第 3章 MCS-51单片机指令系统
3.1 MCS-51指令系统概述
3.2 寻址方式
3.3 分类指令下一页
MCS-51单片机指令系统有如下特点：
（ 1） 指令执行时间快 。
（ 2） 指令短,约有一半的指令为单字节指令 。
（ 3） 用一条指令即可实现 2个一字节的相乘或相除 。
（ 4）具有丰富的位操作指令。
（ 5）可直接用传送指令实现端口的输入输出操作。
上一页
3.1 MCS-51指令系统的概述
3.1.1 指令分类
3.1.2 指令格式
3.1.3 指令描述符号介绍返回本章首页
3.1.1 指令分类
按指令功能,MCS-51指令系统分为数据传递与交换,算术运算,逻辑运算,程序转移,
布尔处理操作,CPU控制等 6类 。
布尔处理操作类指令又称位操作指令 。
返回本节
3.1.2 指令格式
在 MCS-51指令中,一般指令主要由操作码,
操作数组成 。
指令应具有以下功能：
（ 1） 操作码指明执行什么性质和类型的操作 。
例如,数的传送,加法,减法等 。
（ 2） 操作数指明操作的数本身或者是操作数所在的地址 。
（ 3） 指定操作结果存放的地址 。
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3.1.3 指令描述符号介绍
Rn——当前选中的寄存器区中的 8个工作寄存器 R0～ R7（ n=0～ 7） 。
Ri——当前选中的寄存器区中的 2个工作寄存器
R0,R1（ i=0,1） 。
direct—8位的内部数据存储器单元中的地址 。
#data——包含在指令中的 8位常数 。
#data16——包含在指令中的 16位常数 。
addr16——16位目的地址 。
addr11——11位目的地址 。
下一页
rel——8位带符号的偏移字节,简称偏移量 。
DPTR——数据指针,可用作 16位地址寄存器 。
bit——内部 RAM或专用寄存器中的直接寻址位。
A——累加器 。
B——专用寄存器,用于乘法和除法指令中 。
C——进位标志或进位位,或布尔处理机中的累加器 。
下一页
@——间址寄存器或基址寄存器的前缀,如
@Ri,@DPTR。
/ ——位操作数的前缀,表示对该位操作数取反,
如 /bit。
× ——片内 RAM的直接地址或寄存器 。
(× )——由 × 寻址的单元中的内容 。
——箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替 。
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3.2 寻址方式
3.2.1 立即寻址
3.2.2 直接寻址
3.2.3 寄存器寻址
3.2.4 寄存器间接寻址
3.2.5 变址寻址
3.2.6 相对寻址
3.2.7 位寻址返回本章首页
3.2.1 立即寻址
指令中跟在操作码以后的第一个字节就是实际的操作数 。 操作数前面加有 #号 。
例如,MOV A,#70H ； A←# 70H
MOV DPTR,#1600H ； DPTR←# 1600H
MOV 30H,#40H ； 30H单元 ← #40H
返回本节
M 程序存储空间
PC 0 1 1 1 0 1 0 0
PC+1 0 1 1 1 0 0 0 0
A
70H
M 程序存储空间
1 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0
PC
PC+1
PC+2
高位立即数低位立即数
DPH
DPL
RAM
2F
30 40
M 程序存储空间
0 1 1 1 0 1 0 1
0 0 1 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
PC
PC+1
PC+2
返回
3.2.2 直接寻址
指令中直接给出操作数地址的寻址方式,能进行直接寻址的存储空间有 SFR寄存器和内部数据 RAM。
例如,MOV PSW,# 20H ； PSW←# 20H,
PSW为直接寻址寄存器的符号地址 。
MOV A,30H ； A← 30H内部 RAM单元中的内容,30H为直接给出的内部 RAM的地址 。
下一页
ANL 70H,#48H
把 RAM中 70H单元内容同 48H相,与,结果 —〉 70H单元中程序存储空间 128内 RAM
PC 0 1 0 1 0 0 1 1 70H
PC+1 0 1 1 1 0 0 0 0
PC+2 0 1 0 0 1 0 0 0 ALU
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3.2.3 寄存器寻址
以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式 。
通用寄存器指 A,B,DPTR以及 R0～ R7。
例如,CLR A ； A← 0
INC DPTR ； DPTR←DPTR+ 1
ADD R5,# 20H ； R5←# 20H+R5
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3.2.4 寄存器间接寻址
以寄存器中内容为地址,以该地址中内容为操作数的寻址方式 。 间接寻址的存储器空间包括内部数据 RAM和外部数据 RAM。
