MCS-51指令详解

一个单片机所需执行指令的集合即为单片机的指令系统。

单片机使用的机器语言、汇编语言及高级语言，但不管使用是何种语言，最终还是要“翻译”成为机器码，单片机才能执行之。

现在有很多半导体厂商都推出了自己的单片机，单片机种类繁多，品种数不胜数，值得注意的是不同的单片机它们的指令系统不一定相同，或不完全相同。

但不管是使用机器语言、汇编语言还是高级语言都是使用指令编写程序的。

所谓机器语言即指令的二进制编码，而汇编语言则是指令的表示符号。

在指令的表达式上也不会直接使用二进制机器码，最常用的是十六进制的形式。

但单片机并不能直接执行汇编语言和高级语言，都必须通过汇编器“翻译”成为二进制机器码方能执行，但如果直接使用二进制来编写程序，那将十分不便，也很难记忆和识别，不易编写、难于辨读，极易出错，同时出错了也相当难查找。

所以现在基本上都不会直接使用机器语言来编写单片机的程序。

最好的办法就是使用易于阅读和辨认的指令符号来代替机器码，我们常称这些符号为助记符，用助记符的形式表示的单片机指令就是汇编语言，为便于记忆和阅读，助记符号通常都使用易于理解的英文单词和拼音字母来表示。

每种单片机都有自己独特的指令系统，那么指令系统是开发和生产厂商定义的，如要使用其单片机，用户就必须理解和遵循这些指令标准，要掌握某种（类）单片机，指令系统的学习是必须的。

MCS-51共有111条指令，可分为5类：[1].数据传送类指令（共29条）[2].算数运算类指令（共24条）[3].逻辑运算及移位类指令（共24条）[4].控制转移类指令（共17条）[5].布尔变量操作类指令（共17条）一些特殊符号的意义在介绍指令系统前，我们先了解一些特殊符号的意义，这对今后程序的编写都是相当有用的。

Rn——当前选中的寄存器区的8个工作寄存器R0—R7（n=0-7）。

Ri——当前选中的寄存器区中可作为地址寄存器的两个寄存器R0和R1（i=0,1）direct—内部数据存储单元的8位地址。

MCS-51系列单片机指令以A开头的指令有18条,分别为:ACALL addr11ADD A,RnADD A,directADD A,@RiADD A,#dataADDC A,RnADDC A,directADDC A,@RiADDC A,#dataAJMP addr11ANL A,RnANL A,directANL A,@RiANL A,#dataANL direct,AANL direct,#dataANL C,bitANL C,/bit1、ACALL addr11指令名称:绝对调用指令指令代码:{A10,A9,A8,10001},A[7:0]指令功能:构造目的地址,进行子程序调用。

其方法是以指令提供的11位地址(al0~a0),取代PC的低11位,PC的高5位不变。

操作内容:PC←(PC)+2SP←(SP)+1(SP)←(PC)7~0SP←(SP)+1(SP)←(PC)15~8PC10~0←addrl0~0字节数: 2机器周期:2使用说明:由于指令只给出子程序入口地址的低11位,因此调用范围是2KB。

2、ADD A,Rn指令名称:寄存器加法指令指令代码:28H~2FH指令功能:累加器内容与寄存器内容相加操作内容:A←(A)+(Rn), n＝0~7字节数: 1机器周期；1影响标志位:C,AC,OV3、ADD A,direct指令名称:直接寻址加法指令指令代码:25H指令功能:累加器内容与内部RAM单元或专用寄存器内容相加操作内容:A←(A)+(direct)字节数: 2机器周期:1影响标志位:C,AC,OV4、ADD A,@Ri指令名称:间接寻址加法指令指令代码:26H~27H指令功能:累加器内容与内部RAM低128单元内容相加操作内容:A←(A)+((Ri)), i＝0,1字节数: 1机器周期:1影响标志位:C,AC,OV5、ADD A,#data指令名称:立即数加法指令指令代码:24H指令功能:累加器内容与立即数相加操作内容:A←(A)+data字节数: 2机器周期:1影响标志位:C,AC,OV6、ADDC A,Rn指令名称:寄存器带进位加法指令指令代码:38H~3FH指令功能:累加器内容、寄存器内容和进位位相加操作内容:A←(A)+(Rn)+(C), n＝0~7字节数: 1机器周期:1影响标志位:C,AC,OV7、ADDC A,direct指令名称:直接寻址带进位加法指令指令代码:35H指令功能:累加器内容、内部RAM低128单元或专用寄存器内容与进位位加操作内容:A←(A)+(direct)+(C)字节数: 2机器周期:1影响标志位:C,AC,OV8、ADDC A,@Ri指令名称:间接寻址带进位加法指令指令代码:36H~37H指令功能:累加器内容、内部RAM低128单元内容及进位位相加操作内容:A←(A)+((Ri))+(C), i＝0,1字节数: 1机器周期:1影响标志位:C,AC,OV9、ADDC A,#data指令名称:立即数带进位加法指令指令代码:34H指令功能:累加器内容、立即数及进位位相加操作内容:A←(A)+data+(C)字节数: 2机器周期:1影响标志位:C,AC,OV10、AJMP addr11指令名称:绝对转移指令指令代码:{A10,A9,A8,00001},A[7:0]指令功能:构造目的地址,实现程序转移。

