位及位操作指令
通过前面那些流水灯的例子，我们已经习惯了“位”一位就是一盏灯的亮和灭，而我们学的指令却全都是用“字节”来介绍的：字节的移动、加法、减法、逻辑运算、移位等等。用字节来处理一些数学问题，比如说：控制冰箱的温度、电视的音量等等很直观，可以直接用数值来表在。可是如果用它来控制一些开关的打开和合上，灯的亮和灭，就有些不直接了，记得我们上次课上的流水灯的例子吗？
我们知道送往P1口的数值后并不能马上知道哪个灯亮和来灭，而是要化成二进
制才知道。工业中有很多场合需要处理这类开关输出，继电器吸合，用字节来处
理就显示有些麻烦，所以在8031单片机中特意引入一个位处理机制。
1.位寻址区
在8031中，有一部份RAM和一部份SFR是具有位寻址功能的，也就是说这些RAM的每一个位都有自已的地址，可以直接用这个地址来对此进行操作。
图1
内部RAM的20H-2FH这16个字节，就是8031的位寻址区。看图1。可见这里面的每一个RAM中的每个位我们都可能直接用位地址来找到它们，而不必用字节地址，然后再用逻辑指令的方式。
2.可以位寻址的特殊功能寄存器
8031中有一些SFR是可以进行位寻址的，这些SFR的特点是其字节地址均可被8整除，如A累加器，B寄存器、PSW、IP（中断优先级控制寄存器）、IE（中断允许控制寄存器）、SCON（串行口控制寄存器）、TCON （定时器/计数器控制寄存器）、P0-P3（I/O端口锁存器）。以上的一些SFR我们还不熟，等我们讲解相关内容时再作详细解释。
3.位操作指令
MCS-51单片机的硬件结构中，有一个位处理器（又称布尔处理器），它有一套位变量处理的指令集。在进行位处理时，CY（就是我们前面讲的进位位）称“位累加器”。有自已的位RAM，也就是我们刚讲的内部RAM 的20H-2FH这16个字节单元即128个位单元，还有自已的位I/O空间（即P0.0…..P0.7,P1.0…….P1.7,P2.0……..P2.7,P3.0……..P3.7）。当然在物理
实体上它们与原来的以字节寻址用的RAM，及端口是完全相同的，或者说这些RAM及端口都可以有两种用法。
1.位传送指令
MOV C，BIT
MOV BIT，C
这组指令的功能是实现位累加器（CY）和其它位地址之间的数据传递。
例：MOV P1.0,CY;将CY中的状态送到P1.0引脚上去（如果是做算术运算，我们就可以通过观察知道现在CY是多少啦）。
MOV P1.0,CY;将P1.0的状态送给CY。
2.位修正指令
1.位清0指令
CLR C;使CY=0
CLR bit ;使指令的位地址等于0。例：CLR P1.0 ;即使P1.0变为0
2.位置1指令
SETB C ;使CY=1
SETB bit ;使指定的位地址等于1。例：SETB P1.0 ;使P.0变为1
3.位取反指令
CPL C ;使CY等于原来的相反的值，由1变为0，由0变为1。
CPL bit ;使指定的位的值等于原来相反的值，由0变为1，由1变为0。
例：CPL P1.0
以我们做过的实验为例，如果原来灯是亮的，则执行本指令后灯灭，反之原来灯是灭的，执行本指令后灯亮。
1.位逻辑运算指令
1.位与指令
ANL C,bit ;CY与指定的位地址的值相与，结果送回CY
ANL C,/bit ;先将指定的位地址中的值取出后取反，再和CY相与，结果送回CY，但注意，指定的位地址中的值本身并不发生变化。
例：ANL C,/P1.0
设执行本指令前，CY=1，P1.0等于1（灯灭），则执行完本指令后CY=0，而P1.0也是等于1。
可用下列程序验证：
ORG 0000H
AJMP START
ORG 30H
START：MOV SP，#5FH
MOV P1，#0FFH
SETB C
ANL C，/P1.0
MOV P1.1,C ;将做完的结果送P1.1,结果应当是P1.1上的灯亮，而P1.0上的灯还是不亮。
2.位或指令
ORL C,bit
ORL C,/bit
这个的功能大家自行分析吧，然后对照上面的例程，编一个验证程序，看看你相得对吗？
1.位条件转移指令
1.判CY转移指令
JC rel
JNC rel
第一条指令的功能是如果CY等于1就转移，如果不等于1就顺序执行。
那么转移到什么地方去呢？我们可以这样理解：JC 标号，如果等于1就转到标号处执行。这条指令我们在上节课中已讲到，不再重复。
第二条指令则和第一条指令相反，即如果CY=0就转移，不等于0就顺序执行，当然，我们也同样理解：JNC 标号
2.判位变量转移指令
JB bit,rel
JNB bit,rel
第一条指令是如果指定的bit位中的值是1，则转移，否则顺序执行。同样，我们可以这样理解这条指令：JB bit,标号
第二条指令请大家先自行分析
下面我们举个例子说明：
ORG 0000H
LJMP START
ORG 30H
START：MOV SP，#5FH
MOV P1，#0FFH
MOV P3，#0FFH
L1:JNB P3.2,L2;P3.2上接有一只按键，它按下时，P3.2=0
JNB P3.3,L3 ;P3.3上接有一只按键，它按下时，P3.3=0
LJM P L1
L2: MOV P1,#00H
LJMP L1
L3: MOV P1,#0FFH
LJMP L1
END
把上面的例子写入片子，看看有什么现象………
.