能用于寄存器间接寻址的寄存器有 R0,R1，
DPTR,SP。 其中 R0,R1必须是工作寄存器组中的寄存器 。 SP仅用于堆栈操作 。
下一页例如,MOV @R0,A ；内部 RAM(R0)←A
其指令操作过程示意图 如图 所示 。
又如,MOVX A,@R1 ； A← 外部
RAM(P2R1)其指令操作过程示意图 如图 所示 。
再如,MOVX @DPTR,A ；外部
RAM(DPTR)←A
其指令操作过程示意图 如图 所示 。
返回本节片内 RAM
30HR0
34HA
30H 34H
图 MOV @R0,A间接寻址示意图返回片外
RAM
34HP2
45HA
3410H 45H
10HR1
片外
RAM
2000HDPTR
30HA
2000H 30H
图 MOVX A,@R1间接寻址示意图图 MOVX @DPTR,A间接寻址示意图返回
3.2.5 变址寻址
变址寻址只能对程序存储器中数据进行操作 。
由于程序存储器是只读的,因此变址寻址只有读操作而无写操作,在指令符号上采用
MOVC的形式 （ 如图所示 ） 。
例如,MOVC A,@ A+DPTR ； A←
（ A+DPTR）
又如,MOVC A,@ A+PC ； A← （ A+PC）
这条指令与上条指令不同的是,基址寄存器是
PC。
返回本节图 3-4 变址寻址示意图程序存储器
2000H
DPTR
64H(10H)
A
2010H 64H
10H 2000H
返回
3.2.6 相对寻址
以当前程序计数器 PC的内容为基础,加上指令给出的一字节补码数 （ 偏移量 ） 形成新的
PC值的寻址方式 。
相对寻址用于修改 PC值,主要用于实现程序的分支转移 。
例如,SJMP 08H ； PC←PC+ 2+08H
指令操作示意图 如图 所示 。
返回本节程序存储器
(2000H)
200AH
SJMP
200AH
08H 2000H+2
08H
PC
2000H
图 3-5 相对寻址示意图返回
3.2.7 位寻址
位寻址只能对有位地址的单元作位寻址操作 。
位寻址其实是一种直接寻址方式,不过其地址是位地址 。
例如,SETB 10H ；将 10H位置 1若 22H
单元中存放着数据 40H,22H单元的 D0位的位地址为 10H,执行上述指令后 （ 22H） =41H。
又如,MOV 32H,C ； 32H← 进位位 C
ORL C,32H ； C←C ∨ 32H
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3.3 分类指令
3.3.1 数据传送类指令
3.3.2 算术运算类指令
3.3.3 逻辑运算与循环类指令
3.3.4 程序转移类指令
3.3.5 调用子程序及返回指令
3.3.6 位操作指令
3.3.7 空操作指令返回本章首页
3.3.1 数据传送类指令
数据传送类指令共 28条,是将源操作数送到目的操作数 。 指令执行后,源操作数不变,
目的操作数被源操作数取代 。 数据传送类指令用到的助记符有 MOV,MOVX,MOVC、
XCH,XCHD,SWAP,PUSH,POP8种 。
源操作数可采用寄存器,寄存器间接,直接,
立即,变址 5种寻址方式寻址,目的操作数可以采用寄存器,寄存器间接,直接寻址 3种寻址方式 。 MCS-51单片机片内数据传送途径 如图所示 。
下一页直接地址
direct
累加器
A
直接地址
direct
间接地址
@Ri
寄存器
Rn
立即数
#data
寄存器
DPTR
图 MCS-51单片机片内数据传送图返回
1．以 A为目的操作数
MOV A,Rn ； A← Rn
MOV A,direct ； A← （ direct）
MOV A,@Ri ； A← （ Ri）
MOV A,#data ； A← #data
下一页
2．以 Rn为目的操作数
MOV Rn,A ； Rn ← A
MOV Rn,direct ； Rn ← （ direct）
MOV Rn,#data； Rn ← #data
下一页
3．以直接地址为目的操作数
MOV @Ri,A ； （ Ri） ← A
MOV @Ri,direct ； （ Ri） ← （ direct）
MOV @Ri,#data ； （ Ri） ← #data
下一页
4．以间接地址为目的操作数
MOV @Ri,A ； （ Ri） ← A
MOV @Ri,direct ； （ Ri） ← （ direct）
MOV @Ri,#data ； （ Ri） ← #data
例如：设 （ 30H） =6FH,R1=40H,执行 MOV
@R1,30H后,30H单元中数据取出送入 R1
间接寻址的 40H单元,（ 40H） =6FH。
下一页
5．以 DPTR为目的操作数
MOV DPTR,#data16 ； DPTR ← #data16
例如执行 MOV DPTR,#2000H 后，
（ DPTR） = 2000H。
下一页
6．访问外部数据 RAM
MOVX A,@DPTR ； A ← （ DPTR）
MOVX @DPTR,A ； （ DPTR） ← A
MOVX A,@Ri ； A ← （ P2Ri）
MOVX @Ri,A ； （ P2Ri） ← A
下一页
7．读程序存储器
