第3章 AT89C51的指令系統(tǒng)

第3章8051的指令系統(tǒng)

介紹AT89C51匯編語言的指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)概述

AT89C51的基本指令共111條，按指令所占的字節(jié)來分：

(1)單字節(jié)指令49條；

(2)雙字節(jié)指令45條；

(3)三字節(jié)指令17條。按指令的執(zhí)行時(shí)間來分：

(1)1個(gè)機(jī)器周期（12個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）指令64條

(2)2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）指令45條(3)只有乘、除兩條指令的執(zhí)行時(shí)間為4個(gè)機(jī)器周期（48個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）。12MHz晶振:機(jī)器周期為1

s。3.1指令系統(tǒng)的尋址方式共7種尋址方式。

1．寄存器尋址

尋址方式就是在指令中說明操作數(shù)所在地址的方法

操作數(shù)在寄存器中

MOVA，Rn；（Rn）→A，n=0～7尋址范圍：2．直接尋址

尋址范圍：

（1）4組通用工作寄存區(qū)共32個(gè)工作寄存器。（2）部分SFR，例如A、B、DPTR等。直接地址形式MOVA，40H片內(nèi)RAM的128個(gè)單元：00H~7FHSFR。除了以單元地址的形式外,還可用寄存器符號的形式給出。例如：

MOVA，80H

與MOVA，P0是等價(jià)的。3.寄存器間接尋址

尋址范圍：寄存器中存放的是操作數(shù)的地址加前綴標(biāo)志“@”

。MOVA，@Ri

；i=0或1

MOVXA,@DPTR（1）片內(nèi)RAM128B:00H~7FH，形式為@Ri(i=0,1)（2）片外64KB，形式為@DPTR

注片外RAM低256B,MOVXA,@Ri≡MOVXA，@DPTR（3）堆棧區(qū)堆棧操作指令PUSH（壓棧）和POP（出棧）使用堆棧指針（SP）作間址寄存器4．立即尋址

5．基址變址尋址：

形式：#dataMOVA，#40H只對ROM尋址只有3條：

MOVCA，@A+DPTR MOVCA，@A+PC JMP@A+DPTR例如：指令MOVCA，@A+DPTR

其中A的原有內(nèi)容為05H，DPTR的內(nèi)容為0400H，該指令執(zhí)行的結(jié)果是把程序存儲器0405H單元的內(nèi)容傳送給A。6．位尋址

MCS-51有位處理功能，可以對數(shù)據(jù)位進(jìn)行操作。尋址范圍：所有位

例如：MOVC，40H

=》MOVC,(28H).0（1）片內(nèi)RAM中的位尋址區(qū)。2種表示方法：位地址和單元地址加上位，（2）可位尋址的SFR

4種表示方法：直接使用位地址。位名稱的表示方法。單元地址加位數(shù)的表示方法。d.特殊功能寄存器符號加位數(shù)的表示方法。MOVC,F0==MOVC,0D5H==MOVC,PSW.5==MOVC,(0D0H).57．相對尋址:

程序轉(zhuǎn)移指令中

在相對尋址的轉(zhuǎn)移指令中，給出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的當(dāng)前值加上偏移量就構(gòu)成了程序轉(zhuǎn)移的目的地址：目的地址=轉(zhuǎn)移指令所在的地址+轉(zhuǎn)移指令的字節(jié)數(shù)＋rel 偏移量rel是一帶符號的8位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼數(shù)。范圍是：–128-+127

尋址空間：ROM7種尋址方式及尋址空間，見課本表格。3.2AT89C51指令系統(tǒng)分類介紹111條指令，按功能分類，可分為下面5大類：（1）數(shù)據(jù)傳送類(28條)

（2）算術(shù)操作類(24條（3）邏輯運(yùn)算類(25條)

（4）控制轉(zhuǎn)移類(17條)

