第03章 寻址方式及堆栈(教案)

由此可把数据传送指令分成三部分
(一）内部数据传送（通用传送指令）
1．以A为目的操作数
MOV A，Rn MOV A，@Ri ；A← （Rn） ；A←((Ri))
双字节
11101rrr 1110011i
MOV A，direct ；A←（direct） 11100101 direct
MOV A，#data ；A←#data 例： MOV A，@R1 若（R1）=20H,（20H）=62H 结果：（A）＝62H 11100100 data
指令MOVC A，＠A＋DPTR；执 行示意图
结果:（ACC）＝64H
六、相对寻址

以当前PC的内容为基准，加上指令给出的 偏移量（rel）形成新的PC值(转移地址） 的寻址方式。
转移地址＝目的地址 ＝当前（PC）＋rel
目的地址＝PC当前值十rel 目的地址＝转移指令的PC值＋2（或3）十rel 目的地址＝转移指令地址＋转移指令字节数＋rel
单周期：64 双周期：45 四周期：2
若fosc=12MHz， 大多指令执行 仅1μs
按照指令的功能分5大类
一、数据传送类指令（29条） 二、算术运算类指令（24条） 三、逻辑操作类指令（24条） 四、控制转移类指令（17条） 五、位操作类指令 （17条）
在描述指令系统的功能时，常用符号介绍：
@——间址符号，如@Ri，@DPTR 13. / ——位操作数的前缀，表示对该位操作 数取反，如/bit。 14. (×)——由×寻址的单元中的内容。 15. （（X））——由X的内容作为地址的存 储单元的内容。 16. ← ——箭头右边的内容取代箭头左边的 内容。
12.
一、数据传送类指令（29条）

04 寻址方式和指令系统的关 系
寻址方式对指令执行的影响
01
寻址方式决定了指令操作数的来源和访问方式，从而
影响指令的执行效率和正确性。
02
不同的寻址方式可能导致指令执行时间不同，因为它
们可能需要不同的计算步骤和内存访问次数。
03
寻址方式的正确选择可以简化指令的执行过程，提高
指令的执行效率。
指令系统对寻址方式的支持
在个人电脑（PC）领域，IBM PC/AT是基于8086的扩展版 80286开发的，奠定了现代PC 的基础。
8086也被广泛应用于工业控制、 自动化设备、仪器仪表等领域。
现代计算机系统中8086的继承和发展
尽管随着技术的进步，更先进的微处理器已经取代了8086在主流应用中的地位， 但8086的设计理念和架构仍然在许多嵌入式系统、低功耗应用中得到继承和发展 。
CALL指令用于调用子程序， 并将返回地址压入堆栈。
处理器控制类指令
处理器控制类指令用于控制 处理器的状态和行为。
包括HLT、INT、IRET等指令。
02
01
03
HLT指令用于暂停处理器执 行，等待中断或系统调用。
INT指令用于触发软件中断， 执行中断处理程序。
04
05
IRET指令用于从中断返回， 恢复程序的执行。
算术运算类指令用于执行 加、减、乘、除等算术运 算。
ADD指令将两个操作数 相加并将结果存储在目标 操作数中。
ABCD
包括ADD、SUB、MUL、 DIV等指令。
SUB指令从第一个操作数中 减去第二个操作数，并将结 果存储在目标操作数中。
逻辑运算类指令
逻辑运算类指令用于执行逻 辑与、或、非等逻辑运算。

