第三章MCS51单片机指令系统 §3-1指令格式及其操作寻址方式 §3-2指令系统
第三章 MCS-51单片机指令系统 §3-1 指令格式及其操作寻址方式 §3-2 指令系统
§3-1指令格式及其操作寻址方式 基本概念 指令及其格式 什么是指令? 计算机认识什么样的指令? 指令能干什么? 机器指令:用2进制数0、1表示的命令代码。常以16进制表示。 机器语言:由机器指令描述的程序语言 助记符指令:用字母和16进制数代替机器指令形成的符号指令。 助记符语言:由助记符指令形成的程序语言,又称汇编语言 MCS-51单片机汇编语言指令格式: 标号:Ⅰ操作码操作数(目的操作数,源操作数)[;注释
§3-1 指令格式及其操作寻址方式 一、基本概念 1、指令及其格式 什么是指令？ 计算机认识什么样的指令？ 指令能干什么？ 机器指令：用2进制数0、1表示的命令代码。常以16进制表示。 机器语言：由机器指令描述的程序语言。 助记符指令：用字母和16进制数代替机器指令形成的符号指令。 助记符语言：由助记符指令形成的程序语言，又称汇编语言。 MCS-51单片机汇编语言指令格式： [标号：] 操作码 操作数（目的操作数，源操作数）[；注释]
其中: 标号:称符号地址,代表该指令第1字节所在的地址。 操作码:规定了指令将要干什么,必不可少。 操作数:表示参与运算作的数或数的地址 注释:可有可无,必须以“;”开始 2、指令中的符号标识 Ri、Rn、#data、# datal6、 addr11、addr16、 Direct、rel、bit A:寄存器寻址的累加器; ACC:直接寻址的累加器; @a: 间接寻址符号 (X): Ⅹ中的内容 ((X)):由X的内容作为地址的单元中的内容 箭头左边的内容被右边的内容代替 ●●● 本条指令的起始地址 位操作数前缀,表示取反
其中： 标 号：称符号地址，代表该指令第1字节所在的地址。 操作码：规定了指令将要干什么，必不可少。 操作数：表示参与运算作的数或数的地址。 注 释：可有可无，必须以“ ； ”开始。 2、指令中的符号标识 Ri、Rn、#data、#data16、addr11、addr16、 Direct、rel、bit A：寄存器寻址的累加器； ACC：直接寻址的累加器； @： 间接寻址符号 （X）： X中的内容 （（X））： 由X的内容作为地址的单元中的内容 ←： 箭头左边的内容被右边的内容代替 ＄： 本条指令的起始地址 / ： 位操作数前缀，表示取反
3、汇编语言的数据形式 二进制(B):0,1 十进制(D):0,1,~9 十六进制(H):0,1,~9,A,B,C,D,E,F 寻址方式 寻址方式:指令给出参与运算的数据的方式,即确定操作数 地址的方法。 MCS-51指令寻址方式主要有5种:存器寻址、直接寻址、寄存 器间接寻址、立即寻址和基址寄存器+变址寄存器间接寻址 1、寄存器寻址 由指令指出以某寄存器的内容为操作数。寄存器寻址方式使 用范围: (1)内部RAM中的32个工作寄存器R0~R7; (2)A、B、C、DPTR;
3、汇编语言的数据形式 二进制（ B）：0，1 十进制（ D）：0，1， ～9 十六进制（ H）：0，1， ～9，A，B，C，D，E，F 二、寻址方式 寻址方式：指令给出参与运算的数据的方式，即确定操作数 地址的方法。 MCS-51指令寻址方式主要有5种：存器寻址、直接寻址、寄存 器间接寻址、立即寻址和基址寄存器＋变址寄存器间接寻址 1、寄存器寻址 由指令指出以某寄存器的内容为操作数。寄存器寻址方式使 用范围： （1）内部RAM中的32个工作寄存器R0～R7； （2）A、B、C、DPTR；
例如:INCR3;(R3)←(R3)+1 个操作码↑操作数 指令中的R3即为寄存器寻址,其执行过程如下图: ROM 片内RAM PC→0000101 0关关000 →|**求求** 机器码〔0CH〕 ALU PSn □K4s RAM地址 〔B3的“门牌卑号” 本例中:R3的“门牌号”高3位为0,决定了寻址内部RAM中 00H~1FH空间 对于Rn:具体寄存器由指令的低3位指定 对于A、B、C、DPTR:则为隐含在指令代码中
例如： INC R3 ；（R3）←（R3）+1 ↑操作码 ↑操作数 指令中的R3即为寄存器寻址，其执行过程如下图： 本例中：R3的“门牌号”高3位为0，决定了寻址内部RAM中 00H~1FH空间。 对于Rn：具体寄存器由指令的低3位指定。 对于A、B、C、DPTR：则为隐含在指令代码中
2、直接寻址 在指令中含有操作数的直接地址,该地址指出了 参与运算的数所在的字节单元地址或位地址(位寻 址)。直接寻址的寻址范围: (1)内部数据存储器的低128字节,00H~7FH; (2)特殊功能寄存器,注意除A、B、DPTR外,其他 SFR只能采用直接寻址方式 (3)位寻址:所有可寻址位; 例如:MOVA,70H;(A)←(70H) MOV C, 70H (CY)←(70H) 注意:对累加器直接寻址和位寻址时,要用符号 “ACC或直接地址“EOH,以区别于寄存器寻址