.
按下接在P3.2上的按键，P1口的灯全亮了，松开或再按，灯并不熄灭，然后按下接在P3.3上的按键，灯就全灭了。这像什么？这不就是工业现场经常用到的“启动”、“停止”的功能吗？
怎么做到的呢？一开始，将0FFH送入P3口，这样，P3的所有引线都处于高电平，然后执行L1，如果P3.2是高电平（键没有按下），则顺序执行JNB P3.3,L3语句，同样，如果P3.3是高电平（键没有按下），则顺序执行LJMP L1语句。这样就不停地检测P3.2、P3.3，如果有一次P3.2上的按键按下去了，则转移到L2，执行MOV P1，#00H，使灯全亮，然后又转去L1，再次循环，直到检测到P3.3为0，则转L3，执行MOV P1，#0FFH，例灯全灭，再转去L1，如此循环不已。
大家能否稍加改动，将本程序用JB指令改写？
第二章 MCS_51指令系统 2．1．2 寻址方式 关键：有几个放数的地方？ 如何找到数，数送到什么地方去？ 数字量0和1与模拟量0伏和5伏的关 系。 1．寄存器寻址方式MOV A ，R0 2．直接寻址方式MOV A ，30H 3．寄存器间接寻址方式MOV A ，@R0 4．立即寻址方式MOV A ，#30H 5．位寻址方式ANL C ，30H 6．变址寻址方式MOVC A，@A+DPTR MOVC A ，@A+PC JMP A ，@A+DPTR 7．相对寻址方式SJMP rel 2．2 数据传送指令 2．2．1 内部RAM数据传送指令组
1．立即数传送指令 MOV A，#data MOV direct, #data MOV Rn, #data MOV @Ri, #data MOV DPTR，#data16 2．内部RAM之间的数据传送指令MOV direct2，direct1 MOV direct, Rn MOV Rn, direct MOV direct, @Ri MOV @Ri, direct 3．累加器的数据传送指令 MOV A，Rn MOV Rn , A MOV A , direct MOV direct , A MOV A , @Ri MOV @Ri , A
2．2．2 外部RAM数据传送指令组 对外部RAM只能使用间接寻址方法，分别使用DPTR和Ri作间址寄存器 1．使用DPTR进行间接寻址 MOVX A ，@DPTR MOVX @DPTR，A 2．使用Ri进行间接寻址 MOVX A ，@Ri MOVX @Ri，A 2．2．3 程序存储器数据传送指令组MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC 寻址范围64KB 2．2．4 数据交换指令组 数据交换指令主要是在内部RAM单元与累加器A这之间进行，有整字节和半字节交换1. 整字节交换指令 XCH A，Rn
51单片机汇编指令速查表 指令格式功能简述字节数周期 一、数据传送类指令 MOV A， Rn 寄存器送累加器 1 1 MOV Rn，A 累加器送寄存器 1 1 MOV A ，＠Ri 内部RAM单元送累加器 1 1 MOV ＠Ri ，A 累加器送内部RAM单元 1 1 MOV A ，#data 立即数送累加器 2 1 MOV A ，direct 直接寻址单元送累加器 2 1 MOV direct ，A 累加器送直接寻址单元 2 1 MOV Rn，#data 立即数送寄存器 2 1 MOV direct ，#data 立即数送直接寻址单元 3 2 MOV ＠Ri ，#data 立即数送内部RAM单元 2 1 MOV direct ，Rn 寄存器送直接寻址单元 2 2 MOV Rn ，direct 直接寻址单元送寄存器 2 2 MOV direct ，＠Ri 内部RAM单元送直接寻址单元 2 2 MOV ＠Ri ，direct 直接寻址单元送内部RAM单元 2 2 MOV direct2，direct1 直接寻址单元送直接寻址单元 3 2 MOV DPTR ，#data16 16位立即数送数据指针 3 2 MOVX A ，＠Ri 外部RAM单元送累加器(8位地址) 1 2 MOVX ＠Ri ，A 累加器送外部RAM单元(8位地址) 1 2 MOVX A ，＠DPTR 外部RAM单元送累加器(16位地址) 1 2 MOVX ＠DPTR ，A 累加器送外部RAM单元(16位地址) 1 2 MOVC A ，＠A+DPTR 查表数据送累加器(DPTR为基址) 1 2 MOVC A ，＠A+PC 查表数据送累加器(PC为基址) 1 2 XCH A ，Rn 累加器与寄存器交换 1 1 XCH A ，＠Ri 累加器与内部RAM单元交换 1 1 XCHD A ，direct 累加器与直接寻址单元交换 2 1 XCHD A ，＠Ri 累加器与内部RAM单元低4位交换 1 1 SWAP A 累加器高4位与低4位交换 1 1 POP direct 栈顶弹出指令直接寻址单元 2 2 PUSH direct 直接寻址单元压入栈顶 2 2 二、算术运算类指令 ADD A， Rn 累加器加寄存器 1 1