ARx包含了数据存储器地址 访问后，ARx以循环寻址方式减1 ARx包含了数据存储器地址 访问后，ARx以循环寻址方式减去 AR0 ARx包含了数据存储器地址 访问后，ARx以循环寻址方式加1 ARx包含了数据存储器地址 访问后，ARx以循环寻址方式加上 AR0 ARx加上16位长偏移量作为数据 存储器地址 访问后，ARx中内容不变 ARx加上16位长偏移量作为数据 存储器地址 访问后，ARx中内容加上16位长 偏移量 ARx以循环寻址方式加上16位长 偏移量作为数据存储器地址， 同时修改ARx中内容 以无符号16位长偏移量作为数据 存储器地址 （绝对地址）
19
单操作数 3 间接寻址 y0 a i x i a0 x0 a1 x1 a 2 x 2 a3 x3 编程举例： i 0 .mmregs .bss x, 4 .word 1, 2, 3, 4 STM #a, AR1 STM #x, AR2 LD #0, A LD *AR1+，T MAC *AR2+，A LD *AR1+，T MAC *AR2+，A LD *AR1+，T MAC *AR2+，A LD *AR1，T MAC *AR2，A …..
第一条指令表示将数据存储器中以DATA符号为地址单元中 的数据传送到由辅助寄存器ARl所指向的数据存储单元中去。 DATA代表数据存储单元的地址dmad。 第二条指令表示将程序存储器中以TABLE符号为地址单元中 的数据传送到由辅助寄存器AR2所指向的数据存储单元中去。 TABLE代表程序存储单元的地址pmad。 第三条指令表示将地址为0F2F0H的端口中的数据传送到由 辅助寄存器AR5所指向的数据存储单元中去。
17序号间址类型功能说明arxaddrarxarx包含了数据存储器地址arxaddrarxarxarx1arx包含了数据存储器地址访问后arx中地址减1arxaddrarxarxarx1arx包含了数据存储器地址访问后arx中地址加1arxaddrarx1arxarx1寻址前arx中地址加1arx0baddrarxarxbarxar0arx包含了数据存储器地址访问后arx以位倒序方式减去ar0arx0addrarxarxarxar0arx包含了数据存储器地址访问后arx中减去ar0arx0addrarxarxarxar0arx包含了数据存储器地址访问后arx中加上ar0arx0baddrarxarxbarxar0arx包含了数据存储器地址访问后arx以位倒序方式加上ar0号表示间址32位字时增减为2寻址前变址只用于写操作指令18arxaddrarxarxcircarx1arx包含了数据存储器地址访问后arx以循环寻址方式减1arx0addrarxarxcircarxar0arx包含了数据存储器地址访问后arx以循环寻址方式减去ar010arxaddrarxarxcircarx1arx包含了数据存储器地址访问后arx以循环寻址方式加111arx0addrarxarxcircarxar0arx包含了数据存储器地址访问后arx以循环寻址方式加上ar012arxlkaddrarxlkarxarxarx加上16位长偏移量作为数据存储器地址访问后arx中内容不变13arxlkaddrarxlkarxarxlkarx加上16位长偏移量作为数据存储器地址访问后arx中内容加上16位长偏移量14arxlkaddrcircarxlkarxcircarxlkarx以循环寻址方式加上16位长偏移量作为数据存储器地址同时修改arx中内容15lkaddrlk以无符号16位长偏移量作为数据存储器地址绝对地址lk不允许mmr寻址19间接寻址时

内容相互交换。
3.2.3 算术运算类指令
表 3.2 算术运算指令
表 3.2 算术运算指令
表 3.3 影响标志位的指令
表 3 3 影 响 标 志 位 的 指 令
.
一、 加法指令 1. 普通加法指令 ADD A, Rn ADD A, direct ADD A, @Ri ADD A, ＃data
MOV R0 30H A, @R0 内部RAM
30H
20H
A 20H
5. 基址寄存器加变址寄存器间接寻址 这种寻址方式用于访问程序存储器中的数据表格, 它以 基址寄存器DPTR或PC的内容为基本地址, 加上变址寄存器 A的内容作为操作数的地址, 例如: MOVC A, @DPTR+A JMP @A+DPTR MOVC A, @ PC+A
3.2.2 数据传送类指令
图 3 –1 MCS -51传送指令示意图
表 3.1 数据传送类指令一览表
表 3.1 数据传送类指令一览表
1. 数据传送到累加器A的指令 MOV A, Rn MOV A, direct MOV A, @Ri MOV A, ＃data 这组指令的功能是：把源操作数的内容送入累加器A。 例如: MOV A, ＃10H, 该指令执行时将立即数 10H送入累 加器A中。
这组指令的功能是：把源操作数的内容送入内部RAM 单元或特殊功能寄存器。其中第三条指令和最后一条指令 都是三字节指令。第三条指令的功能很强, 能实现内部 RAM之间、特殊功能寄存器之间或特殊功能寄存条指令是将16位的立即
数送入数据指针寄存器DPTR。
4. 累加器A与外部数据存储器之间的传送指令 MOVX A, @DPTR MOVX A, @Ri MOVX @DPTR, A MOVX @Ri, A