MCS--51单片机指令一、数据传送类指令1、内部数据存储器间数据传送指令MOV A，#dataMOV A，directMOV A，RnMOV A，@RiMOV Rn，#dataMOV Rn，directMOV Rn，AMOV direct，#dataMOV direct，AMOV direct，RnMOV direct，@RiMOV direct，directMOV @Ri，#dataMOV @Ri，AMOV @Ri，direct2、以DPTR为目的的MOV DPRT，#data 163、访问片外RAMMOVX A，@DPTRMOVX A，@RiMOVX @DPTR，AMOVX @Ri，A4、访问片外ROMMOVC A，@A+DPTR ；(A) ←((A)+(DPTR))MOVC A，@A+PC ；(PC) ←(PC)+1，(A) ←((A)+(PC))5、数据交换指令XCH A，direct ；(A) ↔(direct)XCH A，@Ri ；(A) ↔((Ri))XCH A，Rn ；(A) ↔(Rn)XCHD A，@Ri ；(A3~0)↔ ((Rn)3~0)SWAP A ；(A7~4)↔ (A3~0)6、堆栈操作类指令PUSH direct ；(SP)←(SP)+1，(SP)←(direct)POP direct ；(direct)←(SP)，(SP)←(SP)-1二、算术运算类指令1、加法指令ADD A，#dataADD A，directADD A，@RiADD A，Rn2、带进位加法指令ADDC A，#data ；(A)←(A)+(CY)+#dataADDC A，directADDC A，@RiADDC A，Rn3、带借位减法SUBB A，#data ；(A)←(A)-(CY)-#dataSUBB A，directSUBB A，@RiSUBB A，Rn4、加1、减1指令INC AINC directINC @RiINC RnINC DPRTDEC ADEC directDEC @RiDEC Rn5、乘、除法指令乘法指令MUL AB ；(B)←((A)×(B))15~8，(A)←((A)×(B))7~0(CY)←0除法指令DIV AB ；(A)←(A)÷(B)之商，(B)←(A)÷(B)之余数(CY)←0，(OV)←06、十进制调整指令DA A ；若(A)3~0>9或(AC)=1，则(A)3~0←(A)3~0+06H；若(A)7~4>9或(CY)=1，则(A)7~4←(A)7~4+06H三、逻辑运算及移位类指令1、逻辑“与”运算指令ANL direct，AANL direct，#dataANL A，#dataANL A，directANL A，@RiANL A，Rn2、逻辑“或”运算指令ONL direct，AONL direct，#dataONL A，#dataONL A，directONL A，@RiONL A，Rn3、逻辑“异或”运算指令XNL direct，AXNL direct，#dataXNL A，#dataXNL A，directXNL A，@RiXNL A，Rn4、累加器A清零与取反指令CLR A ；(A)←00HCPL A ；(A)←(Ᾱ)5、移位指令RL A ；(A n+1)←(A n)，(A0)←(A7)RLC A ；(A n+1)←(A n)，(CY)←(A7)，(A0)←(CY)RR A ；(A n)←(A n+1)，(A7)←(A0)RRC A ；(A n)←(A n+1)，(CY)←(A0)，(A7)←(CY)四、控制转移类指令1、无条件转移指令LJMP addr16AJMP addr11SJMP relJMP @A+DPTR2、条件转移指令1）累加器判零转移指令JZ rel ；若(A)=0，则跳转JNZ rel ；若(A)≠0，则跳转2）比较转移指令CJNE A，#data，relCJNE A，direct，relCJNE @Ri，#data，relCJNE Rn，#data，rel若目的操作数=源操作数，则执行下一条指令若目的操作数>源操作数，则跳转，CY=0若目的操作数<源操作数，则跳转，CY=13）减1条件转移指令DJNZ direct，rel ；(direct)←(direct)-1若(direct)=0，则执行下一条指令否则，跳转DJNZ Rn，rel ；(Rn)←(Rn)-1若(Rn)=0，则执行下一条指令否则，跳转3、子程序调用及返回指令LCALL addr16ACALL addr11RETRETI4、空操作指令NOP五、位操作类指令1、位传送指令MOV C，bitMOV bit，C2、位置位指令CLR bit ；(bit)←0CLR C ；(CY)←0SETB bit ；(bit)←1SETB C ；(CY)←13、位逻辑指令ANL C，bitANL C，/bitORL C，bitORL C，/bitCPL bitCPL C4、位条件转移指令1）、以CY内容为条件的双字节双周期转换指令JC rel；若(CY)=1，则转移否则，顺序执行JNC rel；若(CY)=0，则转移否则，顺序执行2）、以位地址内容为条件的三字节双周期转移指令JB bit，rel；若(bit)=1，则转移否则，顺序执行JNB bit，rel；若(bit)=0，则转移否则，顺序执行JBC bit，rel；若(bit)=1，则转移，(bit)←0否则，顺序执行。

