单片机原理与应用 (2)精.ppt

单片机原理与应用第1页，本讲稿共100页第一章第一章第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识授课日期2004-6-30班级：授课顺序：1教学目的及要求：本章主要介绍单片机的发展概况及计算机的基础知识。重难点分析：微机的组成结构。教学思路或教法设计：简单的介绍单片机的发展和结构，使学生有一个初步的影响。第2页，本讲稿共100页1-11-1 计算机发展与组成计算机发展与组成1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言、汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。1-1-1 1-1-1 发展概况发展概况1958-1964 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器,磁盘作外存储器，开始使用高级语言编程。1964-1971 第三代集成电路计算机。使用半导体存储器，出现多终端计算机和计算机网络。1971-第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算机、单片微型计算机，外部设备多样化。1981-第五代人工智能计算机。模拟人的智能和交流方式。第3页，本讲稿共100页1-1-21-1-2 计算机发展趋势计算机发展趋势微型化微型化 便携式、低功耗便携式、低功耗巨型化巨型化 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度智能化智能化 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力系列化、标准化系列化、标准化 便于各种计算机硬、软件兼容和升级便于各种计算机硬、软件兼容和升级网络化网络化 网络计算机和信息高速公路网络计算机和信息高速公路多机系统多机系统 大型设备、生产流水线集中管理大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、独立控制、故障分散、资源共享故障分散、资源共享)第4页，本讲稿共100页1-1-31-1-31-1-31-1-3微型计算机组成结构微型计算机组成结构微型计算机组成结构微型计算机组成结构微型计算机系统硬件微型计算机（主机）微处理器微处理器(CPU)软件外围设备运算器控制器存储器存储器(内存)RAMROM外部设备辅助设备 输入设备(键盘、扫描仪、语音识别仪)输出设备(显示器、打印机、绘图仪、)辅助存储器(磁带、磁盘、光盘)输入输入/输出接口输出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC)(I/O接口接口)总线(AB、DB、CB)系统软件(操作系统，编辑、编译程序，故障诊断,监控程序)应用软件(科学计算，工业控制，数据处理)程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言)电源电路时钟电路第5页，本讲稿共100页单片机简介单片机简介单片机单片机即单片机微型计算机，即单片机微型计算机，是将计算机主机是将计算机主机(CPUCPU、内存内存和和I/I/O接口接口)集成在一小块硅片上的微型机集成在一小块硅片上的微型机。单片机开发系统单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机有单片单板机和仿真器。实现单片机 应用系统的硬、软件开发。应用系统的硬、软件开发。单片机为工业测控而设计，又称微控制器单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高优势具有三高优势(集集成度高、可靠性高、性价比高成度高、可靠性高、性价比高)。主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。通讯设备、家用电器等。特别适合于嵌入式微型机应用特别适合于嵌入式微型机应用系统。系统。