3．2．1数据传送与交换类指令 共有28条指令，包括以A，Rn，DPTR，直接地址单元，间接地址单元为目的的操作数的指令；访问外部RAM的指令；读程序存储器的指 9．堆栈操作 3．2 分类指令 在介绍各条分类指令之前，将指令中的操作数及注释中的符号说明如下。Rn：当前指定的工作寄存器组中的Ro-R7(其中n＝0，1，2，…，7)。 Ri：当前指定的工作寄存器组中的RO，R1(其中i＝0，1)。 (Ri)：Ri间址寻址指定的地址单元。 ((Ri))：Ri间址寻址指定地址单元中的内容。 dir：8位直接字节地址(在片内RAM和SFR存储空间中)。 #data8：8位立即数。 #datal6：16位立即数。 addrl6：16位地址值。 addrll：11位地址值。 bit：位地址(在位地址空间中)。 rel：相对偏移量(一字节补码数)。 下面介绍各条分类指令的主要功能和操作，详细的指令操作说明及机器码形式可见附录。 3．2．1数据传送与交换类指令
共有28条指令，包括以A，Rn，DPTR，直接地址单元，间接地址单元为目的的操作数的指令；访问外部RAM的指令；读程序存储器的指 令；数据交换指令以及准栈操作指令。
9．堆栈操作 PUSH dir ；SP十1-6P，(dir)一(SP) POP dir ；((SP))一dir，SP－1--P ， 例1 SP＝07H，(35H)＝55H，指令PUSH 35H执行后，55H送入08H地址单元，SP= 08H。 例2 SP＝13H，(13H)= 1FH，指令POP 25H执行后，1FH压入25H地址单元，SP此时为12H。 综合例把片内RAM中50H地址单元中的内容与40H地址单元中的内容互换。方法一(直接地址传送法)： MOV A ，50H
练习练习练习 第二章单片机结构及原理 1、MCS-51单片机内部包含哪些主要功能部件？它们的作用是什么？ 答：（1）一个8bit CPU是微处理器的核心，是运算和逻辑计算的中心。 （2）片内震荡器及时钟电路：提供标准时钟信号，所有动作都依据此进行。 （3）4K ROM程序存贮器：存贮程序及常用表格。 （4）128B RAM 数据存贮器：存贮一些中间变量和常数等。 （5）两个16bit定时器/计数器：完全硬件定时器 （6）32根可编程I/O口线：标准8位双向（4个）I/O接口，每一条I/O线都能独立地作输入或输出。 （7）一个可编程全双工串行口。 （8）五个中断源。 2、什么是指令？什么是程序？ 答：指令是规定计算机执行某种操作的命令。 程序是根据任务要求有序编排指令的集合。 3、如何认识89S51/52存储器空间在物理结构上可以划分为4个空间，而在逻辑上又可以划分为3个空间？ 答：89S51/52存储器空间在物理结构上设有４个存储器空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。在逻辑上有３个存储器地址空间：片内、片外统一的64KB程序存储器地址空间，片内256Ｂ数据存储器地址空间，片外64ＫＢ的数据存储器地址空间。 4、开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器？他们的地址是多少？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？ 答：开机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器，地址为00H～07H，CPU通过改变状态字寄存器PSW中的RS0和RS1来确定工作寄存器组。 5、什么是堆栈？堆栈有何作用？在程序设计时，有时为什么要对堆栈指针SP重新赋值？如果CPU 在操作中要使用两组工作寄存器，SP应该多大？ 答：堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。堆栈指针SP复位后指向07H单元，00H～1FH为工作寄存器区，20H～2FH为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对SP重新赋值。如果CPU在操作中要使用两组工作寄存器，SP应该至少设置为0FH。 6、89S51/52的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当振荡频率为8MHz时，一个单片机周期为多少微秒？ 答：时钟周期为时钟脉冲频率的倒数，他是单片机中最基本的、最小的时间单位。机器周期是指完成一个基本操作所需要的时间，一个机器周期由12个时钟周期组成。指令周期是执行一条指令所需要的时间，由若干个机器周期组成。 若fosc=8MHz，则一个机器周期=1/8×12μs=1.5μs 7、89S51/52扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间为什么不会发生总线冲突？ 答：访问片外程序存储器和访问数据存储器使用不同的指令用来区分同一地址空间。 8、程序状态字寄存器PSW的作用是什么？常用状态标志有哪些位？作用是什么？ 答：程序状态字PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的，但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。各个标志位的意义如下： PSW.7（C y）：进位标志位。 PSW.6（AC）：辅助进位标志位，又称为半进位标志位。 PSW.5（F0）：用户标志位。