MCS-51单⽚机的指令MCS-51单⽚机的指令⼀．数据传送类指令（29条）.1 通⽤传送指令（16条）格式：MOV ⽬的操作数，源操作数功能：把第⼆操作数指定的字节内容传送到第⼀操作数指定的单元中。

不影响源操作数内容，不影响别的寄存器和标志。

根据⽬的操作数的不同，通⽤传送指令⼜分为以下⼏种类型：1.1 以累加器A为⽬的操作数的传送类指令（4条）指令助记符及功能说明如下：⽬的操作数源操作数功能说明源操作数寻址⽅式MO V A, direct ;(A)←(direct)直接寻址MO V A, @Ri ;(A)←((Ri))寄存器间接寻址MO V A, Rn ;(A)←(Rn)寄存器寻址MO A, #data ;(A)←data ⽴即寻址V这类指令的功能是将源操作数送到⽬的操作数A中。

指令执⾏后的结果：除了奇偶标志P始终跟踪A中数据的奇偶性外，不影响PSW中的其他标志位。

1.2 以Rn为⽬的操作数的传送类指令（3条）指令助记符及功能说明如下：⽬的操作数源操作数功能说明源操作数寻址⽅式MOVRn, A ;(Rn)←(A) 寄存器寻址MO V Rn, direct ;(Rn)←(direct)其中，Rn是R0，…，R7中的任意⼀个。

例1 若(A)=20H，则执⾏指令MOV R3, A后，(R3)=20H。

注意：Rn寄存器之间不能直接传送数据。

如指令“MOV R1, R7”是错误的。

该类指令执⾏后，不影响PSW中的标志位。

1.3. 以直接地址directX为⽬的操作数的传送类指令（5条）指令助记符及功能说明如下：⽬的操作数源操作数功能说明源操作数寻址⽅式M OV directX, A ;(directX)←(A)寄存器寻址M directX, Rn ;(directX)←寄存器寻址OV (Rn)M OV directX, directY ;(directX)←(directY)直接寻址M OV directX, @Ri ;(directX)←((Ri))寄存器间接寻址M OV directX, #data ;(directX)←data⽴即寻址这类指令的功能是把源操作数的内容送到直接地址directX中去。

MCS-51单片机汇编指令详解以累加器为目的操作数的指令MOV A，RnMOV A，directMOV A，@RiMOV A，#data第一条指令中，Rn代表的是R0-R7。

第二条指令中，direct 就是指的直接地址，而第三条指令中，就是我们刚才讲过的。

第四条指令是将立即数data送到A中。

下面我们通过一些例子加以说明：MOV A，R1 ；将工作寄存器R1中的值送入A，R1中的值保持不变。

MOV A,30H ；将内存30H单元中的值送入A，30H单元中的值保持不变。

MOV A,@R1 ；先看R1中是什么值，把这个值作为地址，并将这个地址单元中的值送入A中。

如执行命令前R1中的值为20H，则是将20H单元中的值送入A 中。

MOV A,#34H ；将立即数34H送入A中，执行完本条指令后，A中的值是34H。

以寄存器Rn为目的操作的指令MOV Rn,AMOV Rn,directMOV Rn,#data这组指令功能是把源地址单元中的内容送入工作寄存器，源操作数不变。

以直接地址为目的操作数的指令MOV direct,A 例： MOV 20H,AMOV direct,Rn MOV 20H,R1MOV direct1,direct2 MOV 20H,30HMOV direct,@Ri MOV 20H,@R1MOV direct,#data MOV 20H,#34H以间接地址为目的操作数的指令MOV @Ri,A 例：MOV @R0,AMOV @Ri,direct MOV @R1,20HMOV @Ri,#data MOV @R0,#34H十六位数的传递指令MOV DPTR，#data168051是一种8位机，这是唯一的一条16位立即数传递指令，其功能是将一个16位的立即数送入DPTR中去。