MOVC A,@A+DPTR ； A ← （ A+DPTR）
MOVC A,@A+PC； A ← （ A+PC）
例如已知 A=30H,DPTR=3000H，
程序存储器单元 （ 3030H） =50H,执行 MOVC A,@
A+DPTR后,A=50H。
下一页
8．数据交换
l 字节交换
XCH A,Rn ； A<=> Rn
XCH A,direct ； A<=>（ direct）
XCH A,@Ri ； A<=>（ Ri）
l 半字节交换
XCHD A,@Ri ； A0～ 3<=>（ Ri） 0～ 3
SWAP A ； A0～ 3<=>A4～ 7
下一页
9．堆栈操作
所谓堆栈是在片内 RAM中按,先进后出,后进先出,原则设置的专用存储区 。 数据的进栈出栈由指针 SP统一管理 。 堆栈的操作有如下两条专用指令：
PUSH direct； SP← （ SP+1）,（ SP） ← （ direct）
POP direct ； （ direct） ← （ SP）,SP← SP-1
PUSH是进栈（或称为压入操作）指令。指令执行过程如图所示。
下一页片内
RAM
30H
11H
10HSP
××
片内
RAM
50H40H
11H
10HSP ××
40H
30H
片内
RAM
50H40H
11H
10H
50H
××
SP
30H
片内
RAM
40H
11H
10H
34H
××
SP
30H 34H
34H
××
××
执行前 执行前执行前 PUSH指令后 执行 POP指令后图 指令 PUSH操作示意图 图 指令 POP操作示意图返回
【 例 3.1】 将片内 RAM 30H单元与 40H单元中的内容互换。
方法 1 （ 直 接 地 址 传 送法 ）,
MOV 31H,30H
MOV 30H,40H
MOV 40H,31H
SJMP $
方法 2（ 间接地址传送法 ）,
MOV R0,#40H
MOV R1,#30H
MOV A,@R0
MOV B,@R1
MOV @R1,A
MOV @R0,B
SJMP $
下一页方法 3 （ 字 节 交 换 传 送法 ）,
MOV A,30H
XCHA,40H
MOV 30H,A
SJMP $
方法 4（ 堆栈传送法 ）,
PUSH 30H
PUSH 40H
POP 30H
POP 40H
SJMP $
返回本节
3.3.2 算术运算类指令
1,加法指令
ADD A,Rn ； A← A + Rn
ADD A,direct ； A← A +（ direct）
ADD A,@Ri ； A← A +（ Ri）
ADD A,#data ； A← A + #data
下一页
2,带进位加指令
ADDC A,Rn ； A← A + Rn + C
ADDC A,direct； A← A +（ direct） + C
ADDC A,@Ri ； A← A +（ Ri） + C
ADDC A,#data ； A← A + #data + C
C为来自 PSW状态寄存器中的进位位 C。
例如，设 A=20H,R0=21H,C=1，执行指令
ADDC Ａ,R0后,A=42H。
下一页
3,带借位减指令
SUBB A,Rn ； A← A - Rn - C
SUBB A,direct ； A← A -（ direct） - C
SUBB A,@Ri ； A← A -（ Ri） - C
SUBB A,#data ； A← A - #data – C
例如,设 A=39H,R0=20H,（ 20H） =32H，
C=1,执行指令 SUBBＡ,@R0后,A=06H。
下一页
4,乘法指令
MUL AB ； BA← A× B
A和 B中各存放一个 8位无符号数,指令执行后,16位乘积的高 8位在 B中,低 8位存 A中 。
例如,A=30H,B=60H,执行 MUL AB 后,
A=00H,B=12H。
下一页
5,除法指令
DIV AB ； A÷ B→ 商在 A中,余数在 B中
A和 B中各存放一个 8位无符号数,A放被除数,
B放除数 。 指令执行后,A中存放商,B中存入余数 。 若 B=00H,则指令执行后 OV=1,A与 B不变 。
例如,A=30H,B=07H,执行 DIV AB 后,
A=06H,B=06H。
下一页
6,加 1指令
INC A ； A← A + 1
INC Rn ； Rn← Rn + 1
INC direct ； （ direct） ← （ direct） + 1
INC @Ri ； （ Ri） ← （ Ri） + 1
INC DPTR； DPTR← DPTR + 1
例如,（ 30H） =22H,执行 INC 30H 后,
（ 30H） =23H。
下一页
7,减 1指令
DEC A ； A← A - 1
DEC Rn ； Rn← Rn - 1
DEC direct； direct← （ direct） - 1
DEC @Ri ； （ Ri） ← （ Ri） - 1
例如,R0=30H,（ 30H） =22H,执行 DEC
@R0 后,（ 30H） =21H。
下一页
8,十进制调整指令
DA A ；把 A中按二进制相加的结果调整成按
BCD码相加的结果例如,A=65BCD,B=78BCD,C=0,执行下列语句
ADD A,B
DA A