（5）位操作類(17條)當(dāng)前寄存器區(qū)的8個(gè)工作寄存器R0～R7(n=0～7)。當(dāng)前寄存器區(qū)中可作間接尋址寄存器的2個(gè)寄存器R0、R1(i=0,1)。直接地址，包含在指令中的8位立即數(shù)。包含在指令中的16位立即數(shù)。相對轉(zhuǎn)移指令中的偏移量，為8位的帶符號補(bǔ)碼數(shù)。RnRiDirect#data#data16rel指令中符號的意義:數(shù)據(jù)指針，可用作16位的數(shù)據(jù)地址寄存器。內(nèi)部RAM或特殊功能寄存器中的直接尋址位。進(jìn)位標(biāo)志位或位處理機(jī)中的累加器。11位目的地址16位目的地址間接尋址寄存器前綴，如@Ri，@A+DPTRX中的內(nèi)容。由X尋址的單元中的內(nèi)容。箭頭右邊的內(nèi)容被箭頭左邊的內(nèi)容所取代。DPTRbitC（或Cy）addr11addr16@(X)((X))→3.2.1數(shù)據(jù)傳送類指令

MOV<目的操作數(shù)>，<源操作數(shù)>屬“復(fù)制”性質(zhì)，而不是“搬家”不影響標(biāo)志位：Cy、Ac和OV，影響奇偶標(biāo)志位P。操作數(shù)的形式：A,Rn,@Ri,direct,#data1．以A為目的:

MOVA,Rn;(Rn)→A，n=0～7

MOVA,@Ri;((Ri))→A,i=0,1

MOVA,direct;（direct）→A

MOVA,#data;#data→A

例如：

MOVA,R6;(R6)→A，寄存器尋址

MOVA,70H;(70H)→A，直接尋址

MOVA,@R0;((R0))→A，間接尋址

MOVA,#78H;78H→A，立即尋址2.以Rn為目的MOVRn,AMOVRn,directMOVRn,#data3.以direct為目的

MOVdirect,A;MOV direct,Rn;MOVdirect,@Ri;MOVdirect,#data;MOVdirect1,direct2;

4.以@Ri為目的:

MOV@Ri,AMOV@Ri,direct;MOV@Ri,#data;

注：無

MOVRn，Rn×MOVRn，@Ri×MOV@Ri,Rn×MOV@Ri,@Ri×5.16位數(shù)據(jù)傳送指令：唯一的16位數(shù)據(jù)的傳送指令

MOVDPTR,#data166．堆棧操作指令PUSHdirectPOPdirect(SP)+1SP,(direct)進(jìn)棧出棧數(shù)據(jù)direct,(SP)-1SP例：

PUSHAcc PUSHB POPDPH POPDPL7.A與片外RAM:MOVX

MOVXA,@DPTR;((DPTR))→A,讀外部RAM/IOMOVXA,@Ri;((Ri))→A,讀外部RAM/IOMOVX@DPTR,A;(A)→((DPTR)),寫外部RAM/IOMOVX@Ri,A;(A)→((Ri)),寫外部RAM/IO

注意：RD*或WR*信號有效。8.查表指令

:讀ROMMOVC(1)MOVCA,@A+PC((PC)+(A))A例如:(A)=30H,執(zhí)行地址1000H處的指令

1000H：MOVCA,@A+PC;(1031H)A(2)MOVCA,@A+DPTR((DPTR)+(A))A例如：(DPTR)=8100H(A)=40H執(zhí)行指令

MOVCA,@A+DPTR缺點(diǎn)：表格只能存放在該條查表指令后面的256個(gè)單元之內(nèi)，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。優(yōu)點(diǎn)：表格的大小和位置可以在64K程序存儲器中任意安排，一個(gè)表格可為各個(gè)程序塊公用。

9．字節(jié)交換指令XCHA,RnXCHA,directXCHA,@Ri例如：(A)=80H，(R7)=08H，(40H)=F0H(R0)=30H，(30H)=0FH執(zhí)行下列指令：

XCHA,R7;(A)與(R7)互換

XCHA,40H;(A)與(40H)互換

XCHA,@R0;(A)與((R0))互換結(jié)果：(A)=0FH,(R7)=80H,(40H)=08H,(30H)=F0H10．(低)半字節(jié)交換指令