其中高8位送入 DPH（083H），低8位送入DPL(082H)。

例：MOV DPTR，#1234H，则执行完了之后DPH中的值为12H，DPL中的值为34H。

51单片机汇编指令集一、数据传送类指令（7种助记符）MOV（英文为Move）：对内部数据寄存器RAM和特殊功能寄存器SFR的数据进行传送；MOVC（Move Code）读取程序存储器数据表格的数据传送；MOVX (Move External RAM) 对外部RAM的数据传送；XCH (Exchange) 字节交换；XCHD (Exchange low-order Digit) 低半字节交换；PUSH (Push onto Stack) 入栈；POP (Pop from Stack) 出栈；二、算术运算类指令（8种助记符）ADD(Addition) 加法；ADDC(Add with Carry) 带进位加法；SUBB(Subtract with Borrow) 带借位减法；DA(Decimal Adjust) 十进制调整；INC(Increment) 加1；DEC(Decrement) 减1；MUL(Multiplication、Multiply) 乘法；DIV(Division、Divide) 除法；三、逻辑运算类指令（10种助记符）ANL(AND Logic) 逻辑与；ORL(OR Logic) 逻辑或；XRL(Exclusive-OR Logic) 逻辑异或；CLR(Clear) 清零；CPL(Complement) 取反；RL(Rotate left) 循环左移；RLC(Rotate Left throught the Carry flag) 带进位循环左移；RR(Rotate Right) 循环右移；RRC (Rotate Right throught the Carry flag) 带进位循环右移；SWAP (Swap) 低4位与高4位交换；四、控制转移类指令（17种助记符）ACALL（Absolute subroutine Call）子程序绝对调用；LCALL（Long subroutine Call）子程序长调用；RET（Return from subroutine）子程序返回；RETI（Return from Interruption）中断返回；SJMP（Short Jump）短转移；AJMP（Absolute Jump）绝对转移；LJMP（Long Jump）长转移；CJNE (Compare Jump if Not Equal)比较不相等则转移；DJNZ (Decrement Jump if Not Zero)减１后不为０则转移；JZ (Jump if Zero)结果为０则转移；JNZ (Jump if Not Zero) 结果不为０则转移；JC (Jump if the Carry flag is set)有进位则转移；JNC (Jump if Not Carry)无进位则转移；JB (Jump if the Bit is set)位为１则转移；JNB (Jump if the Bit is Not set) 位为０则转移；JBC(Jump if the Bit is set and Clear the bit) 位为１则转移，并清除该位；NOP (No Operation) 空操作；五、位操作指令（1种助记符）CLR 位清零；SETB(Set Bit) 位置１。

MCS-51指令系统概述1. 引言MCS-51指令系统是一种被广泛使用的8位微控制器指令集架构。

它是Intel公司于1980年代开发的，旨在满足各种嵌入式系统的需求。

MCS-51指令系统提供了丰富的指令集，包括数据操作、控制流程和I/O操作等指令，可用于开发各种应用。

2. 指令格式MCS-51指令系统的指令由不同长度的操作码组成，通常包括一个或多个操作数。

以下是MCS-51指令系统的指令格式：[操作码] [操作数1] [操作数2]其中，操作码表示要执行的操作，操作数用于指定相关数据或地址。

3. 数据操作指令MCS-51指令系统提供了丰富的数据操作指令，方便对数据进行加载、存储和处理。

以下是一些常用的数据操作指令：•MOV：将一个操作数的值复制到另一个操作数。

•ADD：将两个操作数相加，并将结果存储在目标操作数中。

•SUB：将第二个操作数从第一个操作数中减去，并将结果存储在目标操作数中。

•INC：将操作数的值加1。

•DEC：将操作数的值减1。

4. 控制流程指令MCS-51指令系统提供了各种控制流程指令，用于实现条件和无条件的控制流程。

以下是一些常用的控制流程指令：•JMP：无条件跳转到指定的地址。

•JZ：如果零标志位被设置，那么跳转到指定的地址。

•JC：如果进位标志位被设置，那么跳转到指定的地址。

•CALL：调用一个子程序，并将返回地址存储在堆栈中。

5. I/O操作指令MCS-51指令系统提供了丰富的I/O操作指令，用于控制外设设备的输入和输出。

以下是一些常用的I/O操作指令：•MOV：将一个操作数的值复制到特殊功能存放器或外设设备存放器。

•IN：将外设设备的数据读取到存放器中。

•OUT：将存放器的值输出到外设设备。

6. 中断处理MCS-51指令系统支持中断处理，用于实现实时响应和异步事件的处理。

中断处理机制允许在程序的任意位置响应外部或内部的中断请求。

通过使用中断向量表和相关中断效劳程序，可以在发生中断时自动跳转到指定的中断处理程序。