（1）以程序指針PC作為基址寄存器的指令為MOVCA,@A+PC該指令執(zhí)行時(shí)，將程序指針PC指向的下一條指令的開始地址加上累加器A中的內(nèi)容作為新的地址，以此地址尋找數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入累加器A中。2.5變址尋址（2）以程序指針DPTR作為基址寄存器的指令為MOVCA,@A+DPTR該指令執(zhí)行時(shí)，先將數(shù)據(jù)指針DPTR的內(nèi)容加上累加器A的內(nèi)容作為新的地址，并以此地址尋找數(shù)據(jù)，將找到的數(shù)據(jù)存入累加器A中。該指令的執(zhí)行過程如圖所示。2.5變址尋址①將累加器A中的數(shù)據(jù)#01H與DPTR中的內(nèi)容相加，即#01H+1000H=1001H。②將①中得到的1001H作為地址，到該地址中找到數(shù)據(jù)#22H。③將數(shù)據(jù)#22H傳送至累加器A中，覆蓋累加器A中先前的數(shù)據(jù)。在執(zhí)行“MOVCA,@A+DPTR”指令的過程中，數(shù)據(jù)指針DPTR一直指向數(shù)據(jù)表格的開頭（即首地址1000H）保持不變。當(dāng)累加器A中的數(shù)據(jù)不斷從#01H變成#02H、#03H、#04H、#05H、#06H、#07H時(shí)，累加器A與DPTR所指地址（1000H）之和將會(huì)不斷地從1001H變成1002H、1003H、1004H、1005H、1006H、1007H，從而可以從這些不斷變化的地址單元中取得新的數(shù)據(jù)#11H、#22H、#33H、#44H、#55H、#66H、#77H、#88H，然后再將這些數(shù)據(jù)分別送入累加器A中進(jìn)行處理。2.6相對(duì)尋址相對(duì)尋址通常出現(xiàn)在相對(duì)轉(zhuǎn)移指令中，尋址不是尋找操作數(shù)的地址，而是要得到程序的轉(zhuǎn)移地址PC的值。這種尋址方式是以PC的值加上指令中給定的偏移量作為新的轉(zhuǎn)移地址。一般將相對(duì)轉(zhuǎn)移指令操作碼所在的地址稱為源地址，轉(zhuǎn)移后的地址稱為目的地址，目的地址與源地址的關(guān)系為SJMP08H;PC+2+08H→PC例如：目的地址=源地址+2（相對(duì)轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)）+偏移量rel2.7位尋址位尋址的指令操作數(shù)為8位二進(jìn)制數(shù)中的某一位，尋址時(shí)按位進(jìn)行操作。在51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)中，操作數(shù)不僅可以是字節(jié)，還可以是一個(gè)二進(jìn)制位。將一個(gè)二進(jìn)制位作為操作數(shù)時(shí)，這個(gè)操作數(shù)的地址稱為位地址。位尋址區(qū)包括片內(nèi)RAM中的兩個(gè)區(qū)域，具體如下。（1）片內(nèi)RAM中地址為20H～2FH的16個(gè)RAM單元，共128個(gè)位，位地址為00H～7FH。位地址可用直接地址或單元地址加位地址的方式表示。例如，“MOVC,7AH”與“MOVC,2FH.2”功能相同。2.7位尋址（2）特殊功能寄存器SFR中可供位尋址的專用寄存器有11個(gè)，共有83個(gè)位可進(jìn)行位尋址操作，這些地址在指令中有4種表示方式。例如：MOVC,0D6H ;位地址表示法MOVC,AC ;位名稱表示法MOV