单片机原理及应用C语言版3.ppt

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1、单片机原理及应用 （C语言版） 第3章 MCS-51指令系统及 汇编程序设计,主 编：周国运 本章制作：周国运 中国水利水电出版社,第3章 MCS-51指令系统 及汇编程序设计,目 录 3.1 汇编语言概述 3.2 MCS-51单片机寻址方式 3.3 MCS-51单片机指令系统 3.4 MCS-51单片机伪指令 3.5 汇编语言程序设计举例,本章讨论MCS-51单片机的指令系统及汇编语言程序设计。 内容主要包括：汇编语言基本概念、寻址方式、指令系统、伪指令、汇编语言程序举例。 本章是单片机程序设计的基础，即便是主要用C语言做设计程序，但对某些要求较高的部分，还是需要用汇编语言来写程序。,3.1

2、 汇编语言概述,主要内容 3.1.1 指令和机器语言 3.1.2 汇编语言 3.1.3 汇编语言指令格式,3.1.1 指令和机器语言,一、指令和指令系统 指令：是计算机中CPU根据人的意图来执行某种操作的命令。 指令系统：是一台计算机（CPU）所能执行的全部指令的集合。 指令系统的强弱，决定了计算机智能的高低。,3.1.1 指令和机器语言,二、程序和程序设计语言 程序：人们编写的、使计算机完成某项工作的指令序列，称为程序。 程序设计：编写程序的过程叫程序设计 程序设计语言：编写程序的一整套规则、方法。 程序设计语言分类：分为机器语言、汇编语言和高级语言等。,3.1.1 指令和机器语言,三、机器

3、语言 机器语言：用二进制编码表示每条指令，是计算机能够直接识别和执行的语言。 目标程序：用机器语言编写的程序。 例如“13+25” ，在MCS-51中的机器码为 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 用十六进制表示指令码为： 74H 0DH 把13放到累加器A中 24H 19H A加25，结果仍放回A中,3.1.2 汇编语言,汇编语言：用助记符、符号、数字等表示指令的程序语言。 例如，上面的“13+25”的例子可写成： 汇编语言程序 机器语言代码 MOV A，#0DH 74H 0DH ADD A，#19H

4、 24H 19H 相对于机器语言来说，汇编语言容易理解和记忆。 汇编语言和机器语言都属于低级语言。,3.1.3 汇编语言指令格式,一、MCS-51汇编语言指令格式 由四部分组成，其一般格式如下： 标号： 操作码 操作数 ；注释 方括号中的内容可以没有，即可以没有标号、操作数和注释，至少要有操作码。其操作数部分最多可以是三项： 第1操作数 , 第2操作数 , 第3操作数 对MOV指令，有两项，第1操作数常称为目的操作数，第2操作数称为源操作数。,3.1.3 汇编语言指令格式,例如： START： MOV A，#23H ；23H A “START”为标号 “MOV”为操作码 “ A，#23H”为操

5、作数 “23H A”为注释,3.1.3 汇编语言指令格式,二、MCS-51汇编指令构成 1、单字节指令 指令中既包含有操作码，也包含有操作数，有两种情况。 1）指令码中隐含着对某个寄存器的操作 如：“INC A”、“MUL AB”、“RL A”、“CLR C”、“INC DPTR”等指令。 2）由指令码中的r r r或i指定操作数,3.1.3 汇编语言指令格式,这种情况是指令中使用了Rn或Ri 如“MOV Rn，A”编码格式为： 1 1 1 1 1 r r r rrr的取值为：07，表示R0R7 又如“MOV A，Ri”编码格式为： 1 1 1 0 0 1 1 i i取值为：0、1，表示R0、

6、R1,3.1.3 汇编语言指令格式,2、双字节指令 一个字节表示操作码，另一个字节表示操作数或操作数的地址。 3、三字节指令 一个字节表示操作码，另两个字节表示操作数或操作数的地址。,3.2 MCS-51单片机寻址方式,主要内容 3.2.1 立即数寻址 3.2.2 寄存器寻址 3.2.3 直接寻址 3.2.4 寄存器间接寻址 3.2.5 变址寻址 3.2.6 位寻址 3.2.7 指令寻址 3.2.8 寻址空间及指令中的符号,寻址方式：就是指CPU寻找参与运算的操作数的方式，或者寻找数据保存位置的方式。 7种寻址方式：立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、位寻址和指令寻址。