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；
C51单片机位操作方法 [日期:2010-10-21 ] [来源:本站原创作者:佚名] [字体：大中小] (投递新闻) C51对位的操控能力是非常强大的。从这一点上，就可以看出C不光具有高级语言的灵活性，又有低级语言贴近硬件的特点。这也是在各个领域中都可以看到C的重要原因。在这一节中将详细讲解C51中的位操作及其应用。 1、位运算符 C51提供了几种位操作符，如下表所示： 运算符含义运算符含义 &按位与~取反 |按位或<<左移 ^按位异或>>右移 1）“按位与”运算符（&） 参加运算的两个数据，按二进位进行“与”运算。原则是全1为1,有0为0,即：0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1; 如下例： a=5&3; //a=(0b 0101) & (0b 0011) =0b 0001 =1 那么如果参加运算的两个数为负数，又该如何算呢？会以其补码形式表示的 二进制数来进行与运算。 a=-5&-3; //a=(0b 1011) & (0b1101) =0b 1001 =-7 在实际的应用中与操作经常被用于实现特定的功能： 1.清零 “按位与”通常被用来使变量中的某一位清零。如下例： a=0xfe; //a=0b 11111110 a=a&0x55; //使变量a的第1位、第3位、第5位、第7位清零a= 0b 01010100 2.检测位 要知道一个变量中某一位是‘1’还是‘0’，可以使用与操作来实现。 a=0xf5; //a=0b 11110101 result=a&0x08; //检测a的第三位,result=0 3.保留变量的某一位 要屏蔽某一个变量的其它位，而保留某些位，也可以使用与操作来实现。 a=0x55; //a=0b 01010101 a=a&0x0f; //将高四位清零，而保留低四位a=0x05
指令中常用符号说明 Rn当前寄存器区的8个工作寄存器R0~R7（n=0~7） Ri当前寄存器区可作为地址寄存器的2个工作寄存器R0和R1（i=0,1） Direct8位内部数据寄存器单元的地址及特殊功能寄存器的地址 #data表示8位常数（立即数） #data16表示16位常数 Add16表示16位地址 Addr11表示11位地址 Rel8位代符号的地址偏移量 Bit表示位地址 @间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀 ( )表示括号中单元的内容 (( ))表示间接寻址的内容 指令系统 数据传送指令（8个助记符） 助记符中英文注释 MOV Move 移动 MOV A , Rn;Rn→A，寄存器Rn的内容送到累加器A MOV A , Direct;（direct）→A，直接地址的内容送A MOV A ,@ Ri;（Ri）→A，RI间址的内容送A MOV A , #data;data→A，立即数送A MOV Rn , A;A→Rn，累加器A的内容送寄存器Rn MOV Rn ,direct;（direct）→Rn，直接地址中的内容送Rn MOV Rn , #data;data→Rn，立即数送Rn MOV direct , A;A→（direct），累加器A中的内容送直接地址中 MOV direct , Rn;(Rn)→direct，寄存器的内容送到直接地址 MOV direct , direct;(direct)→direct，直接地址的内容送到直接地址 MOV direct , @Ri;（（Ri））→direct，间址的内容送到直接地址 MOV direct , #data;8位立即数送到直接地址中 MOV @Ri , A;(A)→@Ri，累加器的内容送到间址中 MOV @Ri , direct;direct→@Ri，直接地址中的内容送到间址中 MOV @Ri , #data; data→@Ri ，8位立即数送到间址中 MOV DPTR , #data16;data16→DPTR,16位常数送入数据指针寄存器，高8位送入DPH，低8位送入DPL中（单片机中唯一一条16位数据传送指令） （MOV类指令共16条）