第6页，本讲稿共100页单片机发展概况1976-1978 1976-1978 初级初级8 8位单片机位单片机 Intel MCS-48 Intel MCS-48 系列系列1978-1978-高档高档8 8位单片机位单片机 Intel Intel MCS-51MCS-51系列系列：-51-51子系列：子系列：80318031/8051/8751/8051/8751-52-52子系列：子系列：80328032/8052/8752/8052/8752低功耗型低功耗型8080C31C31高性能型高性能型8080C252C252廉价型廉价型8989C C20512051/105110511983-161983-16位单片机位单片机 Intel MCS-96 Intel MCS-96 系列系列8098/80968098/8096、8080C198/80C196C198/80C1963232位单片机位单片机 8096080960第7页，本讲稿共100页1-1-41-1-4计算机主要技术指标计算机主要技术指标字长字长：CPUCPU并行处理二进制的数据位数并行处理二进制的数据位数 8 8位机位机、1616位机、位机、3232位机和位机和6464位机。位机。内存容量内存容量：内存存储单元数内存存储单元数 容量单位：容量单位：1 1K=2K=21010=1024=1024，1M=21M=22020=1KK=1KK 8K8K、64K64K、1616M M、64M64M。运算速度运算速度：CPUCPU处理速度处理速度时钟频率、主频、每秒运算次数时钟频率、主频、每秒运算次数 6 6MHzMHz、12MHz12MHz、2424MHzMHz、100MHz100MHz、300MHz300MHz。内存存取周期内存存取周期：内存读写速度内存读写速度 5050nS nS、70nS 70nS、200200nS nS。第8页，本讲稿共100页授课日期2004-6-30班级：授课顺序：2教学目的及要求：从硬件的角度介绍了单片机的CPU、引脚功能、存储器配置、时钟及时序。重难点分析：引脚的功能、存储器的配置。教学思路或教法设计：从硬件入手引导学生认识单片机，再分别介绍单片机的几个构成部分。第二章第二章第二章第二章微型计算机结构微型计算机结构微型计算机结构微型计算机结构第9页，本讲稿共100页2-12-1 单片机的结构特点单片机的结构特点单片机的结构特点单片机的结构特点2-22-2单片机系统结构性能单片机系统结构性能单片机系统结构性能单片机系统结构性能(一一)高可靠性、高抗干扰能力高可靠性、高抗干扰能力(二二)配置灵活配置灵活(三三)丰富的位处理功能丰富的位处理功能(四四)功能齐全功能齐全(五五)系统设计简便系统设计简便一块芯片集成了一块芯片集成了CPU、存储器和存储器和I/O接口等功能部件。接口等功能部件。内内部部总总线线为为单单总总线线结结构构，地地址址、数数据据和和控控制制三三种种信信息息分分时占用内部总线。时占用内部总线。外部总线用于连接片外扩展存储器和外部总线用于连接片外扩展存储器和I/O接口芯片。接口芯片。单片机的芯片引脚为多功能引脚，以节省芯片引脚。单片机的芯片引脚为多功能引脚，以节省芯片引脚。第10页，本讲稿共100页2-3 2-3 MCS-51MCS-51单片机硬件结构单片机硬件结构MCS-51系列基本产品型号：系列基本产品型号：8051、8031、8751称为称为 51子系列。子系列。不不同同型型号号MCS-51单单片片机机CPU处处理理能能力力和和指指令令系系统统完完全全兼兼容容，只是存储器和只是存储器和I/O接口的配置有所不同接口的配置有所不同。2-3-12-3-1 MCS-51MCS-51总体结构总体结构总体结构总体结构第11页，本讲稿共100页MCS-51单片机内部结构单片机内部结构第12页，本讲稿共100页2-3-22-3-2 MCS-51 CPU(一一一一)CPU内部结构内部结构1算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALU(8位位)+、算术运算，与、或、非、异或算术运算，与、或、非、异或 逻辑运算、循逻辑运算、循环移位、位处理。环移位、位处理。2寄存器阵列寄存器阵列(1)工作寄存器工作寄存器R0R7(8位位)暂存运算数据和中间结果。暂存运算数据和中间结果。4个工作寄存器区，工作寄存器个工作寄存器区，工作寄存器0区区3区。每个区均含区。每个区均含8个个寄存器寄存器R0R7。用用PSW中的两位中的两位PSW.4和和PSW.3来切换工作寄存器区，选用来切换工作寄存器区，选用一个工作寄存器区进行读写操作一个工作寄存器区进行读写操作。第13页，本讲稿共100页(3)寄存器寄存器B(8位位)与与A累加器配合执行乘、除运算。也可用作通用寄存器。累加器配合执行乘、除运算。也可用作通用寄存器。