7、 寻址方式分两类：操作数寻址和指令寻址，在7种寻址方式中，除了指令寻址之外，其余6种都属于操作数寻址。 寻址方式是汇编语言程序设计中最基本的内容之一，必须要十分熟悉。,3.2 MCS-51单片机寻址方式,3.2.1 立即数寻址,立即数寻址也叫立即寻址、常数寻址。其操作数就在指令中，是指令的一部分，紧跟在操作码后面，用“#”符号作前缀，以区别地址。例如： MOV A，#2CH ；2CH A MOV A，2CH ；（2CH） A 前者表示把2CH这个数送给累加器A，后者表示把片内RAM中地址为2CH单元的内容送给累加器A。,3.2.1 立即数寻址,立即数也可以是16位的，如： MOV DPTR，#

8、1234H MOV TL2，#2345H MOV RCAP2L，#3456H 对于第2条指令，立即数的低8位送给了TL2，高8位送给了TH2；对于第3条指令，立即数的低8位送给了RCAP2L，高8位送给了RCAP2H。,3.2.2 寄存器寻址,寄存器寻址：就是由指令指出寄存器组R0R7中某一个或寄存器A、B、DPTR和C（位处理器的累加器）的内容作为操作数。例如： MOV A，R7 ；（R7） A MOV 36H，A ；（A） 36H ADD A，R0 ；（A）+(R0) A 对于工作寄存器组的操作，必须要考虑PSW中RS1、RS0的值，确定当前使用的是哪一组寄存器以及它们的实际地址。,3.2

9、.2 寄存器寻址,图3-1 寄存器寻址方式（INC R3）,3.2.3 直接寻址,直接寻址：是指操作存放在片内RAM中，指令中给出操作数的地址。例如： MOV A，38H ；(38H) A 说明： (1)直接寻址方式可以访问片内RAM的低128字节和所有的特殊功能寄存器。 (2)直接寻址不能够访问片内RAM的高128字节，高128字节只能够间接访问。 对于特殊功能寄存器，既可以使用地址，也可以使用SFR名。例如： MOV A，P1 或 MOV A，90H,3.2.4 寄存器间接寻址,寄存器间接寻址：是指操作数存放在RAM中，指令中给出存放操作数地址的寄存器，指令执行时，通过寄存器内的地址，间接

10、地访问操作数。 存放地址的寄存器称为间址寄存器，在指令中，在寄存器前面加前缀“”表示。 MCS-51单片机规定，使用Ri（i=0、1，即指R0、R1）、SP和DPTR作间址寄存器。 寄存器间接寻址有以下几种情况。,3.2.4 寄存器间接寻址,一、使用Ri间接访问片内RAM 间接访问的范围：256字节（包括低128字节和高128字节），但不包括特殊功能寄存器。例如： MOV A，Ri ;(Ri) A MOV Ri，A ;(A)(Ri) （Ri）：表示Ri指向的单元，即单元的地址（(Ri)）：表示Ri指向单元中的数据。 操作过程如图3-3所示。,3.2.4 寄存器间接寻址,对使用SP间接访问片内R

11、AM （在C语言中也可以访问片外RAM） ，仅用在堆栈操作中，见后面指令系统。,3.2.4 寄存器间接寻址,二、使用Ri间接访问片外RAM 间接访问的范围：片外RAM的64KB全空间。其指令只有两条： MOVX A，Ri ；(P2) (Ri) A MOVX Ri，A ；(A)(P2 Ri) 注意： (1)P2中的值作为高8位地址，Ri中的值作为低8位地址； (2)如果P2不改变，则范围为256B； (3)这两条指令均为总线操作，相应总线信号有效（高低8位地址、ALE、RD或WR）。,3.2.4 寄存器间接寻址,三、使用DPTR间接访问片外RAM 间接访问的范围：片外RAM的64KB全空间。其指

12、令也是只有两条： MOVX A，DPTR ;(DPTR) A MOVX DPTR，A ;(A)(DPTR) DPTR为16位地址。,3.2.5 变址寻址,变址寻址：实为基址加变址的间接寻址。指令中给出存放基址和变址的寄存器。 基地址寄存器：DPTR或PC； 变址寄存器：累加器A。 也在地址寄存器前面加上前缀“”。例如： MOVC A，A+DPTR ;(A)+(DPTR) A 该指令的操作过程如图3-4所示。,3.2.5 变址寻址,3.2.5 变址寻址,变址寻址的空间为程序存储器 寻址范围： 若使用DPTR为基地址寄存器，寻址范围为64KB； 若使用PC为基地址寄存器，寻址空间在PC之后256字