1、单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期之间是什么关系？ 答：一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周期，即1M=6S=12P。 2、存储器中有几个保留特殊功能的单元用做入口地址？作用是什么？ 答：MCS-51系列单片机的存储器中有6个保留特殊功能单元； 作用：0000H为复位入口、0003H为外部中断0入口、000BH为T0溢出中断入口、0013H为外部中断1入口、001BH为T1溢出中断入口、0023H为串行接口中断入口。 3、开机复位后，CPU使用是的哪组工作寄存器？它们的地址是什么？CPU如何确定和改变当前工 作寄存器组？ 答：开机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器。 它们的地址是00H~07H。CPU通过对程序状态字PSW中RS1、RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。如：RS1、RS0为00则指向第0组；为01则指向第1组；为10则指向第2组；为11则指向第3组。 4、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期的如何分配的？当振荡频率为8MHz时，一个单片 机时钟周期为多少微秒？ 答：MCS-51的时钟周期是最小的定时单位，也称为振荡周期或节拍。一个机器周期包含12个时钟周期或节拍。不同的指令其指令周期一般是不同的，可包含有1~4个机器周期。 当振荡频率为8MHz时，一个单片机时钟周期为0.125μs 。 5、EA/V 引脚有何功用？8031的引脚应如何处理？为什么？ PP 答：EA/V PP是双功能引脚： （1）EA接高电平时，在低4KB程序地址空间（0000H~0FFFH），CPU执行片内程序存储器的指令，当程序地址超出低4KB空间（1000H~FFFFH）时，CPU将自动执行片外程序存储器的指令。 （2）EA接低电平时，CPU只能执行外部程序存储器的指令。 8031单片机内部无ROM，必须外接程序存储器。因此，8031的EA引脚必须接低电平。 在对8751单片机内部的EPROM编程时，此引脚V PP外接+12V电压，用于固化EPROM程序。 6、单片机对中断优先级的处理原则是什么？ 答：⑴低级不能打断高级，高级能够打断低级； ⑵一个中断以被响应，同级的被禁止； ⑶同级，按查询顺序，INT0→T0→INT1→T1→串行接口。 7、MCS-51的外部中断的触发方式有哪两种？他们对触发脉冲或电平有什么要求？ 答：有电平触发和脉冲触发。
51单片机常用汇编语言助记符英文全称 (1)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； （2）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； (3)逻辑运算类指令（10种助记符） ANL(AND Logic) 逻辑与； 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； （4）控制转移类指令（17种助记符） ACALL（Absolute subroutine Call）子程序绝对调用；
位及位操作指令 通过前面那些流水灯的例子，我们已经习惯了“位”一位就是一盏灯的亮和灭，而我们学的指令却全都是用“字节”来介绍的：字节的移动、加法、减法、逻辑运算、移位等等。用字节来处理一些数学问题，比如说：控制冰箱的温度、电视的音量等等很直观，可以直接用数值来表在。可是如果用它来控制一些开关的打开和合上，灯的亮和灭，就有些不直接了，记得我们上次课上的流水灯的例子吗？ 我们知道送往P1口的数值后并不能马上知道哪个灯亮和来灭，而是要化成二进 制才知道。工业中有很多场合需要处理这类开关输出，继电器吸合，用字节来处 理就显示有些麻烦，所以在8031单片机中特意引入一个位处理机制。 1.位寻址区 在8031中，有一部份RAM和一部份SFR是具有位寻址功能的，也就是说这些RAM的每一个位都有自已的地址，可以直接用这个地址来对此进行操作。
图1 内部RAM的20H-2FH这16个字节，就是8031的位寻址区。看图1。可见这里面的每一个RAM中的每个位我们都可能直接用位地址来找到它们，而不必用字节地址，然后再用逻辑指令的方式。 2.可以位寻址的特殊功能寄存器 8031中有一些SFR是可以进行位寻址的，这些SFR的特点是其字节地址均可被8整除，如A累加器，B寄存器、PSW、IP（中断优先级控制寄存器）、IE（中断允许控制寄存器）、SCON（串行口控制寄存器）、TCON （定时器/计数器控制寄存器）、P0-P3（I/O端口锁存器）。以上的一些SFR我们还不熟，等我们讲解相关内容时再作详细解释。 3.位操作指令 MCS-51单片机的硬件结构中，有一个位处理器（又称布尔处理器），它有一套位变量处理的指令集。在进行位处理时，CY（就是我们前面讲的进位位）称“位累加器”。有自已的位RAM，也就是我们刚讲的内部RAM 的20H-2FH这16个字节单元即128个位单元，还有自已的位I/O空间（即P0.0…..P0.7,P1.0…….P1.7,P2.0……..P2.7,P3.0……..P3.7）。当然在物理