(4)程序状态字程序状态字PSW(8位位)存放存放ALU运算过程的标志状态运算过程的标志状态Cy AC F0 RS1 RS0 OV P(5)数据指针数据指针DPTR(16位位)存放片外存储器地址，作为片外存储器的指针。可分成两个存放片外存储器地址，作为片外存储器的指针。可分成两个8位寄存器位寄存器DPH、DPL使用使用。(2)累加器累加器Acc(8位位)需要需要ALU处理的数据和计算结果多数要经过处理的数据和计算结果多数要经过A累加器累加器。2寄存器阵列寄存器阵列第14页，本讲稿共100页(6)(6)堆栈指针堆栈指针堆栈指针堆栈指针SPSP(8(8位位位位)(7)程序计数器程序计数器PC(16位位)CPU总是按总是按PC的指示读取程序。的指示读取程序。PC可自动加可自动加1。因此。因此CPU执执行程序一般是顺序方式。当发生转移、子程序调用、中断和复行程序一般是顺序方式。当发生转移、子程序调用、中断和复位等操作，位等操作，PC被强制改写，程序执行顺序也发生改变。被强制改写，程序执行顺序也发生改变。复位时，复位时，PC=0000H。堆栈是按堆栈是按“先进后出先进后出”原则存取数据的存储区。原则存取数据的存储区。MCS-51堆栈设在片内堆栈设在片内RAM区。数据入栈区。数据入栈/出栈时，出栈时，SP自自动加动加1/减减 1，其内容始终为栈顶地址。，其内容始终为栈顶地址。复位时复位时 SP=07H。第15页，本讲稿共100页MCS-51的寄存器在片内的寄存器在片内RAM都有映像地址。使用时，既都有映像地址。使用时，既可用寄存器名，也可用对应单元地址。可用寄存器名，也可用对应单元地址。第16页，本讲稿共100页(二二)MCS-51时钟及时序时钟及时序时钟及时序时钟及时序时钟频率时钟频率范围要求在范围要求在1.2MHz12MHz之间。之间。1内部时钟方式内部时钟方式：内部一个高增益反相放大器与片外：内部一个高增益反相放大器与片外石英晶体或陶瓷谐振器构成了一个自激振荡器。石英晶体或陶瓷谐振器构成了一个自激振荡器。晶体振荡器的振荡频率决定单片机的时钟频率。晶体振荡器的振荡频率决定单片机的时钟频率。思考题：思考题：设应用单片机晶振频率为设应用单片机晶振频率为12MHz，问机器周期为多少？指令周期分别为多少问机器周期为多少？指令周期分别为多少？机器周期机器周期：完成一个基本操作所需要的时间。：完成一个基本操作所需要的时间。一个机器周期由一个机器周期由12个时钟周期组成。个时钟周期组成。指令周期指令周期：一条指令的执行时间。：一条指令的执行时间。以机器周期为单位：以机器周期为单位：单周期单周期、双周期双周期和和四周期四周期指令。指令。XTAL1 单片机 XTAL2 2外部时钟方式：外部振荡器输入时钟信号。外部时钟方式：外部振荡器输入时钟信号。第17页，本讲稿共100页2-3-32-3-3 MCS-51MCS-51单片机引脚单片机引脚1I/O口线功能口线功能4个个8位并行位并行 I/O 接口引脚接口引脚 P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7和和 P3.0P3.72控制线控制线ALE：地址锁存允许信号端地址锁存允许信号端PSEN：外部程序存储器读选通外部程序存储器读选通信号端信号端EA/VPP：程序存储器选择信程序存储器选择信号端和编程电源输入端号端和编程电源输入端为多功能引脚，可自动切换用为多功能引脚，可自动切换用作数据总线、地址总线、控制作数据总线、地址总线、控制总线和或总线和或I/O 接口外部引脚。接口外部引脚。第18页，本讲稿共100页2 2控制线控制线控制线控制线RST/VPD：复位信号端和后备电源输入端。复位信号端和后备电源输入端。输入输入10ms以上高电平脉冲，单片机复位。以上高电平脉冲，单片机复位。VPD使用后备电源，可实现掉电保护使用后备电源，可实现掉电保护。3.电源及时钟引线电源及时钟引线工作电源：工作电源：VCC、VSS、时钟输入：时钟输入：XTAL1、XTAL2。复位电路：复位电路：1）上电复位上电复位 2）外部信号复位）外部信号复位单片机RSTK+5V2001K30F第19页，本讲稿共100页2-3-42-3-4 MCS-51存储器配置存储器配置存储器配置存储器配置普普林林斯斯顿顿结结构构：程程序序和和数数据据共共用用一一个存储器逻辑空间，统一编址。个存储器逻辑空间，统一编址。哈哈佛佛结结构构：程程序序与与数数据据分分为为两两个个独独立存储器逻辑空间，分开编址立存储器逻辑空间，分开编址。