13、节范围内。 变址寻址主要用于查表操作,3.2.6 位寻址,位寻址：是指操作数是二进制位、位地址 位操作数地址范围：片内RAM中20H2FH，SFR中可以按位寻址的位。 位地址在指令中用bit表示。例如： SETB bit MOV C，bit,3.2.6 位寻址,位地址的4种表示方式： 1）直接位地址(00HFFH)。如32H 2）字节地址带位号。如20H.1，表示20H单元的第1位。 3）特殊功能寄存器名带位号。如P1.7，表示P1口的第7位。 4）位符号地址。具体的：SFR位名；用 “BIT”定义的位符号（如“flag BIT 01H”）。如TR0、flag，TR0表示定时器/计数器0的运行

14、控制位，flag表示01H位。,3.2.7 指令寻址,指令寻址：指令中的操作数给出转移的目标地址或目标地址的一部分。 指令寻址分为绝对寻址和相对寻址两种方式。 指令寻址用于控制转移指令中。,3.2.7 指令寻址,一、绝对寻址 绝对寻址：指令中的操作数给出转移的16位目标地址。 寻址范围：64KB全空间。 绝对寻址用在长转移和长调用指令中，例如： LJMP SER_INT_T1 ；无条件转移到T1中断服务程序 LCALL SUB_SORT ； SUB_SORT调用排序子程序,SUB_SORT为16位目标地址标号,SER_INT_T1为16位目标地址标号,3.2.7 指令寻址,二、相对寻址 相对寻

15、址：是以当前程序计数器PC值为基地址，加上指令中给出的偏移量rel，得到目标位置的地址。即： 目标地址PCrel rel目标地址PC 偏移量rel为8位补码，其值为-128+127。rel0表明目标地址小、源地址大，程序向回跳转；rel0，程序向前跳转。,3.2.7 指令寻址,例如： JZ FIRST ；（A）0，跳转到FIRST DJNZ R7，LOOP ；（R7）-10，跳转到LOOP 说明： (1)在实际编程中，不需要计算rel，rel由编译器自动计算； (2)当跳转范围超出了rel范围，编译器会提示，对程序做适当调整即可。,3.2.8 寻址空间及指令中的符号注释,3.2.8 寻址空间及

16、指令中的符号注释,二、指令中常用符号 Rn： n=07。当前选中的工作寄存器R0R7。 Ri： i=0、1。当前选中的工作寄存器组中可作为地址指针的R0和R1。 #data： 8位立即数。 #data16： 16位立即数。 direct： 8位片内RAM单元地址，包括低128B和SFR，但不包括高128B。 addr16： 程序存储空间的16位地址,3.2.8 寻址空间及指令中的符号注释,rel： 补码形式的8位地址偏移量。以下面指令的第一个字节为基地址，地址偏移量在-128+127。 bit： 片内RAM或SFR中的直接寻址位地址 ： 间址寄存器的前缀符号，表示间接寻址。,3.2.8 寻址空

17、间及指令中的符号注释,()： 表示中的内容 ()： 表示由中指向的地址单元中的内容 ： 逻辑与 ： 逻辑或 ： 逻辑异或 、： 指令操作流程，将内容送到箭头指向的地方,3.3 MCS-51单片机指令系统,主要内容 3.3.1 数据传送指令 3.3.2 算术运算指令 3.3.3 逻辑运算指令 3.3.4 控制程序转移指令 3.3.5 位操作指令,3.3 MCS-51单片机指令系统,指令概述 MCS-51单片机指令系统有111条指令，分类如下。 1、按字节分类 单字节指令：49条； 双字节指令：45条 三字节指令：17条 2、按执行时间分类 单周期指令：64条； 双周期指令：45条 四周期指令：2

