单片机学习资料课件.ppt
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1、第二讲:指令与编程本讲重点:本讲重点:寻址方式;寻址方式;MCS-51 MCS-51指令集;指令集;伪指令;伪指令;汇编语言与简单程序设计汇编语言与简单程序设计.单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件第三章 指令系统及程序设计(P.43)5151系列单片机指令集含有系列单片机指令集含有111111条指令条指令 每条指令在执行时要花去一定的每条指令在执行时要花去一定的时间时间,以机器,以机器周期为单位。按指令周期为单位。按指令执行时间执行时间分类:分类:单周期单周期(64(64条条););双周期双周期(45(45条条););4 4周期周期(2(2条条)按指令的按指令的功能功能分类,
2、可分为分类,可分为5 5大类:大类:数据传送类数据传送类(2929条);条);算术运算类算术运算类(2424条)条)逻辑运算及移位类逻辑运算及移位类(2424););控制转移类控制转移类(1717条)条)位操作类位操作类(1717条)条)每条指令在程序存储器每条指令在程序存储器ROMROM中占据一定的中占据一定的空间空间,以字节为单位。按指令以字节为单位。按指令所占字节数所占字节数分类:分类:单字节单字节(49(49条条););双字节双字节(46(46条条););3 3字节字节(16(16条条)单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件ASM-51指令的格式(P.44)方括符方括符
3、表示可选项表示可选项标标号号代代表表指指令令所所在在地地址址,1-81-8个个字字母母/数数字字,“:”:”结尾结尾操作码操作码就是指令功能助记符,指令实体就是指令功能助记符,指令实体目的操作数目的操作数源操作数源操作数注释注释,以,以“;”;”开头开头 标号标号:操作码操作码 目的操作数目的操作数,源操作数源操作数;注释注释 单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件51单片机指令的寻址方式(P.45)寄存器寻址寄存器寻址立即寻址立即寻址寄存器间接寻址寄存器间接寻址直接寻址直接寻址变址寻址变址寻址(基址寄存器基址寄存器+变址寄存器间接寻址变址寄存器间接寻址)相对寻址相对寻址位寻址位
4、寻址寻址方式:寻址方式:指令按地址获得操作数的方式指令按地址获得操作数的方式七种寻址方式七种寻址方式,一条指令可能含多种寻址方式一条指令可能含多种寻址方式单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件寄存器寻址寄存器寻址(P.45)(P.45)从从寄存器寄存器中读取操作数中读取操作数或或存放操作数进存放操作数进寄存器寄存器例:例:MOV AMOV A,B B ;(A A)(B B)MOV 30HMOV 30H,R0R0 ;(30H30H)(R0R0)MOV AMOV A,R1 R1 ;(A A)(R1R1)单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件立即寻址立即寻址(P.45)(
5、P.45)操作数直接就出现在指令中操作数直接就出现在指令中例:例:MOV AMOV A,#64H#64H;(A)(A)立即数立即数 64H 64H ADD AADD A,#05H#05H ;(A)(A)(A)+(A)+立即数立即数 05H 05H注意:注意:符号符号“#”“#”表明其后跟的是表明其后跟的是立即数立即数,立即数立即数就是数字量本身。就是数字量本身。单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件寄存器间接寻址寄存器间接寻址(P.46)(P.46)寄存器中的寄存器中的内容内容是一个是一个地址地址,由该,由该地址地址单元单元寻址到所需的寻址到所需的操作数操作数注意注意:1 1)“
6、间间接接”表表示示某某寄寄存存器器中中的的“内内容容”只只是是一一个个“单单元元地地址址”,这这个个地地址址单单元元中中存存放放的的数数据据才才是是要找的要找的“操作数操作数”。2 2)符符号号“”表表示示“在在”,其其含含义义与与读读音音皆皆同同“at”“at”。例:例:MOV R1MOV R1,#30H;(R1)#30H;(R1)立即数立即数30H30H MOV R1MOV R1,#30H;(R1)#30H;(R1)立即数立即数30H30H MOV R1MOV R1,#0FH;#0FH;(30H)(30H)立即数立即数0FH0FH MOV AMOV A,R1 ;R1 ;(A)(30H)=#