物理上物理上4个存储器地址空间：个存储器地址空间：片内片内/片外程序存储器空间片外程序存储器空间片内片内/片外数据存储器空间片外数据存储器空间逻辑上逻辑上3个存储器地址空间个存储器地址空间：64KB 程序存储器程序存储器256B 片内数据存储器片内数据存储器64KB 片外数据存储器片外数据存储器第20页，本讲稿共100页2-4-42-4-4 MCS-51存储器配置存储器配置 (一)程序存储器程序存储器6464KB KB 程序存储器空间程序存储器空间EAEA不同电平，选择片内不同电平，选择片内或片外低位存储单元或片外低位存储单元 (二)数据存储器数据存储器164KB片外数据存储器空间片外数据存储器空间(与扩展与扩展I/O接口共用接口共用)2.256B片内数据存储器片内数据存储器:1)片内片内RAMRAM 2)特殊功能寄存器特殊功能寄存器 SFR 特殊存储单元：特殊存储单元：复位入口复位入口:0000H中断入口中断入口:0003H0023H第21页，本讲稿共100页(二二)数据存储器数据存储器2.256B片内数据存储器片内数据存储器1)片内片内RAM工作寄存器区：工作寄存器区：字节地址：字节地址：00H1FH位寻址区：位寻址区：字节地址：字节地址：20H2FH位地址为：位地址为：00H7FH数据缓冲区数据缓冲区/堆栈区：堆栈区：字节地址：字节地址：00H7FH一般使用一般使用30H7FH第22页，本讲稿共100页(二二)数据存储器数据存储器2.256B数据存储器空间数据存储器空间2)特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFR占用字节地址：占用字节地址：80HFFH位寻址寄存器：位寻址寄存器：其字节地址可被其字节地址可被8整除。整除。专用寄存器：专用寄存器：A、B、PSW、DPTR、SPI/O接口寄存器：接口寄存器：P0、P1、P2、P3、SBUF、TMOD、TCON、SCON 第23页，本讲稿共100页授课日期2004-6-30班级：授课顺序：1教学目的及要求：本章讲解了单片机的指令系统及其分类、汇编语言格式、常用符号、以及寻址方式。重难点分析：寻址方式、控制转移类指令。教学思路或教法设计：利用演示程序说明各条指令的使用方法。第三章第三章 计算机指令系统计算机指令系统第24页，本讲稿共100页第三章第三章 计算机指令系统计算机指令系统3-13-1 指令格式指令格式3-23-2 指令寻址方式指令寻址方式3-33-3 状态标志状态标志状态标志状态标志3-43-4 MCS-51指令系统指令系统第25页，本讲稿共100页一一一一.汇编语言指令格式汇编语言指令格式汇编语言指令格式汇编语言指令格式 标号：标号：操作码操作码 操作数操作数1 1，操作数，操作数22；注释；注释 换行表示一条指令结束。换行表示一条指令结束。例：例：LOOPLOOP：MOV A MOV A，#40H#40H；取参数取参数1.1.标号：标号：指令的符号地址指令的符号地址2.2.操作码：操作码：指明指令功能。指明指令功能。3.3.操作数：操作数：指令操作对象指令操作对象数据、地址、寄存器名及约定符号。数据、地址、寄存器名及约定符号。4.4.注释行：注释行：说明指令在程序中的作用。说明指令在程序中的作用。操作码和操作数操作码和操作数是指令主体。是指令主体。MOV_move传送传送XCH_exchange交换交换ANL_and logic与逻辑运算与逻辑运算XRL_exclusive or异或运算异或运算MUL_Multiply乘法乘法RR_rotate right右循环右循环SJMP_short jump短跳转短跳转RET_return 子程序返回子程序返回3-13-1 指令格式指令格式第26页，本讲稿共100页二二二二.机器语言指令格式机器语言指令格式机器语言指令格式机器语言指令格式操作码操作码 操作数操作数1 1 操作数操作数22有单字节、双字节和三字节指令。有单字节、双字节和三字节指令。汇编语言指令中操作码和操作数是指令主体，称为指令可汇编语言指令中操作码和操作数是指令主体，称为指令可执行部分，指令表中可查出对应指令代码。执行部分，指令表中可查出对应指令代码。举例：举例：汇编语言：汇编语言：机器语言：机器语言：MOV AMOV A，R0R0E8HE8HMOV R6MOV R6，#32H#32H7E 32H7E 32HMOV 40HMOV 40H，#100H#100H75 40 64H75 40 64H111010000111111000110010011101010100000001100100第27页，本讲稿共100页3-2 3-2 指令寻址方式指令寻址方式3-2-13-2-13-2-13-2-1 操作数类型操作数类型操作数类型操作数类型位位(b)b)位寻址区中的一位二进制数据位寻址区中的一位二进制数据字节字节(B)8B)8位二进制数据位二进制数据字字(W)16W)16位双字节数据位双字节数据3-2-2 3-2-2 3-2-2 3-2-2 寻址方式寻址方式寻址方式寻址方式一一.