控制转移类指令
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控制转移类指令✧用于实现分支、循环、过程等程序结构,是仅次于传送指令的最常用指令.✧控制转移类指令通过改变IP(和CS)值,实现程序执行顺序的改变说明✧只有中断返回指令(IRET)改变控制标志位✧许多转移指令受状态标志位的影响1.无条件转移指令(JMP 操作数;程序转向label标号指定的地址)◆寻址方式:直接寻址方式转移地址象立即数一样,直接在指令的机器代码中,就是直接寻址方式间接寻址方式转移地址在寄存器或主存单元中,就是通过寄存器或存储器的间接寻址方式◆目标地址范围✓段内(注意转移范围是+ -,即前后都可以转移!当向地址增大方向转移时,位移量为正;向地址减小方向转移时,位移量为负)✡段内转移——近转移(near)⏹转移范围用二个字节表达,在当前代码段64KB范围内转移(±32KB范围)⏹不需要更改CS段地址,只要改变IP偏移地址,由16位带符号数给出。
✡段内转移——短转移(short)⏹转移范围用一个字节表达,在当前代码段256B范围内转移(-128~+127范围),只改变IP的值,由8位带符号数给出。
✓段间段间转移——远转移(far)从当前代码段跳转到另一个代码段,可以在1MB范围需要更改CS段地址和IP偏移地址目标地址必须用一个32位数表达,叫做32位远指针,它就是逻辑地址。
段间间接转移指令中,目的地址存放在连续4个存储单元字节中,低字节两个单元的内容代替IP,高字节两个单元的内容代替CS。
注:实际编程时,汇编程序会根据目标地址的距离,自动处理成短转移、近转移或远转移程序员可用操作符short、near ptr或far ptr强制.✌思考:如果转移超过16BIT,怎么办?答:变成段间转移。
JMP 1234H 这个指令对否?JMP 12345678H呢?2、条件转移指令(Jcclable;条件满足,发生转移:IP←IP+8位位移量;条件不满足,顺序执行)注意:1.Jcc本身不是一条指令,它是条件转移指令的统称。
控制转移类指令和位操作指令(一).控制转移类指令计算机运行过程中,有时因为操作的需要,程序不能按顺序逐条执行指令,需要改变程序运行方向,即将程序跳转到某个指定的地址再顺序执行下去。
控制转移类指令的功能就是根据要求修改程序计数器PC的内容,以改变程序运行方向,实现转移。
控制转移类指令可分为:无条件转移、条件转移、绝对转移、相对转移和调用、返回指令。
下面我们将分类介绍。
1.无条件转移指令(4条)LJMP add16 ;add16→PC,无条件跳转到add16地址,可在64KB范围内转移,称为长转移指令AJMP add11 ;add11→PC,无条件转向add11地址,在2KB范围内转移SJMP rel ;PC+2+rel→PC,相对转移,rel是偏移量,8 位有符号数,范围-128~127,即可向后跳转128,向前可跳转127JMP @A+DPTR ;A+DPTR→PC ,属散转指令,无条件转向A与DPTR内容相加后形成的新地址例执行指令LJMP 9100H不管这条指令存放在哪里,执行时将使程序转移到9100H,和AJMP,SJMP指令是有差别的。
例程序2000H MOV R0 , #10H ;10H→PC2002H SJMP 03H ;PC+2+rel=2002H+2+03H=2007H→PC┇┇2006H ┇2007H ┇从说明中可见,执行SJMP 03H 指令后,马上跳转到2007H地址执行程序。
2.条件转移指令(8条)条件转移指令是根据某种特定条件转移的指令。
条件满足时转移,条件不满足时则顺序执行下面的指令。