7、0FH(A)(30H)=#0FH单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件直接寻址直接寻址(P.46)(P.46)指令中指令中直接直接给出了操作数所在给出了操作数所在单元的地址或名称单元的地址或名称 例:例:MOV R1MOV R1,1FH1FH ;(R1)(R1)(1FH1FH)MOV 30HMOV 30H,4AH4AH ;(30H)(30H)(4AH4AH)在本单片机中规定:访问特殊功能寄存器在本单片机中规定:访问特殊功能寄存器SFRSFR只只能能采用直接寻址方式。例如:采用直接寻址方式。例如:MOV A,SP MOV A,SP ;(A)(SP)(A)(SP)MOV A,81H
8、MOV A,81H ;(A)(SP)(A)(SP)MOV P1,#5AH MOV P1,#5AH ;(P1)(#5AH)(P1)(#5AH)MOV 90H,#5AH MOV 90H,#5AH ;(P1)(#5AH)(P1)(#5AH)MOV B,30H MOV B,30H ;(B)(30H)(B)(30H)SFRSFR的地址见的地址见 P.33 P.33表表相同相同相同相同单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件在本单片机中访问特殊功能寄存器在本单片机中访问特殊功能寄存器SFRSFR只能只能采用直采用直接寻址方式的接寻址方式的原因:原因:SFRSFR分布在分布在80H80H0FFH
9、0FFH范围内范围内,而而5252系列系列单片机有单片机有256256字节的片内字节的片内RAM,RAM,其中的其中的80H80H0FFH0FFH的的RAMRAM与与SFRSFR所占所占地址重叠地址重叠。MOV A,90HMOV A,90H 等效于等效于 MOV A,MOV A,P1 P1 属直接寻址属直接寻址 MOV A,MOV A,R0R0 ;事先已知事先已知(R0)=#90H(R0)=#90H 执行的操作:执行的操作:A(90H)A(90H)属寄存器间接寻址属寄存器间接寻址,随意写的指令如:随意写的指令如:MOV A,85HMOV A,85H 则是非法的!则是非法的!于是规定:于是规定:
10、80H 80H0FFH0FFH范围内的范围内的RAMRAM只能用只能用寄存器寄存器间接寻址间接寻址方式,而方式,而SFRSFR只能用只能用直接寻址直接寻址方式。方式。从而从而解决了地址冲突的问题。例如:解决了地址冲突的问题。例如:单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件存储器配置(片内RAM)89C89C5151片内片内RAMRAM 128128字节字节(00H7FH00H7FH)89C89C5252片内片内RAMRAM 256256字节字节(00H0FFH00H0FFH)00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有
11、子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92个位个位可位寻址可位寻址80H80HFFHFFH89C51 128128字节字节89C52 256256字节字节只能直接寻址只能直接寻址只能寄存器间接寻址只能寄存器间接寻址单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件变址寻址变址寻址(P.47P.47)也称为也称为:基址寄存器基址寄存器+变址寄存器变址寄存器间接寻址间接寻址以以1616位的位的地址指针寄存器地址指针寄存器DPTRDPTR或或 1616位的位的PCPC寄存器为寄存器为基址寄存器基址寄存器,以,以累加
12、器累加器 A A 为变址寄存器为变址寄存器,两者中的,两者中的“内容内容”形成一个形成一个1616位的位的“地址地址”,该,该“地址地址”所所指的存储单元中的内容才是操作数。指的存储单元中的内容才是操作数。P47P47例例:设:设:A A中已存有中已存有#A4H#A4H,DPTRDPTR中已存有中已存有#1234H#1234H MOVC AMOVC A,A+DPTRA+DPTR;(A A)(A)+(DPTR)(A)+(DPTR)操作:操作:将将A4HA4H+1234H1234H=12D8H12D8H单元中的单元中的数数放进累加器放进累加器A A单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课
13、件相对寻址相对寻址(P.47)(P.47)当当前前PCPC值值加加上上指指令令中中规规定定的的偏偏移移量量 relrel,构构成成实实际际的操作数地址的操作数地址例:例:SJMP relSJMP rel 操作:跳转到的操作:跳转到的目的地址目的地址 =当前当前1616位位PCPC值值 +rel rel注意注意:1 1)“当前当前PCPC值值”指程序中指程序中下一条指令所在的首地址下一条指令所在的首地址,是一个是一个1616位数;位数;2 2)符符号号“rel”“rel”表表示示“偏偏移移量量”,”,是是一一个个带带符符号号的的单单字字 节数节数,范围是范围是:-128+127-128+127(