立即寻址方式立即寻址方式指令中给出实际操作数据指令中给出实际操作数据(立即数立即数)，一般用于为寄存器或，一般用于为寄存器或存储器赋常数初值。存储器赋常数初值。举例：举例：8 8位立即数：位立即数：MOV AMOV A，#40H#40H ；A A40H40H 16 16位立即数：位立即数：MOV DPTRMOV DPTR，#2100H#2100H；DPTRDPTR2100H2100H第28页，本讲稿共100页二二二二.直接寻址方式直接寻址方式直接寻址方式直接寻址方式指令操作数是存储器单元地址，数据在存储器单元中。指令操作数是存储器单元地址，数据在存储器单元中。MOV AMOV A，40H40H；A A(40H)(40H)直接寻址方式对数据操作时，地址是固定直接寻址方式对数据操作时，地址是固定值，而地址所指定的单元内容为变量形式。值，而地址所指定的单元内容为变量形式。41H 78H40H 56H56H 例：例：设存储器两个单元的内容如图所示，设存储器两个单元的内容如图所示，执行指令执行指令 MOV AMOV A，40H40H后后 A=A=？思考题：思考题：直接寻址方式指令和立即寻址方式指令的形式有直接寻址方式指令和立即寻址方式指令的形式有什么不同？什么不同？第29页，本讲稿共100页三三三三.寄存器寻址方式寄存器寻址方式寄存器寻址方式寄存器寻址方式指令操作数为寄存器名，数据在寄存器中。指令操作数为寄存器名，数据在寄存器中。指令操作数为寄存器名，数据在寄存器中。指令操作数为寄存器名，数据在寄存器中。例例例例:MOV AMOV AMOV AMOV A，R0R0R0R0；A A A AR0R0R0R0设指令执行前设指令执行前设指令执行前设指令执行前 A=20HA=20HA=20HA=20H，R0=40HR0=40HR0=40HR0=40H，执行指令后，执行指令后，执行指令后，执行指令后，A=A=A=A=？，？，？，？，R0=R0=R0=R0=？四四.寄存器间接寻址方式寄存器间接寻址方式 指令的操作数为寄存器名，寄存器中为数据地址。指令的操作数为寄存器名，寄存器中为数据地址。存放地址的寄存器称为间址寄存器或数据指针。存放地址的寄存器称为间址寄存器或数据指针。例例:MOV AMOV A，R0R0；A A(R0)(R0)设指令执行前设指令执行前 A=20HA=20H，R0=40HR0=40H，地址为地址为4040H H存储器单元内存储器单元内容如图所示容如图所示。执行指令后，执行指令后，A=A=？,R0=,R0=？,(40H)=,(40H)=？41H 67H 40H 34H34H40H34H40H40H0100 0000A0010 0000R00100 0000R0第30页，本讲稿共100页五五五五.变址间接寻址方式变址间接寻址方式变址间接寻址方式变址间接寻址方式数据在存储器中，指令给出的寄存器中为数据的数据在存储器中，指令给出的寄存器中为数据的数据在存储器中，指令给出的寄存器中为数据的数据在存储器中，指令给出的寄存器中为数据的基地址和偏移量。基地址和偏移量。基地址和偏移量。基地址和偏移量。数据地址数据地址数据地址数据地址=基地址基地址基地址基地址+偏移量。偏移量。偏移量。偏移量。例：例：MOVC AMOVC A，A+DPTRA+DPTR；A A(A+DPTR)(A+DPTR)设指令执行前设指令执行前 A=09HA=09H，DPTR=2000HDPTR=2000H，存储器单元内容如图所存储器单元内容如图所示。执行指令后，示。执行指令后，A=A=？DPTR=DPTR=？12H2000H六六.位寻址方式位寻址方式 指令给出位地址。一位数据在存储器位寻址区。指令给出位地址。一位数据在存储器位寻址区。例：例：MOV CMOV C，40H40H；CyCy(位地址位地址4040H)H)设指令执行前设指令执行前 Cy=1Cy=1，位地址位地址4040H H存储器单元如图，执行存储器单元如图，执行指令后，指令后，Cy=Cy=？28H 0110001029H 11010111位寻址区02008H 89H2009H 12H第31页，本讲稿共100页3-43-43-43-4MCS-51MCS-51指令系统分析指令系统分析指令功能分类：指令功能分类：数据传送、数据操作、布尔处理、程序控制。