JZ rel ;A=0转向PC+2+rel→PC,A≠0顺序执行JNZ rel ;A≠转向PC+2+rel→PC ,A=0顺序执行CJNE A, direct, rel ;A≠ (direct)转向PC+3+rel→PC且当A>(direct),Cy=0;当A<(direct),Cy=1;否则A=(direct),PC+3→PC即顺序执行CJNE A, #data, rel ;A data P转向PC+3+rel→PC且当A >data,Cy=0;当A <data,Cy=1,;A=data,PC+3→PC顺序执行CJNZ Rn, #data, rel ;Rn≠data转向PC+3+rel→PC;且当Rn>data,Cy=0,当Rn<data,Cy=1;Rn=data,PC+3→PC顺序执行CJNE @Ri,#data, rel ;(Ri) ≠data ,PC+3+rel→PC;且当(Ri)>data ,Cy=0,当(Ri)<data,Cy=1;(Ri)=data, PC+3→PC顺序执行DJNZ Rn, rel ;Rn-1→Rn ,Rn ≠0转向PC+2+rel→PC;Rn=0,PC+2→PC顺序执行DJNZ direct, rel ;(direct)-1→(direct),(direct) ≠0转向 PC+2+rel→PC;(direct)=0 ,PC+2→PC顺序执行注意:1)CJNE类指令借用进位标志Cy作为比较结果的标志位。
控制转移指令用于控制程序的流向,所控制的范围即为程序存储器区间,MCS-51系列单片机的控制转移指令相对丰富,有可对64kB程序空间地址单元进行访问的长调用、长转移指令,也有可对2kB字节进行访问的绝对调用和绝对转移指令,还有在一页范围内短相对转移及其它无条件转移指令,这些指令的执行一般都不会对标志位有影响。
[1]. 无条件转移指令(4条)
这组指令执行完后,程序就会无条件转移到指令所指向的地址上去。
长转移指令访问的程序存储器空间为16地址64kB,绝对转移指令访问的程序存储器空间为11位地址2kB空间。
LJMP addr16 ;addr16→(PC),给程序计数器赋予新值(16位地址)
AJMP addr11 ;(PC)+2→(PC),addr11→(PC10-0)程序计数器赋予新值(11位地址),(PC15-11)不改变
SJMP rel ;(PC)+ 2 + rel→(PC)当前程序计数器先加上2再加上偏移量给程序计数器赋予新值
JMP @A+DPTR ;(A)+ (DPTR)→(PC),累加器所指向地址单元的值加上数据指针的值给程序计数器赋予新值
这几条指令,如果要他细分析的话,区别较大,但初学者时,可以不理会那么多,统统理解成LJMP标号,也就是跳转到一个标号处,但事实上,JMP标号,在前面的例程中我们已接触过,并且也知道如何来使用了,AJMP和SJMP也是一样,那么这几条指令它们的区别何在呢?在于跳转的范围不一样。
好比跳远,LJMP一下就能跳64K那么远(当然近了就更没关系了)。
而AJMP最多只能跳2K距离,而SJMP则最多只能跳256这么远,原则上,所有用AJMP或SJMP的地方都可以用LJMP来替代。
因此在初学者时,需要跳转时可以全用LJMP。
但是在查表时要注意会出错,因为他们的机器周期不一样,取得的数也不一样。
[2]. 条件转移指令(8条)
条件转移指令是指在满足一定条件时进行相对转移
JZ rel ; A=0,(PC)+ 2 + rel→(PC),累加器中的内容为0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
JNZ rel ; A≠0,(PC)+ 2 + rel→(PC),累加器中的内容不为0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
这两条指令是判断A内容是否为0转移指令
第一条指令的功能是:如果(A)=0,则转移,否则顺序执行(执行本指令的下一条指令)。
转移到什么地方去呢?如果按照传统的方法,就要算偏移量,很麻烦,好在现在我们可以借助机器汇编了,因此这条指令我们可以这样理解:
JB 标号
即转移到标号处,下面举一例说明:
MOV A,R0
JZ L1
MOV R1,#00H
AJMP L2
L1:MOV R1,#0FFH
L2:SJMP L2
END
在执行上面这段程序前,如果R0中的值是0的话,就转移到L1执行,因此最终的执行结果是R1中的值为0FFH。
而如果R0中的值不等于0,则顺序执行,也就是执行MOV R1,#00H 指令。
最终的执行结果是R1中的值等于0。
第一条指令的功能清楚了,第二条当然就好理解了,如果A中的值不等于0,就转移。
把上面的例子中的JZ改成JNZ试试看,程序执行的结果是怎样的?