18、条（乘、除指令）,3.3 MCS-51单片机指令系统,3、按功能分类（分为5大类） 数据传送指令：29条 算术运算指令：24条 逻辑运算指令：24条 控制程序转移指令：17条 位操作指令：17条 MCS-51指令没有复杂的寻址方式，并且助记符只有42种，所以单片机指令容易理解、容易记忆、容易掌握。,3.3.1 数据传送指令,数据传送是使用最频繁的一类指令。 所谓传送，就是把源地址单元的内容传送到目的地址单元中去，而源地址单元中的内容不变。 数据传送指令可以分为三组：普通传送指令、数据交换指令、堆栈操作指令。 这类指令一般不影响程序状态字，只有目的操作数是累加器A时，影响标志位P。,3.3.1

19、数据传送指令,一、普通传送指令 普通传送指令以助记符MOV为基础，分为： 片内数据存储器传送指令，用MOV 片外数据传送指令，用MOVX 程序存储器传送指令，用MOVC,3.3.1 数据传送指令,1、片内数据存储器传送指令MOV 格式： MOV 目的操作数，源操作数 源操作数：可以是A、Rn、Ri、 direct、#data 目的操作数：可以是A、Rn、Ri、direct、DPTR 以目的操作数的不同可以分为五个小组，共16条指令。,3.3.1 数据传送指令,（1）以A为目的操作数 MOV A，Rn ；(Rn)A E8EF MOV A，direct ；(direct)A E5 direct M

20、OV A，Ri ；(Ri)A E6 E7 MOV A，#data ；data A 74 data 工作寄存器Rn：R0R7 Ri间接寻址寄存器：R0或R1 本组4条指令都影响PSW中的P标志位 指令字节数：1、2、1、2,3.3.1 数据传送指令,（2）以Rn为目的操作数 MOV Rn，A ；(A) Rn MOV Rn，direct ；(direct) Rn MOV Rn，#data ；data Rn 本组指令都不影响PSW中的标志位。 指令字节数：1、2、2,3.3.1 数据传送指令,（3）以直接地址direct为目的操作数 MOV direct，A ;(A) direct MOV dire

21、ct，Rn ;(Rn) direct MOV direct2，direct1 ;(direct1)direct2 MOV direct，Ri ;(Ri) direct MOV direct，#data ;data direct 本组指令都不影响PSW中的标志位 指令字节数：2、2、3、2、3,3.3.1 数据传送指令,（4）以间接地址Ri为目的操作数 MOV Ri，A ；(A) Rn MOV Ri，direct ；(direct) Rn MOV Ri，#data ；data Rn 本组指令都不影响PSW中的标志位。,3.3.1 数据传送指令,（5）以DPTR为目的操作数 MOV DPTR，#d

22、ata16 ；dataHDPH，dataLDPL 该指令不影响PSW中的标志位。 例3-1 设片内RAM中（30H）=40H，（40H）=10H，分析以下程序执行后各单元及寄存器中的内容。,3.3.1 数据传送指令,MOV R0，#30H ；30H R0 MOV A，R0 ；(R0) A MOV R1，A ；(A) R1 MOV B，R1 ；(R1) B MOV 10H，#20H ；20H 10H 执行上述指令后的结果为： （R0）=30H， （R1）=（A）=40H， （B）=10H， （10H）=20H,3.3.1 数据传送指令,2、片外数据存储器传送指令MOVX MOVX A，Ri ；(

23、P2),(Ri) A MOVX Ri，A ；A （P2, Ri） MOVX A，DPTR ；(DPTR) A MOVX DPTR，A ；A (DPTR) 第1和第3条指令是执行总线读操作，读控制信号RD有效；第2和第4条指令是执行总线写操作，写控制信号WR有效。 这组指令中第1、3两条指令影响P标志位，其它2条指令不影响任何标志位。,3.3.1 数据传送指令,例3-2 设片外RAM空间（0203H）=6FH，分析执行下面指令后的结果。 MOV DPTR，#0203H；0203H DPTR MOVX A，DPTR ；(DPTR) A MOV 30H，A ；(A) 30H MOV A，#0FH ；

24、0FH A MOVX DPTR，A ；(A) （DPTR） 执行结果为：（DPTR）=0203H， （30H）=6FH，（0203H）=（A）=0FH,3.3.1 数据传送指令,3、程序存储器传送指令MOVC 该类指令又称为查表指令，经常用于查表。这类指令只有以下2条单字节指令。 MOVC A，A+DPTR ;(A)+(DPTR) A MOVC A，A+PC ;(A)+(PC) A 前者叫远程查表指令（64KB全空间），后者叫近程查表指令（PC处256B）。 这两条指令都影响P标志位。,3.3.1 数据传送指令,地址偏移量的计算方法 使用第2条指令的关键，是准确计算从本指令到数据所在处的地址偏