数据传送、数据操作、布尔处理、程序控制。3-4-13-4-1 数据传送指令数据传送指令实现寄存器、存储器之间的数据传送。实现寄存器、存储器之间的数据传送。一一.内部传送指令内部传送指令：片内数据存储器数据传送。片内数据存储器数据传送。二二.外部传送指令外部传送指令：片外数据存储器数据传送。片外数据存储器数据传送。三三.交换指令交换指令：片内数据存储器数据传送。片内数据存储器数据传送。四四.堆栈操作指令堆栈操作指令：片内数据存储器数据传送。片内数据存储器数据传送。五五.查表指令查表指令：程序存储器数据传送。程序存储器数据传送。第32页，本讲稿共100页(一一一一)内部传送指令内部传送指令内部传送指令内部传送指令：实现片内数据存储器中数据传送。：实现片内数据存储器中数据传送。：实现片内数据存储器中数据传送。：实现片内数据存储器中数据传送。指令格式指令格式指令格式指令格式：MOVMOVMOVMOV 目的目的目的目的操作数，操作数，操作数，操作数，源源源源操作数操作数操作数操作数 寻址方式寻址方式寻址方式寻址方式：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间址。间址。间址。间址。习题习题1 1：找出配对指令，实现反向传送。找出配对指令，实现反向传送。指令机器码：指令机器码：1110111101rrr rrr E8E8EFEF11100101 n 11100101 n E5E5 n n1110011i 1110011i E6E6、E7E7 01110100 01110100 d d 74 74 d d 10101rrr n10101rrr n 1010011i n 1010011i n 85 n1 n2 85 n1 n2 90 90 d1 d2d1 d2MOV AMOV AMOV AMOV A，Rn Rn Rn Rn ；ARnARnARnARn，Rn=RRn=RRn=RRn=R0 0 0 0R R R R7 7 7 7 MOV AMOV AMOV AMOV A，n n n n ；A(n)A(n)A(n)A(n)，MOV AMOV AMOV AMOV A，Ri Ri Ri Ri；A(Ri)A(Ri)A(Ri)A(Ri)，Ri=RRi=RRi=RRi=R0 0 0 0、R R R R1 1 1 1 MOV AMOV AMOV AMOV A，#d#d#d#d ；AdAdAdAd，MOV Rn,n MOV Rn,n MOV Rn,n MOV Rn,n ；Rn(n)Rn(n)Rn(n)Rn(n)MOV MOV MOV MOV Ri,n Ri,n Ri,n Ri,n ；(Ri)(n)(Ri)(n)(Ri)(n)(Ri)(n)MOV n1MOV n1MOV n1MOV n1，n2 n2 n2 n2；(n1)(n2)(n1)(n2)(n1)(n2)(n1)(n2)MOV DPTRMOV DPTRMOV DPTRMOV DPTR，#d1d2#d1d2#d1d2#d1d2；DPTRd1d2DPTRd1d2DPTRd1d2DPTRd1d2第33页，本讲稿共100页例例例例3-4-13-4-13-4-13-4-1：顺序执行下列指令序列，求每一步执行结果顺序执行下列指令序列，求每一步执行结果顺序执行下列指令序列，求每一步执行结果顺序执行下列指令序列，求每一步执行结果。MOV AMOV A，#30H#30HMOV 4FHMOV 4FH，A AMOV R0MOV R0，#20H#20HMOV R0MOV R0，4FH4FHMOV 21HMOV 21H，20H20H习题习题2 2：用两种寻址方式实现，将片内用两种寻址方式实现，将片内RAM RAM 6060H H单元的数据传送单元的数据传送给累加器给累加器A A。解：解：MOV A,#60HMOV A,#60HMOV R0MOV R0，#60H#60H MOV AMOV A，R0R0；A=30HA=30H；(4FH)=30H(4FH)=30H；R0=20HR0=20H；(20H)=30H(20H)=30H；(21H)=30H(21H)=30HMOV R0MOV R0，60H MOV 60H MOV A A，R0R0解：解：MOV A,60HMOV A,60H第34页，本讲稿共100页说明：说明：说明：说明：只有指令表中的指令才有对应指令代码，计算机才能执行。只有指令表中的指令才有对应指令代码，计算机才能执行。