后,A=43 BCD,C=1。
下一页
【 例 3.2】 试把存放在 R1R2和 R3R4中的两个
16位数相加,结果存于 R5R6中 。
解：参考程序如下：
MOV A,R2 ；取第一个数的低 8位
ADD A,R4 ；两数的低 8位相加
MOV R6,A ；保存和的低 8位下一页
MOV A,R1 ；取第一个数的高 8位
ADDC A,R3 ；两数的高 8位相加,
并把低 8位相加时的进位位加进来
MOV R5,A ；把相加的高 8位存入
R5寄存器中
SJMP $
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3.3.3 逻辑运算与循环类指令
1．“与”操作指令
2．“或”操作指令
3．,异或,操作指令
4,求反与清除指令
5,循环指令返回本节
3.3.4 程序转移类指令
1,无条件转移指令
l 绝对 （ 短 ） 转移指令
AJMP addr11 ； PC10～ 0 ← addr11
l 长转移指令
LJMP addr16 ； PC← addr16
l 短 （ 相对 ） 转移指令
SJMP rel ； PC← PC + 2 + rel
l 间接转移指令
JMP @A+DPTR ； PC← A + DPTR
下一页
2,条件转移指令
l 累加器为零 （ 非零 ） 转移指令
l 减 1非零转移指令
l 两数不等转移指令
l 相对偏移量 rel的求法下一页
0000H～ 07FFH 0800H～ 0FFFH 1000H～ 17FFH 1800H～ 1FFFH
2000H～ 27FFH 2800H～ 2FFFH 3000H～ 37FFH 3800H～ 3FFFH
4000H～ 47FFH 4800H～ 4FFFH 5000H～ 57FFH 5800H～ 5FFFH
6000H～ 67FFH 6800H～ 6FFFH 7000H～ 77FFH 7800H～ 7FFFH
8000H～ 87FFH 8800H～ 8FFFH 9000H～ 97FFH 9800H～ 9FFFH
A000H～ A7FFH A800H～ AFFFH B000H～ B7FFH B800H～ BFFFH
C000H～ C7FFH C800H～ CFFFH D000H～ D7FFH D800H～ DFFFH
E000H～ E7FFH E800H～ EFFFH F000H～ F7FFH F800H～ FFFFH
表3-
1
程序存储器空间32
个2K
地址范围返回本节
3.3.5 调用子程序及返回指令
1,调用子程序指令
LCALL addr16； PC←PC+ 3,SP←SP+ 1,（ SP） ← PC7～ 10； SP←SP+ 1,（ SP ） ← PC15 ～ 8,
PC←addr 16
ACALL addr11； PC←PC+ 2,SP←SP+ 1,（ SP） ← PC7～ 0； SP← SP+1,（ SP） ← PC15～ 8,PC10～ 0←addr 11
下一页
2,返回指令
RET ； PC15～ 8← （ SP）,SP←SP -1； PC7～ 0← （ SP）,SP←SP -1
RETI ； PC15～ 8← （ SP）,SP←SP -1； PC7～ 0← （ SP）,SP←SP -1
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3.3.6 位操作指令
1,位数据传送指令
MOV C,bit； C← （ bit）
MOV bit,C； bit←C
2,位状态修改指令
CLR C ； C← 0
CLR bit ； （ bit） ← 0
CPL C ； C←
CPL bit ； （ bit） ← （ bit）
SETB C ； C← 1
SETB bit ； （ bit） ← 1
下一页
3,位逻辑运算指令
ANL C,bit ； C←C ∧ （ bit）
ANL C,/bit ； C←C ∧ （ bit）
ORL C,bit ； C←C ∨ （ bit）
ORL C,/bit ； C←C ∨ （ bit）
下一页
4,位转移指令
JC rel ； 若 C=1，
则转移 （ PC←PC+ 2+rel） ；否则程序顺序执行
JNC rel ； 若 C=0，
则转移 （ PC←PC+ 2+rel） ；否则程序顺序执
JB bit,rel ； 若 (bit)=1，
则转移 （ PC←PC+ 3+rel） ；否则程序顺序执行下一页
JNB bit,rel ； 若 (bit)=0，
则转移 （ PC←PC+ 3+rel） ；否则程序顺序执行
JBC bit,rel ； 若 (bit)=1，
则 PC←PC+ 3+rel,（ bit） ← 0；否则程序顺序执行功能：分别检测指定位是 1还是 0,若条件符合,
则 CPU转向指定的目标地址去执行程序；否则,顺序执行下条指令 。
返回本节
3.3.7 空操作指令
NOP ； PC ← PC+1
这是一条单字节指令 。 执行时,不作任何操作 （ 即空操作 ）,仅将程序计数器 PC的内容加 1,使 CPU指向下一条指令继续执行程序 。
这条指令常用来产生一个机器周期的时间延迟 。
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3.1 MCS-51指令系统概述