CJNE A, data, rel ; A≠(data),(PC)+ 3 + rel→(PC),累加器中的内容不等于直接地址单元的内容,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
CJNE A, #data, rel ; A≠#data,(PC)+ 3 + rel→(PC),累加器中的内容不等于立即数,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
CJNE Rn, #data, rel ; A≠#data,(PC)+ 3 + rel→(PC),工作寄存器Rn中的内容不等于立即数,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
CJNE @Ri, #data, rel ; A≠#data,(PC)+ 3 + rel→(PC),工作寄存器Ri指向地址单元中的内容不等于立即数,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
第一条指令的功能是将A中的值和立即数data比较,如果两者相等,就顺序执行(执行程序的下一条指令),如果不相等,就转移,同样的,我们可以将rel理解成标号。
即
CJNE A,#data,标号。
这样利用这条指令,我们就可以判断两数是否相等,这在很多场合是非常有用的。
但有时还想得知两数比较后哪个大,哪个小。
本条指令也具有这样的功能,如果两数不相等,则CPU还会反映出哪个数大,哪个数小,这是用CY(进位位)来实现的。
如果前面的数(A中的)大,则CY=0,否则CY=1,因此在程序转移后再次利用CY就可判断出A中的数比data大还是小了。
例:
MOV A,R0
CJNE A,#10H,L1
MOV R1,#0FFH
AJMP L3
L1:JC L2
MOV R1,#0AAH
AJMP L3
L2:MOV R1,#0FFH
L3:SJMP L3
上面的程序中有一条指令我们还没学过,即JC,这条指令的原型是JC rel,作用我上面的JZ类似,但是它是判断CY是0,还是1进行转移,如果CY=1,则转移到JC后面的标号处执行,如果CY=0则顺序执行(执行它的下面的一条指令)。
分析一下上面的程序,如果(A)=10H,则顺序执行,即R1=0。
如果(A)不等于10H,则转到L1处继续执行,在L1处,再次进行判断,如果(A)大于10H,则CY=1,将顺序执行,即MOV R1,#0AAH指令,而如果(A)小于10H,则将转移到L2处运行,即执行MOV R1,#0FFH指令。
因此最终结果是:本程序执行前,如果(R0)=10H,则(R1)=00H,如果(R0)大于10H,则(R1)=0AAH,如果(R0)小于10H,则(R1)=0FFH。
弄懂了这条指令,其它的几条就类似了,第二条是把A当中的值和直接地址的中的值比较,第三条则是将直接地址中的值和立即数比较,第四条是将间址寻址得到的数和立即数比较,这里就不详谈了,下面给出几个相应的例子。
CJNE A,10H ;把A中的值和10H中的值比较(注意和前面题目的区别)
CJNE 10H,#35H;把10H中的值和35H中的值比较
CJNE @R0,#35H;把R0中的值作为地址,从此地址中取数并和35H比较。
DJNZ Rn, rel ; (Rn)-1→(Rn),(Rn)≠0,(PC)+ 2 + rel→(PC)工作寄存器Rn减1不等于0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
DJNZ data, rel ; (Rn)-1→(Rn),(Rn)≠0,(PC)+ 2 + rel→(PC)直接地址单元中的内容减1不等于0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行
这两条指令在前面我们已有提到,这里就不多说了。
[3]. 子程序调用指令(1条)
子程序是为了便于程序编写,减少那些需反复执行的程序占用多余的地址空间而引入的程序分支,从而有了主程序和子程序的概念,需要反复执行的一些程序,我们在编程时一般都把它们编写成子程序,当需要用它们时,就用一个调用命令使程序按调用的地址去执行,这就需要子程序的调用指令和返回指令。
LCALL addr16 ; 长调用指令,可在64kB空间调用子程序。
此时(PC)+ 3→(PC),(SP)+ 1→(SP),(PC7-0)→(SP),(SP)+ 1→(SP),(PC15-8)→(SP),addr16→(PC),即分别从堆栈中弹出调用子程序时压入的返回地址
ACALL addr11 ; 绝对调用指令,可在2kB空间调用子程序,此时(PC)+ 2→(PC),(SP)+ 1→(SP),(PC7-0)→(SP),(SP)+ 1→(SP),(PC15-8)→(SP),addr11→(PC10-0)
上面这两条指令就是在主程序中调用子程序的。
RET ; 子程序返回指令。
此时(SP)→(PC15-8),(SP)- 1→(SP),(SP)→(PC7-0),(SP)- 1→(SP)
子程序返回指令
子程序执行完后必须回到主程序,如何返回呢?只要执行一条返回指令就可以了,即执行RET。
RETI ; 中断返回指令,除具有RET功能外,还具有恢复中断逻辑的功能,需注意的是,RETI指令不能用RET代替
[4]. 空操作指令(1条)
所谓空操作,就是什么也不做,停一个周期,一般用作短时间的延时。
NOP ; 这条指令除了使PC加1,消耗一个机器周期外,没有执行任何操作。
可用于短时间的延时。