单片机原理及应用
北京化工大学 信息科学与技术学院 郭 青
1
第三章
本章重点
寻址方式
80C51指令系统
指令格式
操作结果及对标志位影响
3.1
111条指令
概述
29 24 24 17
数据传送类指令 数学运算类指令
分类
逻辑运算类指令 控制转移类指令
位操作指令
17
单字节指令 按指令长度分类
双字节指令
三字节指令 12个振荡周期 64
COUNT：PUSH DPH； 保护DPTR内容
PUSH DPL；
MOV DPTR，#TABLE ；赋表首地址给DPTR
MOVC A, @A+DPTR
; POP DPL； 根据A中内容查表 恢复DPTR内容 返回主程序
POP DPH
RET;
ORG 1000H TABLE：DB 00 DB 01 DB 04 DB 09 DB 16 DB 25 DB 36 DB 49 DB 64 DB 81
19
3.3.1 数据传送类指令
按操作方式，分为三种： 数据传送 数据交换 栈操作
一、普通传送类指令 格式： MOV （目的操作数），（源操作数） 操作码助记符 操作： 将源操作数单元内容，传送到目的操作数 单元中，源操作数内容不变。不影响标志 位Cy，AC和OV。
操作数的组合关系
1、立即数的传送 MOV A, #data MOV Rn, #data (A) (Rn) #data #data
d：MOV direct，#data
将8位立即数送入由direct直接寻址的地 址单元中。 direct：00H~FFH，8位二进制地址码
寻址内部RAM（00H~7FH）及SFR

TMOD 定时器方式寄存器
部分专用寄存器介绍
1) 程序状态字寄存器PSW C AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
C：为进位标志，AC：半进位标志，F0 、 F1为用户标志， RS1和RS0为当前工作寄存器组的选择位，OV 是溢出标志 位， P是奇偶标志位。
2)ACC：累加器 3)DPTR：地址寄存器
B ACC PSW TH2* TL2* RCAP2H* RCAP2L* T2MOD* T2CON* IP P3 专 IE 用 WDTRST 寄 P2 存 SBUF 器 SCON 区 P1 SFR TH1 TH0 TL1 TL0 TMOD TCON PCON DP1H DP1L DPH DPL SP P0
工作寄存器区： 00H~1FH
30H 2FH
用户RAM区

位寻址区：
20H~2FH
20H 1FH 18H 17H
位寻址区 （位地址00H～7FH）
第3组工作寄存器区R0～R7

用户RAM区： 30H~7FH
第2组工作寄存器区R0～R7 10H 0FH 第1组工作寄存器区R0～R7 08H 07H 第0组工作寄存器区R0～R7 00H
二、数据存储器
工作寄存器区

地址：00H~1FH,32B；

4组：每组为8个8位寄存器
R0~R7；

由PSW中的RS1,RS0选择 当前工作寄存器。
RS1RS0与工作寄存器的关系
工作寄存器选择
组
0 1 2
RS1 RS0 R0
0 0 1 0 1 0 00H 08H 10H
R1
01H 09H 11H
假定R1寄存器的内容是 60H，则其功能是以 R1寄存 器的内容60H为地址，将60H地址单元的内容与累加器A 中的数相“与”，其结果仍存放在A中。