只有指令表中的指令才有对应指令代码，计算机才能执行。只有指令表中的指令才有对应指令代码，计算机才能执行。编程时，不能随意创造发明指令。编程时，不能随意创造发明指令。编程时，不能随意创造发明指令。编程时，不能随意创造发明指令。1.1.一条指令中不能同时出现两个工作寄存器：一条指令中不能同时出现两个工作寄存器：一条指令中不能同时出现两个工作寄存器：一条指令中不能同时出现两个工作寄存器：非法非法非法非法指令：指令：指令：指令：MOV R1MOV R1MOV R1MOV R1，R2R2R2R2MOV R2MOV R2MOV R2MOV R2，R0R0R0R02.2.间址寄存器只能使用间址寄存器只能使用间址寄存器只能使用间址寄存器只能使用 R0R0R0R0、R1R1R1R1。非法非法非法非法指令：指令：指令：指令：MOV AMOV AMOV AMOV A，R2R2R2R23.3.SFRSFRSFRSFR区只能直接寻址，不能用寄存器间接寻址。区只能直接寻址，不能用寄存器间接寻址。区只能直接寻址，不能用寄存器间接寻址。区只能直接寻址，不能用寄存器间接寻址。非法非法非法非法指令：指令：指令：指令：MOV R0MOV R0MOV R0MOV R0，#80H#80H#80H#80HMOV AMOV AMOV AMOV A，R0R0R0R04.4.指令表：指令表：指令表：指令表：B B B B：指令字节数，指令字节数，指令字节数，指令字节数，M M M M：机器周期数机器周期数机器周期数机器周期数第35页，本讲稿共100页（二）（二）（二）（二）外部传送指令外部传送指令外部传送指令外部传送指令实现片外数据存储器和实现片外数据存储器和实现片外数据存储器和实现片外数据存储器和A A A A累加器之间的数据传送。累加器之间的数据传送。累加器之间的数据传送。累加器之间的数据传送。指令格式：指令格式：MOVXMOVX 目的目的操作数，操作数，源源操作数操作数寻址方式：片外数据存储器用寄存器间址方式。寻址方式：片外数据存储器用寄存器间址方式。1.1.DPTRDPTR作作1616位数据指针，寻址位数据指针，寻址6464KBKB片外片外RAMRAM空间空间MOVX AMOVX A，DPTRDPTR；A(DPTR)A(DPTR)MOVX DPTRMOVX DPTR，A A；(DPTR)A(DPTR)A2.2.RiRi作作8 8位数据指针，寻址位数据指针，寻址256256B B片外片外RAMRAM空间空间MOVXMOVXA A，RiRi；A(Ri)A(Ri)MOVXMOVXRiRi，A A；(Ri)A(Ri)A第36页，本讲稿共100页例例例例3-4-23-4-23-4-23-4-2：实现片外数据存储器数据传送实现片外数据存储器数据传送实现片外数据存储器数据传送实现片外数据存储器数据传送(2000(2000(2000(2000H)H)H)H)(2100H)(2100H)(2100H)(2100H)。MOV DPTRMOV DPTR，#2000H#2000HMOVX AMOVX A，DPTRDPTRMOV DPTRMOV DPTR，#2100H#2100HMOVX DPTRMOVX DPTR，A A习题习题3：将片外将片外RAM 0000HRAM 0000H单元的数据传送到片内单元的数据传送到片内RAMRAM的的 6060H H单元单元。；DPTR=2000HDPTR=2000H；A=X A=X；DPTR=2100H DPTR=2100H；(2100H)=X(2100H)=X片外数据存储器不能直接片外数据存储器不能直接寻址。下列为寻址。下列为非法非法指令：指令：MOVX AMOVX A，2000H 2000H MOVX 2100H MOVX 2100H，2000H2000H思考题：思考题：为什么对为什么对DPTRDPTR的数据传送使用内部传送指令？的数据传送使用内部传送指令？第37页，本讲稿共100页（三）（三）（三）（三）交换指令交换指令交换指令交换指令 实现片内实现片内实现片内实现片内RAMRAMRAMRAM区的数据双向传送。区的数据双向传送。区的数据双向传送。区的数据双向传送。1.1.字节交换指令字节交换指令XCH AXCH A，Rn Rn；A A Rn RnXCH AXCH A，RiRi；A A(Ri)(Ri)XCH AXCH A，n n ；A A(n)(n)习题习题4 4：将片内将片内RAMRAM6060H H单元与单元与6161H H单元的数据交换。单元的数据交换。