3．2 分类指令 在介绍各条分类指令之前，将指令中的操作数及注释中的符号说明如下。 Rn：当前指定的工作寄存器组中的Ro-R7(其中n＝0，1，2，…，7)。 Ri：当前指定的工作寄存器组中的RO，R1(其中i＝0，1)。 (Ri)：Ri间址寻址指定的地址单元。 ((Ri))：Ri间址寻址指定地址单元中的内容。 dir：8位直接字节地址(在片内RAM和SFR存储空间中)。 #data8：8位立即数。 #datal6：16位立即数。 addrl6：16位地址值。 addrll：11位地址值。 bit：位地址(在位地址空间中)。 rel：相对偏移量(一字节补码数)。 下面介绍各条分类指令的主要功能和操作，详细的指令操作说明及机器码形式可见附录。 3．2．1数据传送与交换类指令 共有28条指令，包括以A，Rn，DPTR，直接地址单元，间接地址单元为目的的操作数的指令；访问外部RAM的指令；读程序存储器的指
令；数据交换指令以及准栈操作指令。 9．堆栈操作 PUSH dir ；SP十1-6P，(dir)一(SP)
POP dir ；((SP))一dir，SP－1--P ， 例1 SP＝07H，(35H)＝55H，指令PUSH 35H执行后，55H送入08H地址单元，SP= 08H。 例2 SP＝13H，(13H)= 1FH，指令POP 25H执行后，1FH压入25H地址单元，SP此时为12H。 综合例 把片内RAM中50H地址单元中的内容与40H地址单元中的内容互换。方法一(直接地址传送法)： MOV A ，50H 数据传送与交换类指令是各类指令中数量最多、使用最频繁的一类指令，编程时应能十分熟练地灵活运用
51单片机的基本端口 操作
第一章51单片机的基本端口操作 主要对单片机最简系统在实际应用中的使用方法，从简单到复杂地实现单片机最简系统的基本功能。 “点亮最简单的单片机系统”从单片机原理上介绍单片机的基本组成和最简单系统的典型电路，以及有关单片机 C51编程方法和例程。 “更加明亮的小灯”从功能上介绍如何使LED发光稳定，从原理上介绍单片机I/O口的电气特性和使用方法。 “定时亮灭的小灯”介绍如何使LED灯定时亮、灭，从单片机原理上介绍定时器的使用和编程方法。 “小灯亮灭的人工控制”从功能上介绍如何通过按键控制LED灯的亮灭，从单片机原理上介绍单片机中断的使用和编程方法。 先复习下Keil 51的操作。 1.1点亮最简单的单片机系统 常用MCS-51系列单片机引脚功能说明
提问：什么是单片机系统、 提问：单片机中晶振有什么作用？ 回答：单片机访问一次存储器的时间，称之为一个及其周期， 是一个时间基准。一个机器周期包括12 个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHz 晶振，它的时钟周期是 1/12us ，它的一个机器周期是 12X （1/12us ），也就是 1us 。 若是12MHz 的晶振，当单片机中定时 /计数器的数值加 1时，实际经过的时间就是 1us 。 提示：晶振电路，复位电路
基本电路图： 发光二极管导通压降通常为1.7V-1.9V; 为什么要接电阻？ 电路原理及器件选择？ 89C51:单片机，控制发光二极管亮灭 OSC：晶振，在本例中选择12MHz的立式晶振C3,C2：晶振电路的起振电容，容值为22pF
L1:发光二极管 R1:限流电阻，阻值为1k欧 地址分配和连接？ P1.0：与发光二极管电路相连，控制LED发光二极管阴极的电平高低 RESET:复位引脚 X1，X2：单片机的晶振引脚 程序设计： 延时程序：我们先不使用单片机的定时器，而是直接采用软件的延时程序定时控制发光二极管的亮灭。在12M晶振时，一个指令周期为1us，那么1M次就是1s。 程序代码： #include
第3章MCS一51系列单片机的指令系统 和汇编语言程序 3·1汇编指令 3·1·1请阐明机器语言、汇编语言、高级语言三者的主要区别，进一步说明为什么这三种语言缺一不可。 3·1·2请总结: (1)汇编语言程序的优缺点和适用场合。 (2)学习微机原理课程时，为什么一定要学汇编语言程序? 3·1·3MCS一51系列单片机的寻址方式有哪儿种?请列表分析各种寻址方式的访问对象与寻址范围。 3·1·4要访问片内RAM，可有哪几种寻址方式? 3·1·5要访问片外RAM，有哪几种寻址方式? 3·1·6要访问ROM，又有哪几种寻址方式? 3·1·7试按寻址方式对MCS一51系列单片机的各指令重新进行归类(一般根据源操作数寻址方式归类，程序转移类指令例外)。 3·1·8试分别针对51子系列与52子系列，说明MOV A，direct指令与MOV A，@Rj 指令的访问范围。 3·1·9传送类指令中哪几个小类是访问RAM的?哪几个小类是访问ROM的?为什么访问ROM的指令那么少?CPU访问ROM多不多?什么时候需要访问ROM? 3·1·10试绘图示明MCS一51系列单片机数据传送类指令可满足的各种传送关系。3·1·11请选用指令，分别达到下列操作: (1)将累加器内容送工作寄存器R6. (2)将累加器内容送片内RAM的7BH单元。 (3)将累加器内容送片外RAM的7BH单元。 (4)将累加器内容送片外RAM的007BH单元。 (5)将ROM007BH单元内容送累加器。 3·1·12 区分下列指令的不同功能: (l)MOV A,#24H 与MOV A.24H (2)MOV A,R0与MOV A,@R0 (3)MOV A,@R0与MOVX A,@R0 3·1·13设片内RAM 30H单元的内容为40H; 片内RAM 40H单元的内容为l0H; 片内RAM l0H单元的内容为00H; (Pl)=0CAH。 请写出下列各指令的机器码与执行下列指令后的结果(指各有关寄存器、RAM单元与端口的内容)。 MOV R0，#30H MOV A,@R0 MOV RI，A MOV B，@Rl MOV @R0,Pl MOV P3,Pl MOV l0H,#20H MOV 30H,l0H