(1)数据传送类指令(29条)；
(2)算术运算类指令(24条)；
(3)逻辑运算及移位类指令(24条)； (4)控制转移类指令(17条)； (5)位操作类指令(17条)。
6
本节内容
3.1.1 汇编语言指令格式 3.1.2 机器码的三种格式 3.1.3 指令中常用符号说明
7
3.1.1 汇编语言指令格式
3.4.1 加法指令 3.4.2 减法指令 3.4.3 乘、除法指令
3.5 逻辑运算及移位类指令(24条)
3.5.1 逻辑与运算指令 3.5.2 逻辑或运算指令
3
第2章:80C51系列单片机基本结构及原理
3.5.3 逻辑异或运算指令 3.5.4 累加器清零、取反指令 3.5.5 循环移位指令
目录
3.6 控制转移类指令（17条）
解：指令执行过程如图3-3，结果：（A）= 60H 。 指令在ROM中的机器码为E8H，指令对应的机器码是：E8H=1110 1000B，二进 制的后三位000就是隐含的R0寄存器的编码，如果是R7其编码为111。 由于寄存器在CPU内部，所以采用寄存器寻址可以获得较高的运算速度。
31
32
能实现这种寻址方式的寄存器有： （1）工作寄存器 R0～R7 (4组工作寄存器均可) （2）累加器A (注：使用A为寄存器寻址，使用ACC为直接寻址) （3）寄存器B (注：以AB寄存器对的形式出现时为寄存器寻址，单独出现
一条完整的汇编语言指令通常由标号、操作码、操作数 （一般包括目的操作数和源操作数)及指令的注释构成。 指令格式： [标号:] <操作码> [操作数] [，操作数][；注释]
说明：
①在一条指令中，方括号中的内容可有可无，尖括号中的内容 必须有。

(4)基址变址寻址： lea bx,num mov si,4 mov dx,[bx][si]
P33 1、2、3、5、6（单数）、
图示
1、直接寻址
例：指令：mov bx,es：[1234h]，(es)=1000h， （11234h）=1234h。问该指令执行后，bx的值是什 么？
PA=（es）×16+1234h=11234h （bx）=1234h
1、直接寻址
要点：
地址也常用内存变量名来表示，书写格式：v_1或 [v_1]。
综合
例4：如图所示，取第三个字数 据→（dx） 解：取第3个数据，其偏移量： num+3 (1)直接寻址： mov dx,num+4 ;num为字变量 (2)寄存器间接寻址： lea bx,num+4 mov dx,[bx]
综合
(3)寄存器相对寻址： mov si,4 mov dx,num[si]
一、概述 二、立即数寻址（imm） 三、寄存器寻址（reg） 四、存储器寻址（mem）
寄存器寻址（reg）
指令所要的操作数已存储在某寄存器中，或把目标 操作数存入寄存器。把在指令中指出所使用寄存器 （寄存器符号)的寻址方式称为寄存器寻址方式。
执行过程
指令中可以引用的寄存器及其符号如下： 8位寄存器有：ah、al、bh、bl、ch、cl、 dh和dl。 16位寄存器有：ax、bx、cx、dx、si、di、 sp、bp、ip和段寄存器。
寄存器寻址（reg）
例：
add varw,ax add varb,bh
；其中varw，varb是字、字节内存变量。
add bh,78h
add ax,1234h
mov ax,bx
mov bh,al

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① 段内直接短转移 格式：JMP SHORT LABEL 例.
JMP SHORT B1 ;无条件转移到B1标号处 A1: ADD AX,BX B1: …
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② 段内直接转移 格式：JMP LABEL 或： JMP NEAR PTR LABEL
同上
测试并取反由SRC 指定的DST中的位
同上
表3-4 位测试指令
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10
三、位扫描指令
从386开始增加了位扫描指令,它们包括 BSF、BSR指令，可用于扫描操作数中第一个含 1的位。
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11
1.顺向扫描指令 BSF 格式：BSF DST,RSC 功能：从右向左扫描RSC操作数中第一个含1的
… B3: SUB AX,CX
… C2 ENDS
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动画演示
29
2.条件转移指令 执行这类指令时通过检测由前边指令已
设置的标志位确定是否转移，所以它们通常 是跟在影响标志的指令之后。这类指令本身 并不影响标志。
条件转移指令的通用汇编格式： JCC LABEL
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（设为n），空出的位用操作数OPRD2高端的n位 填充，但OPRD2的内容不变，最后移出的位在进 位标志CF中。
2．双精度右移指令 SHRD 格式：SHRD OPRD1,OPRD2,CNT
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3.6 程序控制指令
本节提供的指令可以改变程序执行的顺 序，控制程序的流向。它们均不影响标志位。
表3-7 检测北单京理个工大条学件-张华标平志-201位0 转移指令 33