25、移量。 将分为两段：表首偏移和表内偏移 地址偏移量 表首偏移量表内偏移量 表首偏移量为： 表首偏移量表首地址PC,3.3.1 数据传送指令,例3-3 从程序存储器2000H单元开始存放09的平方值，以PC作为基址寄存器，执行查表指令得到6的平方值，并且送到片内RAM中的30H单元。 设MOVC指令所在的地址为1FA0H，则表首偏移量2000H（1FA0H1）5FH，表内偏移量为6。相应的程序为： MOV A，#5FH ；表首偏移送A ADD A，#06H ；计算总偏移 MOVC A，A+PC ；读表中数据 MOV 30H，A,3.3.1 数据传送指令,用以DPTR为基址寄存器的查表指令，其程序

26、如下： MOV DPTR，#2000H MOV A，#6 MOVC A，A+DPTR MOV 30H，A 通过本例对两条查表指令比较可以看出，以DPTR为基址寄存器的查表指令使用简单、方便。,3.3.1 数据传送指令,二、数据交换指令 数据交换指令则数据作双向传送，传送后，前一个操作数传送到了后一个操作数所保存的地方，后一个操作数传送到了前一个操作数所保存的地方。 数据交换指令要求第一个操作数必须为累加器A。 共5条指令，分为字节交换和半字节交换两个类型。,3.3.1 数据传送指令,1、字节交换指令 XCH A，Rn ;(A)(Rn) XCH A，direct ;(A)(direct) XCH

27、 A，Ri ;(A)(Ri) 这3条指令都影响P标志位 2、低半字节交换指令 XCHD A，Ri ;(A03)(Ri)03) 这条指令影响P标志位 3、A自身半字节交换指令 SWAP A ;(A 03)(A47) 这条指令不影响任何标志位,3.3.1 数据传送指令,例3-4 设(R0)=30H，(30H)=4AH，(A)=28H,则分别执行“XCH A，R0”、 “XCH A，R0” “XCHD A，R0”、“SWAP A”后各单元的内容。 执行：XCH A，R0 ；后（A）=30H，（R0）=28H 执行：XCH A，R0 ；后（A）=4AH，（30H）=28H 执行：XCHD A，R0 ；

28、后（A）=2AH，（30H）=48H 执行：SWAP A ；后（A）=82H，（30H）=4AH,3.3.1 数据传送指令,三、堆栈操作指令 堆栈操作有进栈和出栈两条指令，常用于保存和恢复现场。 PUSH direct ;先(SP) +1 SP, ;后(direct)(SP) POP direct ;先(SP) direct, ;后(SP) -1 SP PUSH为进栈操作， POP为出栈操作。 当操作数是累加器A时，影响P标志位。,3.3.1 数据传送指令,例3-5 若在程序存储器中2000H单元开始的区域依次存放着09的平方值，用查表指令读取3的平方值并存于片内RAM中30H单元，要求操作后

29、保持DPTR中原来的内容不变。 为了使用DPTR，并且保持原来的内容不变，应该在使用DPTR前使其进栈，使用后再出栈恢复其原来内容。 程序如下：,3.3.1 数据传送指令,注意：(1)进栈与出栈必须成对使用；(2)先进栈的必须后出栈，后进栈的必须先出栈，否则会出现DPL与DPH内容互换。,PUSH DPH PUSH DPL MOV DPTR，#2000H MOV A，#3 MOVC A，A+DPTR MOV 30H，A POP DPL POP DPH,3.3.2 算术运算指令,指令内容：包括加、减、乘、除、BCD码调整等指令，共有24条。 CPU的运算能力：只能执行无符号二进制整数运算，可以借

30、助于溢出标志位，实现有符号数的补码运算；借助于进位标志，可以实现多精度加、减运算。 对标志位的影响：结果会影响进位标志CY、半进位标志AC、溢出标志OV、奇偶标志位P，但加1和减1指令不影响这些标志位。,3.3.2 算术运算指令,指令中的操作数：多数以累加器A作为第一操作数，第二操作数可以是工作寄存器Rn、直接地址数据、间接地址数据和立即数。即 第一操作数：多为A 第二操作数：Rn、direct、Ri、#data 为了便于讨论，将其分为5个类型。,3.3.2 算术运算指令,一、加法指令 分为不带进位加法、带进位加法和加1指令 1、不带进位加法指令ADD ADD A，Rn ;(A)+(Rn)A