1）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； （2）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； (3)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； (4)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；
51单片机汇编指令集（指令集带英文翻译） 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；
第2章汇编语言----智能电子产品的指令系统 判断题 （）1．MCS—51单片机的指令格式中操作码与操作数之间必须用“，”分隔。 （）2．MCS—51指令：MOV A，#40H ；表示将立即数40H 传送至A 中。 （）3．MCS—51指令：MOV A，@R0 ；表示将R0指示的地址单元中的内容传送至A 中。（）4．MCS—51 指令：MOVX A，@DPTR ；表示将DPTR 指示的地址单元中的内容传送至A 中。 （）5．MCS—51 的数据传送指令是把源操作数传送到目的操作数，指令执行后，源操作数改变，目的操作数修改为源操作数。 （）6．MCS—51指令中，MOVX 为片外RAM 传送指令。 （）7．MCS—51指令中，MOVC 为ROM 传送指令。 （）8．将37H 单元的内容传送至A的指令是：MOV A，#37H。 （）9．MCS—51指令中，16 位立即数传送指令是：MOV DPTR，#data16。 （）10．MCS—51 单片机，CPU 对片外RAM 的访问只能用寄存器间接寻址的方式，且仅有4 条指令。 （）11．如JC rel 发生跳转时，目标地址为当前指令地址加上偏移量。 （）12．对于8051 单片机，当CPU 对内部程序存储器寻址超过4K 时，系统会自动在外部程序存储器中寻址。 （）13．指令MUL AB 执行前（A）=F0H，（B）=05H，执行后（A）=FH5，（B）=00H。（）14．已知：DPTR=11FFH 执行INC DPTR 后，结果：DPTR=1200H。 （）15．已知：A=11H B=04H，执行指令DIV AB后，其结果：A=04H，B=1 CY=OV=0。（）16．已知：A=1FH，（30H）=83H，执行ANL A，30H 后，结果：A=03H （30H）=83H P=0。 （）17．无条件转移指令LJMP addr16 称长转移指令，允许转移的目标地址在128KB 空间范围内。 （）18．MCS—51 指令系统中，执行指令FGO bit F0 ，表示凡用到F0 位的指令中均可用FGO 来代替。 （）19．MCS—51指令系统中，执行指令ORG 2000H；BCD：DB “A，B，C，D”表示将A、B、C、D 的ASII 码值依次存入2000H 开始的连续单元中。
80C51单片机的复位标志位的实现 设置复位标志位便于区分不同原因引发的复位，作为一种新技术被越来越多的新型单片机所采纳。例如Philips公司的P87LPC700和 P89LPC900系列、Freescale公司（原Motorola半导体部）的MC68HC05系列和MC68HC08系列、Sunplus公司的 SPMC65系列、Microchip公司的PIC系列等，内部都设计了专门用于记录各种复位标志的状态寄存器。 MC68HC08系列有一个复位状态寄存器，负责记录6种复位标志位：上电复位、引脚复位、看门狗复位、非法指令复位、非法地址复位和欠压复位。SPMC65系列有一个系统控制寄存器，负责记录5种复位标志位：上电复位、外部复位、看门狗复位、非法地址复位和欠压复位。51兼容的P89LPC900系列有一个复位源寄存器，负责记录6种复位标志位：欠压复位、上电复位、外部复位、看门狗复位、软件复位和UART收到间隔字符复位（主要作为进入ISP监控程序的途径之一）。就连初学者很常用的 AT89S51/52和P89C52X2，也在其电源控制寄存器PCON中增设了一个上电标志位POF。 1 复位标志位的设置方法 传统的80C51单片机没有设计复位标志位的记录功能，这应该说是一种遗憾，那么能否通过一定的技术手段来弥补这个缺憾呢？这里给广大80C51单片机用户提供一种启示和引导。 实现复位标志位的记录肯定需要一定的硬件电路支持，而这种电路的设计不存在固定模式。