2、直接寻址 在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了 参与运算的数所在的字节单元地址或位地址（位寻 址）。直接寻址的寻址范围： （1）内部数据存储器的低128字节，00H～7FH； （2）特殊功能寄存器，注意除A、B、DPTR外，其他 SFR只能采用直接寻址方式。 （3）位寻址：所有可寻址位； 例如：MOV A， 70H ；（A）←（70H） MOV C，70H ；（CY）←（70H） 注意：对累加器直接寻址和位寻址时 ，要用符号 “ACC”或直接地址“E0H”，以区别于寄存器寻址
3、寄存器间接寻址 指令中指出某一个寄存器的内容为操作数的地 址,以符号“@”表示。其寻址范围 1)以RO,R1为地址指针,寻址内部RAM00~7FH 和外RAM的低256B; (2)以堆栈SP为地址指针,寻址栈区单元; (3)以DPTR,或R0、R1(须用P2指定高8位地址) 为地址指针,寻址外部RAM的64KB空间和扩展 I/O口。 例:MOVA,@R0 ;(A)←((R0 PUSH ACC ;((SP))←(A) MOVX A, aDPTR (A)←((DPTR)
3、寄存器间接寻址 指令中指出某一个寄存器的内容为操作数的地 址，以符号“＠”表示。其寻址范围： （1）以R0，R1为地址指针，寻址内部RAM 00～7FH 和外RAM的低256B； （2）以堆栈SP为地址指针，寻址栈区单元； （3）以DPTR，或R0、R1（须用P2指定高8位地址） 为地址指针，寻址外部RAM的64KB空间和扩展 I/O口。 例：MOV A，@R0 ；（A）←（（R0）） PUSH ACC ；（（SP）） ←（A） MOVX A，@DPTR ；（A）←（（DPTR）
、立即寻址 操作数以常数的形式出现,直接跟在操作码后面, 以指令字节的形式存放在ROM中。 例如:MOVA,#40H MOV DPTR,# TABLE; TABLE为标号地址 MOV P1, 00000111B R3, #18 5、基址寄存器+变址寄存器间接寻址 (1)变址寻址 以基址寄存器(PC、DPTR)和变址寄存器(A)的内容 作为无符号数相加,形成16位地址,访问程序存储器(表格)。 MOVC A,QA+PC (A)<((A)+(PC)) MOVC A,@A+DPTR (A)<((A)+(DPtR))
4、立即寻址 操作数以常数的形式出现，直接跟在操作码后面， 以指令字节的形式存放在ROM中。 例如： MOV A， #40H MOV DPTR， #TABLE ；TABLE为标号地址 MOV P1， #00000111B MOV R3， #18 5、基址寄存器＋变址寄存器间接寻址 （1）变址寻址 以基址寄存器（PC、 DPTR）和变址寄存器（A）的内容 作为无符号数相加，形成16位地址，访问程序存储器（表格）。 MOVC A，@A+PC ；（A）←（（A）+（PC）） MOVC A，@A+DPTR ；（A）←（（A）+（DPTR））
例如:设(A)=30H,(PC)=1000H, 执行 MOVC A,@A+PC的情况如下图所示 取数地址为:1001+30=1031H 显然:当(A)=00H时,新(PC)=1001H 当(A)=FFH时,新(PC)=1100H 口11口0口 00010000 PCH 000000o1 FCL 31 RuM 1口31H 1001H+H PC 1m01(指令机器码〕
例如：设（A）=30H，（PC）=1000H， 执行MOVC A，@A+PC的情况如下图所示。 取数地址为：1001+30=1031H。 显然： 当（A）=00H时，新（PC）=1001H； 当（A）=FFH时，新（PC）=1100H；
(2)相对寻址 指令中给定地址的相对偏移量rel,以PC当前值为基地址, 加上rel所得结果为转移目标地址。 rel: 符号数,单字节补码,-128~+127。 例如:1000H:JC80H;判C转移指令,2字节 分析:当CY=1时,转移,过程如下图所示: 1E+FF口=口F2H F口M u「 口2 100110nn PC 1000o100000 FC∏1mzF82 口F2
（2）相对寻址 指令中给定地址的相对偏移量rel，以PC当前值为基地址， 加上rel所得结果为转移目标地址。 rel：符号数，单字节补码，-128～+127。 例如：1000H：JC 80H ；判C转移指令，2字节 分析：当CY=1时，转移，过程如下图所示：