3.2 寻址方式
3.3 分类指令下一页
MCS-51单片机指令系统有如下特点：
（ 1） 指令执行时间快 。
（ 2） 指令短,约有一半的指令为单字节指令 。
（ 3） 用一条指令即可实现 2个一字节的相乘或相除 。
（ 4）具有丰富的位操作指令。
（ 5）可直接用传送指令实现端口的输入输出操作。
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3.1 MCS-51指令系统的概述
3.1.1 指令分类
3.1.2 指令格式
3.1.3 指令描述符号介绍返回本章首页
3.1.1 指令分类
按指令功能,MCS-51指令系统分为数据传递与交换,算术运算,逻辑运算,程序转移,
布尔处理操作,CPU控制等 6类 。
布尔处理操作类指令又称位操作指令 。
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3.1.2 指令格式
在 MCS-51指令中,一般指令主要由操作码,
操作数组成 。
指令应具有以下功能：
（ 1） 操作码指明执行什么性质和类型的操作 。
例如,数的传送,加法,减法等 。
（ 2） 操作数指明操作的数本身或者是操作数所在的地址 。
（ 3） 指定操作结果存放的地址 。
返回本节
3.1.3 指令描述符号介绍
Rn——当前选中的寄存器区中的 8个工作寄存器 R0～ R7（ n=0～ 7） 。
Ri——当前选中的寄存器区中的 2个工作寄存器
R0,R1（ i=0,1） 。
direct—8位的内部数据存储器单元中的地址 。
#data——包含在指令中的 8位常数 。
#data16——包含在指令中的 16位常数 。
addr16——16位目的地址 。
addr11——11位目的地址 。
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rel——8位带符号的偏移字节,简称偏移量 。
DPTR——数据指针,可用作 16位地址寄存器 。
bit——内部 RAM或专用寄存器中的直接寻址位。
A——累加器 。
B——专用寄存器,用于乘法和除法指令中 。
C——进位标志或进位位,或布尔处理机中的累加器 。
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@——间址寄存器或基址寄存器的前缀,如
@Ri,@DPTR。
/ ——位操作数的前缀,表示对该位操作数取反,
如 /bit。
× ——片内 RAM的直接地址或寄存器 。
(× )——由 × 寻址的单元中的内容 。
——箭头左边的内容被箭头右边的内容所代替 。
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3.2 寻址方式
3.2.1 立即寻址
3.2.2 直接寻址
3.2.3 寄存器寻址
3.2.4 寄存器间接寻址
3.2.5 变址寻址
3.2.6 相对寻址
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3.2.1 立即寻址
指令中跟在操作码以后的第一个字节就是实际的操作数 。 操作数前面加有 #号 。
例如,MOV A,#70H ； A←# 70H
MOV DPTR,#1600H ； DPTR←# 1600H
MOV 30H,#40H ； 30H单元 ← #40H
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M 程序存储空间
PC 0 1 1 1 0 1 0 0
PC+1 0 1 1 1 0 0 0 0
A
70H
M 程序存储空间
1 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0
PC
PC+1
PC+2
高位立即数低位立即数
DPH
DPL
RAM
2F
30 40
M 程序存储空间
0 1 1 1 0 1 0 1
0 0 1 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
PC
PC+1
PC+2
返回
3.2.2 直接寻址
指令中直接给出操作数地址的寻址方式,能进行直接寻址的存储空间有 SFR寄存器和内部数据 RAM。
例如,MOV PSW,# 20H ； PSW←# 20H,
PSW为直接寻址寄存器的符号地址 。
MOV A,30H ； A← 30H内部 RAM单元中的内容,30H为直接给出的内部 RAM的地址 。
下一页
ANL 70H,#48H
把 RAM中 70H单元内容同 48H相,与,结果 —〉 70H单元中程序存储空间 128内 RAM
PC 0 1 0 1 0 0 1 1 70H
PC+1 0 1 1 1 0 0 0 0
PC+2 0 1 0 0 1 0 0 0 ALU
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3.2.3 寄存器寻址
以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式 。
通用寄存器指 A,B,DPTR以及 R0～ R7。