应用了一个4输入端“与非”门G1和一个按钮开关SW1，还占用了80C51的5条I/O引脚P1.0~P1.4以及一个外部中断源 INT0，并且预先通过初始化软件设置INT0为唯一的高级中断源，下降沿触发方式有效，开放总中断使能位EA。平时G1因各输入端都维持在高电平上，因而其输出端也保持高电平。电路中利用了一个海量电容器C1作为储存能量的器件，扮演着备用电池的角色。由于二极管D1的存在，在主电源断电期间，C1仅为单片机供电，应该让这时的80C51进入耗能最低的停机状态（PD模式）。 在图1电路的基础上配合必要的用户软件，就可以在7种不同复位源引起复位之后保存6个标志位来记录7种复位标志，以下分别进行讲解。可以事先在RAM的位寻址区间分配一个字节，例如20H 单元，用于记录6个复位标志位。 假设该寄存器定名为SRFR（System Reset Flag Register），字节地址为20H，8位当中仅利用了6位，bit5~bit0分别记录人工复位、欠压复位、看门狗复位、非法地址复位、软硬件复位和软件复位。 ① MRST：人工复位。当复位按钮SW1被按下时引发INT0中断；在中断服务程序中检测输入引脚P1.4的状态。如果P1.4=0，则置位MRST，记录下曾经发生了一次人工复位操作。然后进行一次主动的复位操作，方法是从输出脚P1.0输出一个低电平给MAX813L的输入引脚MR，经 MAX813L延时后从输出端RESET送出高电平复位信号给80C51，令其进行一次硬件复位操作。
常用单片机汇编指令： 1 .MOV A,Rn寄存器内容送入累加器 2 .MOV A,direct 直接地址单元中的数据送入累加器 3 .MOV A,@Ri (i=0,1) 间接RAM中的数据送入累加器 4 .MOV A,#data 立即数送入累加器 5 .MOV Rn,A累加器内容送入寄存器 6 .MOV Rn,direct 直接地址单元中的数据送入寄存器 7 .MOV Rn,#data 立即数送入寄存器 8 .MOV direct,A 累加器内容送入直接地址单元 9 .MOV direct,Rn 寄存器内容送入直接地址单元 10. MOV direct,direct 直接地址单元中的数据送入另一个 直接地址单元 11 .MOV direct,@Ri (i=0,1) 间接RAM中的数据送入直接地址单元 12 MOV direct,#data 立即数送入直接地址单元 13 .MOV @Ri,A (i=0,1) 累加器内容送间接RAM单元 14 .MOV@Ri,direct (i=0,1)直接地址单元数据送入间接RAM 单元 15 .MOV @Ri,#data (i=0,1) 立即数送入间接RAM单元 16 .MOV DPTR,#data16 16 位立即数送入地址寄存器 17 .MOVC A,@A+DPTR以DPTR^基地址变址寻址单元中的数 据送入累加器
18 .MOVC A,@A+PC以PC为基地址变址寻址单元中的数据送入累加器 19 .MOVX A,@Ri (i=0,1) 外部RAM(8位地址)送入累加器 20 .MOVX A,@DPTR外部RAM(16位地址)送入累加器 21 .MOVX @Ri,A (i=0,1) 累计器送外部RAM(8位地址) 22 .MOVX @DPTR,A累计器送外部RAM( 16位地址) 23 .PUSH direct 直接地址单元中的数据压入堆栈 24 .POP direct 弹栈送直接地址单元 25 .XCH A,Rn 寄存器与累加器交换 26 .XCH A,direct 直接地址单元与累加器交换 27 .XCH A,@Ri (i=0,1) 间接RAM与累加器交换 28 .XCHD A,@Ri (i=0,1) 间接RAM的低半字节与累加器交换算术操作类指令： 1. ADD A,Rn 寄存器内容加到累加器 2 .ADD A,direct 直接地址单元的内容加到累加器 3 A.DD A,@Ri (i=0,1) 间接ROM的内容加到累加器 4 .ADD A,#data 立即数加到累加器 5 .ADDC A,Rn寄存器内容带进位加到累加器 6 .ADDC A,direct 直接地址单元的内容带进位加到累加器 7 .ADDC A,@Ri(i=0,1) 间接ROM的内容带进位加到累加器 8 .ADDC A,#data 立即数带进位加到累加器
51单片机的16位乘以8位乘法运算可能会出现问题： 例如2927 * 17 = 49759; 但是在51中2927 * 17 和2927 * 1.7 * 10的结果并不同，后者是对的。 /******************************************************************** * 文件名：A_SHUMA.c * 创建人：zhongbaohua，2012年6月10日 天津工业大学电气工程与自动化学院 * 版本号：1.0 ********************************************************************* **/ #include