31、ADD A，direct ;(A)+(direct)A ADD A，Ri ;(A)+(Ri)A ADD A，#data ;(A)+ dataA 这组指令影响标志位CY、AC、OV和P，溢出标志OV只对有符号运算有意义。,3.3.2 算术运算指令,2、带进位加法指令ADDC ADDC A，Rn ;(A)+(Rn)+ CYA ADDC A，direct ;(A)+(direct)+CYA ADDC A，Ri ;(A)+(Ri)+CYA ADDC A，#data ;(A)+data+CYA 这组指令影响标志位CY、AC、OV和P，溢出标志OV只对有符号运算有意义。,3.3.2 算术运算指令,例3-7

32、 试编写程序，把R1R2和R3R4中的两个16位数相加，结果存放在R5R6中。 思路：先对两个低字节相加，再对两个高字节相加。 （1）低字节R2和R4相加：使用ADD，其和存放于R6中； （2）高字节R1和R3相加：使用ADDC，其和存放于R5中。 程序段如下页。,3.3.2 算术运算指令,程序段如下： MOV A，R2 ；（R2） A ADD A，R4 ；（A）+（R4） A MOV R6，A ；（A） R6 MOV A，R1 ；（R1） A ADDC A，R3 ；(A)+(R3)+CYA MOV R5，A ；（A） R5,3.3.2 算术运算指令,3、加1指令INC INC A ；（A）+

33、 1 A INC Rn ；（Rn）+ 1 Rn INC direct ；（direct）+ 1 direct INC Ri ；（Ri）+ 1 （Ri） INC DPTR ；（DPTR）+ 1 DPTR 这组指令除了第一条影响标志位P之外，其它指令不影响标志位。,3.3.2 算术运算指令,二、减法指令 减法指令分为带借位减法指令和减1指令。 1、带借位减法指令SUBB SUBB A，Rn ;(A)-(Rn)-CYA SUBB A，direct ;(A)-(direct)- CYA SUBB A，Ri ;(A)-(Ri)-CYA SUBB A，#data ;(A)-data-CYA 这组指令影响标

34、志位CY、AC、OV和P，溢出标志OV只对有符号数运算有意义。,3.3.2 算术运算指令,由于MCS-51单片机没有不带借位的减法指令，对于不带借位的减法运算，可以先对CY清0，然后再用SUBB命令操作。 例3-8 试编写实现“R2R1 R3”功能的程序。 程序段如下： MOV A，R2 CLR C ；对CY清0 SUBB A，R1 MOV R3，A,3.3.2 算术运算指令,1、减1指令DEC DEC A ；(A) - 1 A DEC Rn ；(Rn) - 1 Rn DEC direct ；(direct) - 1 direct DEC Ri ；(Ri) - 1 (Ri) 这组指令除了第一条

35、影响标志位P之外，其它指令不影响标志位。,3.3.2 算术运算指令,三、乘法指令MUL 在MCS-51单片机中，乘法指令只有一条。 MUL AB ;(A)(B) B(高字节)、A(低字节) 操作：把累加器A和寄存器B中两个8位无符号数相乘，所得的16位积的高字节存放在B中，低字节存放在A中。 对标志位的影响：若乘积大于0FFH，OV置1，说明高字节B中不为0，否则OV清0；影响P标志位；对CY总是清0。,3.3.2 算术运算指令,例 设（A）50H，（B）0A0H，分析执行指令“ MUL AB”后的结果。 指令执行后的结果为： （B）32H，（A）00H 即乘积为3200H， Cy0，OV1。

36、,3.3.2 算术运算指令,四、除法指令DIV 在MCS-51单片机中，除法指令只有一条。 DIV AB ;(A)/(B)，商A、余B 操作：A的内容除以B的内容（均为无符号整数），所得结果的整数商存放在A中，余数存放在B中。 对标志位的影响：如果除数（B）=0，则标志位OV置1，否则清0；影响P标志位；CY总是被清0。,3.3.2 算术运算指令,五、十进制调整指令DA 十进制调整指令只有一条。 DA A ；调整A内容为BCD码 调整方法：若A的低（高）4位为十六进制的AF，或者标志位AC（CY）为1，则A的内容加06H（60H）调整。 适用场合：用于ADD或ADDC指令后，且只能用于压缩的B