例如,CLR A ； A← 0
INC DPTR ； DPTR←DPTR+ 1
ADD R5,# 20H ； R5←# 20H+R5
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3.2.4 寄存器间接寻址
以寄存器中内容为地址,以该地址中内容为操作数的寻址方式 。 间接寻址的存储器空间包括内部数据 RAM和外部数据 RAM。
能用于寄存器间接寻址的寄存器有 R0,R1，
DPTR,SP。 其中 R0,R1必须是工作寄存器组中的寄存器 。 SP仅用于堆栈操作 。
下一页例如,MOV @R0,A ；内部 RAM(R0)←A
其指令操作过程示意图 如图 所示 。
又如,MOVX A,@R1 ； A← 外部
RAM(P2R1)其指令操作过程示意图 如图 所示 。
再如,MOVX @DPTR,A ；外部
RAM(DPTR)←A
其指令操作过程示意图 如图 所示 。
返回本节片内 RAM
30HR0
34HA
30H 34H
图 MOV @R0,A间接寻址示意图返回片外
RAM
34HP2
45HA
3410H 45H
10HR1
片外
RAM
2000HDPTR
30HA
2000H 30H
图 MOVX A,@R1间接寻址示意图图 MOVX @DPTR,A间接寻址示意图返回
3.2.5 变址寻址
变址寻址只能对程序存储器中数据进行操作 。
由于程序存储器是只读的,因此变址寻址只有读操作而无写操作,在指令符号上采用
MOVC的形式 （ 如图所示 ） 。
例如,MOVC A,@ A+DPTR ； A←
（ A+DPTR）
又如,MOVC A,@ A+PC ； A← （ A+PC）
这条指令与上条指令不同的是,基址寄存器是
PC。
返回本节图 3-4 变址寻址示意图程序存储器
2000H
DPTR
64H(10H)
A
2010H 64H
10H 2000H
返回
3.2.6 相对寻址
以当前程序计数器 PC的内容为基础,加上指令给出的一字节补码数 （ 偏移量 ） 形成新的
PC值的寻址方式 。
相对寻址用于修改 PC值,主要用于实现程序的分支转移 。
例如,SJMP 08H ； PC←PC+ 2+08H
指令操作示意图 如图 所示 。
返回本节程序存储器
(2000H)
200AH
SJMP
200AH
08H 2000H+2
08H
PC
2000H
图 3-5 相对寻址示意图返回
3.2.7 位寻址
位寻址只能对有位地址的单元作位寻址操作 。
位寻址其实是一种直接寻址方式,不过其地址是位地址 。
例如,SETB 10H ；将 10H位置 1若 22H
单元中存放着数据 40H,22H单元的 D0位的位地址为 10H,执行上述指令后 （ 22H） =41H。
又如,MOV 32H,C ； 32H← 进位位 C
ORL C,32H ； C←C ∨ 32H
返回本节
3.3 分类指令
3.3.1 数据传送类指令
3.3.2 算术运算类指令
3.3.3 逻辑运算与循环类指令
3.3.4 程序转移类指令
3.3.5 调用子程序及返回指令
3.3.6 位操作指令
3.3.7 空操作指令返回本章首页
3.3.1 数据传送类指令
数据传送类指令共 28条,是将源操作数送到目的操作数 。 指令执行后,源操作数不变,
目的操作数被源操作数取代 。 数据传送类指令用到的助记符有 MOV,MOVX,MOVC、
XCH,XCHD,SWAP,PUSH,POP8种 。
源操作数可采用寄存器,寄存器间接,直接,
立即,变址 5种寻址方式寻址,目的操作数可以采用寄存器,寄存器间接,直接寻址 3种寻址方式 。 MCS-51单片机片内数据传送途径 如图所示 。
下一页直接地址
direct
累加器
A
直接地址
direct
间接地址
@Ri
寄存器
Rn
立即数
#data
寄存器
DPTR
图 MCS-51单片机片内数据传送图返回
1．以 A为目的操作数
MOV A,Rn ； A← Rn
MOV A,direct ； A← （ direct）
MOV A,@Ri ； A← （ Ri）
MOV A,#data ； A← #data
下一页
2．以 Rn为目的操作数
MOV Rn,A ； Rn ← A
MOV Rn,direct ； Rn ← （ direct）
MOV Rn,#data； Rn ← #data
下一页
3．以直接地址为目的操作数
MOV @Ri,A ； （ Ri） ← A
MOV @Ri,direct ； （ Ri） ← （ direct）
MOV @Ri,#data ； （ Ri） ← #data
下一页
4．以间接地址为目的操作数
MOV @Ri,A ； （ Ri） ← A
MOV @Ri,direct ； （ Ri） ← （ direct）
MOV @Ri,#data ； （ Ri） ← #data
例如：设 （ 30H） =6FH,R1=40H,执行 MOV
@R1,30H后,30H单元中数据取出送入 R1
间接寻址的 40H单元,（ 40H） =6FH。
下一页
5．以 DPTR为目的操作数
MOV DPTR,#data16 ； DPTR ← #data16
例如执行 MOV DPTR,#2000H 后，
（ DPTR） = 2000H。