XCHDA,@Ri則(A)=5EH,(60H)=39H。例如：(R0)=60H,(60H)=3EH,(A)=59H執(zhí)行完XCHDA,@R0

指令,3.1.2算術(shù)操作類指令

以A為目的操作數(shù)。影響Cy、Ac、OV。但增1和減1指令不影響。1．加法ADDADDA,RnADDA,directADDA,@RiADDA,#data影響Cy、Ac、OV對標(biāo)志位的影響：（1）如果位7有進(jìn)位，則置“1”進(jìn)位標(biāo)志Cy，否則清“0”Cy（2）如果位3有進(jìn)位，置“1”輔助進(jìn)位標(biāo)志Ac，否則清“0”Ac（3）如果位6有進(jìn)位，而位7沒有進(jìn)位，或者位7有進(jìn)位，而位6沒有，則溢出標(biāo)志位OV置“1”，否則清“0”O(jiān)V。溢出標(biāo)志位OV的狀態(tài)，只有在帶符號數(shù)加法運(yùn)算時(shí)才有意義。當(dāng)兩個(gè)帶符號數(shù)相加時(shí)，OV=1，表示加法運(yùn)算超出了累加器A所能表示的帶符號數(shù)的有效范圍。

例

(A)=53H，(R0)=FCH，執(zhí)行指令

ADDA,R0結(jié)果:

例

(A)=85H,(R0)=20H,（20H）=AFH，執(zhí)行指令：

ADDA,@R0

結(jié)果:(A)=4FH，Cy=1，Ac=0，OV=0，P=1（A）=34H，Cy=1，Ac=1，OV=1，P=1

2．帶進(jìn)位加法ADDC

ADDCA,Rn ADDCA,direct ADDCA,@Ri ADDCA,#data

例：（A）=85H,（20H）=FFH,Cy=1，執(zhí)行指令：

ADDCA,20H結(jié)果為:（A）=85H，Cy=1，Ac=1，OV=0，P=13．增1:INC

INCA INCRn INCdirect INC@Ri

INCDPTR不影響標(biāo)志,除（A)+1影響P外。4．帶借位的減法指令

SUBBA,RnSUBBA,directSUBBA,@RiSUBBA,#data注無SUB位6位7不同時(shí)有借位時(shí)OV=1,否則為0

6．減1：DEC

DECA DECRn DECdirect DEC@Ri不影響標(biāo)志位。

7．乘法指令

注：DECDPTR×MULAB；A×B→BA8．除法指令

DIVAB；A/B→A（商），余數(shù)→BCy＝0，當(dāng)積>255，則OV＝1Cy＝0，當(dāng)(B)=0時(shí)，OV＝18．十進(jìn)制調(diào)整2個(gè)壓縮BCD碼相加調(diào)整

DAA兩個(gè)BCD碼按二進(jìn)制相加之后，必須經(jīng)本指令的調(diào)整才能得到正確的壓縮BCD碼的和數(shù)。3.2.3邏輯運(yùn)算指令1.CLRA；（A)=0CPLA;不影響標(biāo)志2.

RLA RRA RLCA RRCA除Cy，不影響其它標(biāo)志3．累加器半字節(jié)交換指令

SWAPA4．邏輯與：ANL

ANLA,Rn ANLA,direct ANLA,#dataANLA,@Ri

ANLdirect,A ANLdirect,#data5．邏輯或：ORL6．邏輯異或：XRL同上例（A）=05H,（R0）=0FDH執(zhí)行指令：

ANLA,R0 ORLA,R0 XRLA,R0(A)=05H(A)=0FDH(A)=0F8H結(jié)果：3.2.4控制轉(zhuǎn)移類指令

1．無條件轉(zhuǎn)移指令跳轉(zhuǎn)范圍AJMPaddrllSJMPrelLJMPaddr16JMP@A+DPTR211＝2KBrel：有符號數(shù)前128B后127B之間216＝64KB間接轉(zhuǎn)移A8位無符號數(shù)＋DPTR16位64KB跳轉(zhuǎn)的目的地址＝PC+本條指令字節(jié)＋addr在編寫程序時(shí)，直接寫上要轉(zhuǎn)向的目標(biāo)地址標(biāo)號就可以。例如：

LOOP： MOVA，R6

┇

SJMPLOOP ┇程序在匯編時(shí)，由匯編程序自動計(jì)算和填入偏移量。5．條件轉(zhuǎn)移指令

注;皆短轉(zhuǎn)移-128～127（1）根據(jù)(A)=?0

JZrel JNZrel(2)．比較不相等轉(zhuǎn)移:CJNE CJNEA,direct,rel CJNEA,#data,rel CJNERn,#data,rel CJNE@Ri,#data,rel(3)．減1不為0轉(zhuǎn)移:DJNZ用于循環(huán)

DJNZRn,rel ;n