37、CD码相加结果的调整。 对标志位的影响：影响CY、AC和P，但不影响OV。,3.3.2 算术运算指令,例3-9 试编写程序，对两个十进制数76、58相加，并且保持其结果为十进制数，把结果存于R3中。程序段如下： MOV A，#76H ADD A，#58H DA A MOV R3，A 程序执行后，R3中的内容为34H，进位标志CY为1，则最后结果为134。 编程时，注意对BCD码的写法：要按十进制数格式写，然后在其后面加上H。,3.3.3 逻辑操作指令,逻辑操作指令包括与、或、异或、清0、求反、移位等操作指令，共有24条。 指令中的操作数： A、Rn、direct、Ri、#data 对标志位的影

38、响：一般不影响标志位。如果累加器A为目的操作数，会影响奇偶标志P；如果带进位位作移位操作，会影响进位标志CY。 为了便于讨论，将其分为5组进行讨论。,3.3.3 逻辑操作指令,一、逻辑与指令ANL ANL A，Rn ;(A)(Rn) A ANL A，direct ;(A)(direct) A ANL A，Ri ;(A)(Ri) A ANL A，#data ;(A) data A ANL direct，A ;(direct)(A) direct ANL direct，#data ;(direct)datadirect 逻辑与操作往往用于使某些位清0。 这组指令的仅前4条只影响奇偶标志位P。,3.

39、3.3 逻辑操作指令,二、逻辑或指令ORL ORL A，Rn ;(A)(Rn) A ORL A，direct ;(A)(direct) A ORL A，Ri ;(A)(Ri) A ORL A，#data ;(A)data A ORL direct，A ;(direct)(A) direct ORL direct，#data ;(direct)datadirect 逻辑或操作往往用于使某些位置1。 这组指令的仅前4条只影响奇偶标志位P。,3.3.3 逻辑操作指令,三、逻辑异或指令ORL XRL A，Rn ;(A) (Rn) A XRL A，direct ;(A) (direct) A XRL A

40、，Ri ;(A) (Ri) A XRL A，#data ;(A) data A XRL direct，A ;(direct) (A) direct XRL direct，#data ;(direct) datadirect 逻辑异或操作往往用于使某些位取反。 用1异或使对应位取反 这组指令的仅前4条只影响奇偶标志位P。,3.3.3 逻辑操作指令,例3-10 写出完成以下各功能的指令： 1）只对累加器A中的1、3、5位清0； 2）只对A中的2、4、6位置1； 3）只对A中的0、1、6、7位取反。 对应指令如下： ANL A，#11010101B ORL A，#01010100B XRL A，#1

41、1000011B,3.3.3 逻辑操作指令,四、累加器A清0和求反指令 CLR A ；0 A CPL A ；(A) A 前一条指令是对A清0，该指令影响奇偶标志位P。后一条指令是对A求反，不影响任何标志位。,3.3.3 逻辑操作指令,四、循环移位指令 A循环左移： RL A ； A循环右移： RR A ； A带进位循环左移 ：RLC A ； A带进位循环右移 ：RRC A ； 说明：（1）这4条指令，每执行一次只 移动1位；（2）左移一次相当于乘以2，右移一次相当于除以2。 对标志位影响：仅后两条指令影响CY和P,3.3.4 控制程序转移指令,计算机功能的强弱，主要取决于转移类指令的多少与功能

42、，特别是条件转移指令。 MCS-51单片机有17条转移类指令，包括无条件转移指令、条件转移指令、子程序调用及返回指令等。 对标志位影响：只有比较转移指令影响进位标志CY，其它指令不影响标志位。 为了便于讨论，将其分为4组进行讨论。,3.3.4 控制程序转移指令,一、无条件转移指令 无条件转移指令：当程序执行该指令后，程序无条件地转移到指定的地址去执行。 包括短转移、长转移和间接转移3条指令 1、短转移指令SJMP（相对转移指令） SJMP rel ;(PC)+ relPC rel：相对转移偏移量，有符号数，128127，负数表示向回跳转，正数表示向前跳转。 指令实际写为：“SJMP 目标地址标