14、80H7FH),(80H7FH),在实际编程中,在实际编程中,“rel”“rel”通常用标号代替通常用标号代替单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件位寻址位寻址(P.48)(P.48)指令中直接给出了操作数所在的指令中直接给出了操作数所在的位地址位地址。例:例:CLR P1.0CLR P1.0 ;(P1.0)0(P1.0)0 SETB ACC.7SETB ACC.7 ;(ACC.7)1(ACC.7)1 CPL CCPL C ;(C)NOT(C)(C)NOT(C)注意注意:1 1)位地址里的数据只可能是位地址里的数据只可能是一个一个 0 0 或或 1 1 2 2)有的位地址十分明确
15、有的位地址十分明确,如如 P1.0,ACC.7P1.0,ACC.7等等,有的位地址则有的位地址则“不太明确不太明确”,如:,如:MOV AMOV A,17H17H;(A)(17H),17H;(A)(17H),17H是是字节地址字节地址 MOV ACC.0MOV ACC.0,17H 17H;(ACC.0)(;(ACC.0)(17H17H),),这里这里ACC.0ACC.0 是是位地址位地址所以该指令中的所以该指令中的17H17H是是22H22H单元的第单元的第7 7位位单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件片内片内RAMRAM中有中有128128个位个位可按可按位寻址的位,位寻址的
16、位,位地址:位地址:00H7FH00H7FH分布在:分布在:20H20H2FH2FH单元;单元;另外,在另外,在SFRSFR中还有中还有9292个个位位可按位寻址可按位寻址00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区27H22H21H20H26H24H25H23H28H07 06 05 04 03 02 01 000F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0817 16 15 14 13 12 11 101F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1
17、827 26 25 24 23 22 21 202F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2837 36 35 34 33 32 31 303F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3847 46 45 44 43 42 41 402FH7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78位地址位地址总共总共128个可个可按位按位寻址寻址的位的位单元地址单元地址17D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件位寻址位寻址(P.48)(P.48)指令中直接给出了操作数所在的指令中直接给出了操作数所在的位地址位地址。例:例:CLR P1.0CLR P
18、1.0 ;(P1.0)0(P1.0)0 SETB ACC.7SETB ACC.7 ;(ACC.7)1(ACC.7)1 CPL CCPL C ;(C)NOT(C)(C)NOT(C)注意注意:1 1)位地址里的数据只可能是位地址里的数据只可能是一个一个 0 0 或或 1 1 2 2)有的位地址十分明确有的位地址十分明确,如如 P1.0,ACC.7P1.0,ACC.7等等,有的位地址则有的位地址则“不太明确不太明确”,如:,如:MOV AMOV A,17H17H;(A)(17H),17H;(A)(17H),17H是是字节地址字节地址 MOV ACC.0MOV ACC.0,17H 17H;(ACC.0
19、)(;(ACC.0)(17H17H),),这里这里ACC.0ACC.0 是是位地址位地址所以该指令中的所以该指令中的17H17H是是22H22H单元的第单元的第7 7位位单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件MCS-51指令集功能分五类,共111条指令单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件MCS-51MCS-51指令集指令集(五大类功能)(五大类功能)P.49P.49页页数据数据传送传送类指令:类指令:(2929条条)算术算术运算类指令:运算类指令:(2424条条)逻辑逻辑运算及移位类指令:运算及移位类指令:(2424条条)控制控制转移转移类指令:类指令:(1717