下一页
6．访问外部数据 RAM
MOVX A,@DPTR ； A ← （ DPTR）
MOVX @DPTR,A ； （ DPTR） ← A
MOVX A,@Ri ； A ← （ P2Ri）
MOVX @Ri,A ； （ P2Ri） ← A
下一页
7．读程序存储器
MOVC A,@A+DPTR ； A ← （ A+DPTR）
MOVC A,@A+PC； A ← （ A+PC）
例如已知 A=30H,DPTR=3000H，
程序存储器单元 （ 3030H） =50H,执行 MOVC A,@
A+DPTR后,A=50H。
下一页
8．数据交换
l 字节交换
XCH A,Rn ； A<=> Rn
XCH A,direct ； A<=>（ direct）
XCH A,@Ri ； A<=>（ Ri）
l 半字节交换
XCHD A,@Ri ； A0～ 3<=>（ Ri） 0～ 3
SWAP A ； A0～ 3<=>A4～ 7
下一页
9．堆栈操作
所谓堆栈是在片内 RAM中按,先进后出,后进先出,原则设置的专用存储区 。 数据的进栈出栈由指针 SP统一管理 。 堆栈的操作有如下两条专用指令：
PUSH direct； SP← （ SP+1）,（ SP） ← （ direct）
POP direct ； （ direct） ← （ SP）,SP← SP-1
PUSH是进栈（或称为压入操作）指令。指令执行过程如图所示。
下一页片内
RAM
30H
11H
10HSP
××
片内
RAM
50H40H
11H
10HSP ××
40H
30H
片内
RAM
50H40H
11H
10H
50H
××
SP
30H
片内
RAM
40H
11H
10H
34H
××
SP
30H 34H
34H
××
××
执行前 执行前执行前 PUSH指令后 执行 POP指令后图 指令 PUSH操作示意图 图 指令 POP操作示意图返回
【 例 3.1】 将片内 RAM 30H单元与 40H单元中的内容互换。
方法 1 （ 直 接 地 址 传 送法 ）,
MOV 31H,30H
MOV 30H,40H
MOV 40H,31H
SJMP $
方法 2（ 间接地址传送法 ）,
MOV R0,#40H
MOV R1,#30H
MOV A,@R0
MOV B,@R1
MOV @R1,A
MOV @R0,B
SJMP $
下一页方法 3 （ 字 节 交 换 传 送法 ）,
MOV A,30H
XCHA,40H
MOV 30H,A
SJMP $
方法 4（ 堆栈传送法 ）,
PUSH 30H
PUSH 40H
POP 30H
POP 40H
SJMP $
返回本节
3.3.2 算术运算类指令
1,加法指令
ADD A,Rn ； A← A + Rn
ADD A,direct ； A← A +（ direct）
ADD A,@Ri ； A← A +（ Ri）
ADD A,#data ； A← A + #data
下一页
2,带进位加指令
ADDC A,Rn ； A← A + Rn + C
ADDC A,direct； A← A +（ direct） + C
ADDC A,@Ri ； A← A +（ Ri） + C
ADDC A,#data ； A← A + #data + C
C为来自 PSW状态寄存器中的进位位 C。
例如，设 A=20H,R0=21H,C=1，执行指令
ADDC Ａ,R0后,A=42H。
下一页
3,带借位减指令
SUBB A,Rn ； A← A - Rn - C
SUBB A,direct ； A← A -（ direct） - C
SUBB A,@Ri ； A← A -（ Ri） - C
SUBB A,#data ； A← A - #data – C
例如,设 A=39H,R0=20H,（ 20H） =32H，
C=1,执行指令 SUBBＡ,@R0后,A=06H。
下一页
4,乘法指令
MUL AB ； BA← A× B
A和 B中各存放一个 8位无符号数,指令执行后,16位乘积的高 8位在 B中,低 8位存 A中 。
例如,A=30H,B=60H,执行 MUL AB 后,
A=00H,B=12H。
下一页
5,除法指令
DIV AB ； A÷ B→ 商在 A中,余数在 B中
A和 B中各存放一个 8位无符号数,A放被除数,
B放除数 。 指令执行后,A中存放商,B中存入余数 。 若 B=00H,则指令执行后 OV=1,A与 B不变 。
例如,A=30H,B=07H,执行 DIV AB 后,
A=06H,B=06H。
下一页
6,加 1指令
INC A ； A← A + 1
INC Rn ； Rn← Rn + 1
INC direct ； （ direct） ← （ direct） + 1
INC @Ri ； （ Ri） ← （ Ri） + 1
INC DPTR； DPTR← DPTR + 1
例如,（ 30H） =22H,执行 INC 30H 后,
（ 30H） =23H。
下一页
7,减 1指令
DEC A ； A← A - 1
DEC Rn ； Rn← Rn - 1
DEC direct； direct← （ direct） - 1
DEC @Ri ； （ Ri） ← （ Ri） - 1