43、号”,3.3.4 控制程序转移指令,2、长转移指令LJMP LJMP addr16 ;addr16 PC 由于程序的目标地址是16位，因此程序可以跳转到64KB程序存储器空间的任何地方。 指令的实际编写形式为：“LJMP 目标地址标号”。,3.3.4 控制程序转移指令,3、间接转移指令JMP 也叫散转指令、多分支转移指令。 JMP A+DPTR ;(A)+(DPTR)PC DPTR为基址，A为相对偏移，在64KB范围内无条件转移。 说明：(1)DPTR一般为确定的值，累加器A为变值，根据A的值转移到不同的地方，因此该指令也叫散转指令。 (2)在使用中，往往与一个转移指令表一起实现多分支转移。,

44、3.3.4 控制程序转移指令,例3-13 分析下面多分支转移程序段。 MOV B，#3 MUL AB ;开始时(A)=0、1、2 MOV DPTR，#TABLE ;表首地址送DPTR JMP A+DPTR ;根据A值转移 TABLE： LJMP TAB0 ;(A)=0时转到TAB0执行 LJMP TAB1 ;(A)=3时转到TAB1执行 LJMP TAB2 ;(A)=6时转到TAB2执行 程序中，根据累加器A的开始值（0、1、2）转移到相应的TAB0TAB2分支去执行。,3.3.4 控制程序转移指令,一、条件转移指令 当指令中条件满足时，程序转到指定位置执行，条件不满足时，程序顺序执行。 条件

45、转移指令有三种：判断累加器A转移指令、比较转移指令、循环转移指令，共8条。 这类指令都属于相对转移，转移范围均为128127。 需要注意的是：注释中的PC值，均为下一条指令的地址值。,3.3.4 控制程序转移指令,1、判断转移指令 判断A为0转移： JZ rel ;(A)0, (PC)+ relPC ;(A)0, 顺序执行 判断A非0转移： JNZ rel ;(A)0, (PC)+ relPC ;(A)0, 顺序执行 指令的实际编写形式分别为：“JZ 目标地址标号”和“JNZ 目标地址标号”。,3.3.4 控制程序转移指令,例3-14 试编写程序，把片外RAM地址从2000H开始的数据，传送到

46、片内RAM地址从30H开始的单元，直到出现0为止。 程序段如下： MOV DPTR，#2000H MOV R0，#30H LOOP： MOVX A，DPTR,3.3.4 控制程序转移指令,LOOP： MOVX A，DPTR MOV R0，A INC R0 INC DPTR JNZ LOOP ；（A）0跳转 SJMP $ ；程序停留到此,3.3.4 控制程序转移指令,2、比较转移指令CJNE 比较转移指令功能较强，共有4条指令 ，一般格式为： CJNE 操作数1，操作数2，rel (目标标号) 指令功能：两个操作数做比较，若不等则转移，否则顺序执行。 具体形式如下，第一条： CJNE A，dir

47、ect，rel ；若(A)(direct)， 则(PC) +relPC, 即转移；否则顺序执行 且(A)(direct),0CY；(A)(direct),1CY,3.3.4 控制程序转移指令,第二条： CJNE A，#data，rel ；若(A) data, 则(PC) +relPC, 即转移；否则顺序执行 且(A)data, 0CY；(A) data, 1CY 第三条： CJNE Rn，#data，rel ；若(Rn) data, 则(PC) +relPC, 即转移；否则顺序执行 且(Rn)data, 0CY；(Rn)data, 1CY,3.3.4 控制程序转移指令,第四条： CJNE Ri

48、，#data，rel ；若(Ri) data 则(PC) +relPC, 即转移；否则顺序执行 且(Ri)data，0CY；(Ri)data, 1CY 可见这4条指令会影响进位标志CY。,3.3.4 控制程序转移指令,3、循环转移指令DJNZ 循环转移指令共有两条指： DJNZ Rn，rel ;(Rn) -1Rn； 若(Rn)0，则(PC)+ relPC ， 否则顺序执行 DJNZ direct，rel ;(Rn) -1direct； 若(direct)0，则(PC)+relPC ， 否则顺序执行 指令的实际编写形式为： DJNZ Rn，标地址标号 DJNZ direct，目标地址标号,3.3.4 控制程序转移指令,例3-15 试编写程序，统计片内RAM中从40H单元开始的20个单元中0的个数，结果存于