20、条条)位位操作(布尔操作)类指令:(操作(布尔操作)类指令:(1717条条)单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件内部存储器间传送:内部存储器间传送:(MOVMOV1616条)条)外部数据存储器与累加器间传送外部数据存储器与累加器间传送:(MOVXMOVX44条)条)程序存储器向累加器传送:程序存储器向累加器传送:(MOVCMOVC22条)条)数据交换:(数据交换:(XCHXCH,XCHDXCHD,SWAPSWAP55条)条)堆栈操作:堆栈操作:(PUSHPUSH,POPPOP22条)条)(一)数据传送类指令(5种/29条)P.49见见P.49P.49的表的表3 32 2单片微机
21、原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件Acc 累加器累加器Direct 直接寻址直接寻址Ri 间接寻址间接寻址Rn 寄存器寄存器#data 立即数立即数RnRn:R0R7R0R7RiRi:R0R0,R1R1#data#data:8 8位立即数位立即数#data16#data16:1616位立即数位立即数directdirect:直接地址直接地址relrel:8 8位带符号偏移量位带符号偏移量(一)数据传送类指令(5种/29条)内部存储器间传送指令内部存储器间传送指令(16(16条条):MOV MOV 类指令的类指令的操作方向操作方向总是总是后面后面的的操作数操作数 指向指向前面前面的操作
22、数的操作数!例例:MOV AMOV A,30H 30H(A A)(30H30H)单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件数据传送类指令(续)P.52外部数据存储器与累加器间传送外部数据存储器与累加器间传送(4(4条条):):MOVXMOVX类指令可在类指令可在累加器累加器与以与以 DPTRDPTR或或 RiRi所代表的所代表的外部外部 RAMRAM 之间进行数据传送。之间进行数据传送。例如例如:MOVX AMOVX A,DPTR DPTR(A)(A)(DPTR(DPTR)MOVX AMOVX A,Ri Ri (A)(A)(Ri)(Ri)MOVX MOVX DPTR,A DPTR,A
23、 (DPTR(DPTR)(A)A)MOVX MOVX Ri,A Ri,A (Ri)(Ri)(A)A)单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件程序存储器向累加器传送指令(程序存储器向累加器传送指令(2 2条):条):MOVC A MOVC A,A+DPTRA+DPTR MOVC AMOVC A,A+PCA+PC 通常称为查表指令,寻址方式属通常称为查表指令,寻址方式属:“基址寄存器基址寄存器 +变址寄存器变址寄存器间接寻址间接寻址”数据传送类指令(续)P.52 A+DPTRA+DPTR或或 A+PCA+PC指向指向程序存储器程序存储器中的某单元。拟中的某单元。拟传送给累加器传送给累加
24、器ACC ACC 的数据就是程序中事先写进去的数据就是程序中事先写进去的的表格数据。表格数据。这些表格数据往往用伪指令这些表格数据往往用伪指令 DB,DW DB,DW 等定义在程序中。等定义在程序中。单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件数据传送类指令(续)(续)数据交换指令数据交换指令(5(5条条):):P.53P.53XCH AXCH A,direct direct (字节互换字节互换)XCH AXCH A,Ri Ri (字节互换字节互换)XCH AXCH A,Rn Rn (字节互换字节互换)(A A)(directdirect)或或(Ri)(Ri),或,或(Rn)(Rn)X
25、CHD AXCHD A,RiRi 累加器累加器 Acc Acc的的低低4 4位位与与(Ri)(Ri)的的低低4 4位位互换,互换,各自的高各自的高4 4位不变位不变SWAP ASWAP A 累加器累加器 Acc Acc的的低低4 4位位与自身的与自身的高高4 4位位互换互换单片微机原理及应用教学课件单片微机原理及应用教学课件堆栈操作指令堆栈操作指令(2(2条条):):P.54P.54PUSHPUSH压栈指令压栈指令POP POP 弹栈指令弹栈指令堆栈区由特殊功能寄存器堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针堆栈指针SPSP 管理管理堆栈区可以安排在堆栈区可以安排在 RAM RAM区任意位置,一般不安区任
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