例如,R0=30H,（ 30H） =22H,执行 DEC
@R0 后,（ 30H） =21H。
下一页
8,十进制调整指令
DA A ；把 A中按二进制相加的结果调整成按
BCD码相加的结果例如,A=65BCD,B=78BCD,C=0,执行下列语句
ADD A,B
DA A
后,A=43 BCD,C=1。
下一页
【 例 3.2】 试把存放在 R1R2和 R3R4中的两个
16位数相加,结果存于 R5R6中 。
解：参考程序如下：
MOV A,R2 ；取第一个数的低 8位
ADD A,R4 ；两数的低 8位相加
MOV R6,A ；保存和的低 8位下一页
MOV A,R1 ；取第一个数的高 8位
ADDC A,R3 ；两数的高 8位相加,
并把低 8位相加时的进位位加进来
MOV R5,A ；把相加的高 8位存入
R5寄存器中
SJMP $
返回本节
3.3.3 逻辑运算与循环类指令
1．“与”操作指令
2．“或”操作指令
3．,异或,操作指令
4,求反与清除指令
5,循环指令返回本节
3.3.4 程序转移类指令
1,无条件转移指令
l 绝对 （ 短 ） 转移指令
AJMP addr11 ； PC10～ 0 ← addr11
l 长转移指令
LJMP addr16 ； PC← addr16
l 短 （ 相对 ） 转移指令
SJMP rel ； PC← PC + 2 + rel
l 间接转移指令
JMP @A+DPTR ； PC← A + DPTR
下一页
2,条件转移指令
l 累加器为零 （ 非零 ） 转移指令
l 减 1非零转移指令
l 两数不等转移指令
l 相对偏移量 rel的求法下一页
0000H～ 07FFH 0800H～ 0FFFH 1000H～ 17FFH 1800H～ 1FFFH
2000H～ 27FFH 2800H～ 2FFFH 3000H～ 37FFH 3800H～ 3FFFH
4000H～ 47FFH 4800H～ 4FFFH 5000H～ 57FFH 5800H～ 5FFFH
6000H～ 67FFH 6800H～ 6FFFH 7000H～ 77FFH 7800H～ 7FFFH
8000H～ 87FFH 8800H～ 8FFFH 9000H～ 97FFH 9800H～ 9FFFH
A000H～ A7FFH A800H～ AFFFH B000H～ B7FFH B800H～ BFFFH
C000H～ C7FFH C800H～ CFFFH D000H～ D7FFH D800H～ DFFFH
E000H～ E7FFH E800H～ EFFFH F000H～ F7FFH F800H～ FFFFH
表3-
1
程序存储器空间32
个2K
地址范围返回本节
3.3.5 调用子程序及返回指令
1,调用子程序指令
LCALL addr16； PC←PC+ 3,SP←SP+ 1,（ SP） ← PC7～ 10； SP←SP+ 1,（ SP ） ← PC15 ～ 8,
PC←addr 16
ACALL addr11； PC←PC+ 2,SP←SP+ 1,（ SP） ← PC7～ 0； SP← SP+1,（ SP） ← PC15～ 8,PC10～ 0←addr 11
下一页
2,返回指令
RET ； PC15～ 8← （ SP）,SP←SP -1； PC7～ 0← （ SP）,SP←SP -1
RETI ； PC15～ 8← （ SP）,SP←SP -1； PC7～ 0← （ SP）,SP←SP -1
返回本节
3.3.6 位操作指令
1,位数据传送指令
MOV C,bit； C← （ bit）
MOV bit,C； bit←C
2,位状态修改指令
CLR C ； C← 0
CLR bit ； （ bit） ← 0
CPL C ； C←
CPL bit ； （ bit） ← （ bit）
SETB C ； C← 1
SETB bit ； （ bit） ← 1
下一页
3,位逻辑运算指令
ANL C,bit ； C←C ∧ （ bit）
ANL C,/bit ； C←C ∧ （ bit）
ORL C,bit ； C←C ∨ （ bit）
ORL C,/bit ； C←C ∨ （ bit）
下一页
4,位转移指令
JC rel ； 若 C=1，
则转移 （ PC←PC+ 2+rel） ；否则程序顺序执行
JNC rel ； 若 C=0，
则转移 （ PC←PC+ 2+rel） ；否则程序顺序执
JB bit,rel ； 若 (bit)=1，
则转移 （ PC←PC+ 3+rel） ；否则程序顺序执行下一页
JNB bit,rel ； 若 (bit)=0，
则转移 （ PC←PC+ 3+rel） ；否则程序顺序执行
JBC bit,rel ； 若 (bit)=1，
则 PC←PC+ 3+rel,（ bit） ← 0；否则程序顺序执行功能：分别检测指定位是 1还是 0,若条件符合,
则 CPU转向指定的目标地址去执行程序；否则,顺序执行下条指令 。
返回本节
3.3.7 空操作指令
NOP ； PC ← PC+1
这是一条单字节指令 。 执行时,不作任何操作 （ 即空操作 ）,仅将程序计数器 PC的内容加 1,使 CPU指向下一条指令继续执行程序 。
这条指令常用来产生一个机器周期的时间延迟 。
返回本节