例：例：设设A=29HA=29H，执行指令执行指令 XCH AXCH A，2AH2AH后，后，A=A=？(2AH)=(2AH)=？38H29HXCH 60HXCH 60H，61H 61H 对吗？对吗？29 H第38页，本讲稿共100页2.2.2.2.半字节交换指令半字节交换指令半字节交换指令半字节交换指令XCHD XCHD A A，Ri Ri；A A0 03 3 (Ri)(Ri)0 03 3SWAP ASWAP A ；A A4 47 7 A A0 03 3例例3-4-33-4-3：将片内将片内RAM RAM 2 2AHAH和和2 2BHBH单元中的单元中的ASCIIASCII码转换成压缩式码转换成压缩式BCDBCD码存入码存入2020H H单元。单元。A0000000000H00001000100000001000010108H80H85HMOV A，#0MOV R0，#2AHMOV R1，#2BHXCHD A，R0SWAP AXCHD A，R1XCH A，20H0000000000H0000000000H85HR1R0习题：习题：交换片内交换片内RAM RAM 4040H H单元和单元和 41 41H H单元的低半字节。单元的低半字节。第39页，本讲稿共100页（四）堆栈操作指令（四）堆栈操作指令（四）堆栈操作指令（四）堆栈操作指令 入栈指令：入栈指令：入栈指令：入栈指令：PUSH n PUSH n PUSH n PUSH n ；SPSPSPSPSP+1SP+1SP+1SP+1，(SP)(SP)(SP)(SP)(n)(n)(n)(n)出栈指令：出栈指令：出栈指令：出栈指令：POPPOPPOPPOP n n n n ；(n)(n)(n)(n)(SP)(SP)(SP)(SP)，SPSPSPSPSP-1SP-1SP-1SP-1例例：设设 A=02A=02，B=56HB=56H，执执行行下下列列指指令令后后，SP=SP=？，？，A=A=？，B=?B=?SPSP SP 02 SP 56H 02 56H 02HSP SP 56H 02 SP 56H 02 56H SP 02 02HA00H02H00H02H02HSBRSBR：MOV SP MOV SP，#30H#30H；设栈底；设栈底 PUSH APUSH A PUSH B PUSH B MOV A MOV A，#0#0 MOV MOV B B，#01#01 POP POP B B POP A POP A第40页，本讲稿共100页 (五五五五)查表指令查表指令查表指令查表指令 实现从程序存储器读取数据到实现从程序存储器读取数据到实现从程序存储器读取数据到实现从程序存储器读取数据到A A A A累加器累加器累加器累加器，只能使用变址间接只能使用变址间接只能使用变址间接只能使用变址间接寻址方式寻址方式寻址方式寻址方式。多用于查常数表程序，可直接求取常数表中的函数值。多用于查常数表程序，可直接求取常数表中的函数值。多用于查常数表程序，可直接求取常数表中的函数值。多用于查常数表程序，可直接求取常数表中的函数值。1 1DPTRDPTR为基址寄存器为基址寄存器MOVCMOVC A A，A+DPTR A+DPTR；A A(A+DPTR)(A+DPTR)查表范围为查表范围为 64 64KB KB 程序存储器任意空间，称为远程查表指令程序存储器任意空间，称为远程查表指令 。2 2PCPC为基址寄存器为基址寄存器MOVCMOVC A A，A+PCA+PC；A A(A+PC)(A+PC)常数表只能在查表指令后常数表只能在查表指令后256256B B范围内。范围内。第41页，本讲稿共100页例：查表法求例：查表法求例：查表法求例：查表法求Y=XY=XY=XY=X2 2 2 2。设设设设X(0X15)X(0X15)X(0X15)X(0X15)在片内在片内在片内在片内RAMRAMRAMRAM的的的的20202020H H H H单元中，单元中，单元中，单元中，要求将查表求要求将查表求要求将查表求要求将查表求Y Y Y Y，存入片内存入片内存入片内存入片内RAMRAMRAMRAM21212121H H H H单元。单元。单元。单元。1 1）ORG 1000HORG 1000HSQU:SQU:MOV DPTRMOV DPTR，#TAB#TAB；确定表首地址（基地址）；确定表首地址（基地址）MOV AMOV A，20H20H；取取X X（偏移量偏移量MOVC AMOVC A，A+DPTRA+DPTR；查表求查表求Y=XY=X2 2MOV 21HMOV 21H，A A；保存保存Y YRETRET；子程序结束子程序结束；其它程序段；