第3章 MCS-51指令系统

8、指令字节数和机器周期数
第三章 单片机的指令系统
是必须掌握的内容。 Ø 一台计算机所有指令的集合， 称为该计算机的指令系统。 Ø 各种计算机都有专用的指令系统。
Ø 本章主要介绍单片机的寻址方式及指令系统，
学时分配：2学时 1—53+97+98+99 2学时 54—96 100
第三章 单片机的指令系统 • 3.1 MCS-51 指令系统概述
类
按指令字长分类
按指令执行时间分类
3.2 寻址方式
• 寻址方式：7种
– – – – – – – – – 寄存器寻址 直接寻址 寄存器间接寻址 立即寻址 变址间接寻址 相对寻址 位寻址 寻址方式与寻址空间 MCS-51单片机的两个突出特点
寄存器寻址——操作数存放在寄存器中
寄存器为 MOV A,R0 MOV R0,#01001111B R0~R7，A，DPTR，C SETB RS0 MOV R3,#56H
目的寻址为直接寻址
2) 20H ～2FH 可位寻址区的寻址方式
字节寻址方式： 直接寻址 direct
寄存器间接寻址@R0,@R1
位寻址: bit 直接寻址
例： MOV 26H,C ; 位寻址 （26H）1位
MOV 26H,A ；字节寻址（26H）8位
3) 30H ～7FH 数据缓冲区的寻址方式
字节寻址方式： 直接寻址 direct
MOV A,#23H
PUSH ACC
;
A寄存器寻址
POP
0E0H
；直接寻址
4、可做片内RAM的指针有：
R0，R1， 四个组共有8个 预先设置RS1、RS0，以选定组。 SETB RS0 CLR RS1; 1组

二. 机器语言指令格式
操作码 [操作数1] [操作数2]
单片机有单字节、双字节和三字节指令。
汇编语言指令中操作码和操作数是指令主体，称为
指令可执行部分，指令表中可查出对应指令代码。 举例：
汇编语言： MOV MOV MOV A，R0 R6，#32H 40H，#100H 机器语言： E8H 7E 32H 75 40 64H 11101000 01110101 01111110 01000000 00110010 01100100
MOV A，40H ；A(40H)
例：设存储器两个单元的内容如图所示， 执行指令 MOV A，40H后 A = 56H？ 直接寻址方式对数据操作时，地址是 固定值，而地址所指定的单元内容为 变量形式。
bit @
：特殊目的寄存器或内部数据RAM中可直接寻址的位。 ：间接寻址方式中，表示间址寄存器的符号
/ ：位操作指令中，表示对该位先取反再参与操作，但不影 响该位原值。 X ：片内RAM的直接地址或寄存器 （X） ：在间接寻址方式中，表示直接地址X中的内容；在间接 寻址方式中， 表示由间址寄存器X指出的地址单元中的内容。 → ←
直接寻址
例：MOV A，3AH（操作码：E5）
可以直接寻址的存储器主要有特殊功能寄存器SFR、 内部数据存储器及位地址空间。
1000H是假设的该指
令存放的起始地址。
程序存储区 PC:1000H 1001H E5H 3AH 3AH
片内RAM区
ACC 10H 10H
返回
指令操作数是存储器单元地址，数据在存储器单元中。
操作码 PC:1000H 1001H 1002H 90H 3FH A6H 立即数低位 DPH DPH 3FH 3F DPL DPL A6H A6 DPTR

AJMP addr11 绝对转移指令为2K地址范围内的转移指令，对转移目的地址的要求与 ACALL指令中对子程序入口地址的要求相同。 【3】短转移指令
SJMP rel ；PC+ 2 + rel→PC 短转移指令为一页地址范围内的相对转移指令。因为rel为1字节补码 偏移量，且SJMP rel指令为2字节指令，所以转移范围为－126D～＋ 129D 【4】间接转移指令
表3.4 程序存储器空间中的32个基本2K地址范围
0000H～07FFH 0800H～0FFFH 1000H～17FFH 1800H～1FFFH 2000H～27FFH 2800H～2FFFH 3000H～37FFH 3800H～3FFFH 4000H～47FFH 4800H～4FFFH 5000H～57FFH
3. 寄存器寻址
以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式。通用寄存 器包括：A，B，DPTR，R0～R7。其中，R0～R7必须在 工作寄存器组之中。
例如：INC R0 ；（R0）＋1→R0
需要注意的是，A和B既是通用寄存器，又是具有直 接地址的特殊功能寄存器。
4. 寄存器间接寻址
以寄存器中的内容为地址，该地址中的内容为操作数的寻址方式。能够 用于寄存器间接寻址的寄存器有：R0，R1，DPTR，SP。其中，R0，R1必 须在工作寄存器组之中，SP仅用于堆栈操作。
MCS-51单片机共有111条指令，按功能分类， MCS-51指令系统可分为5大类：
➢ 数据传送类指令（共29条） ➢ 算术操作类指令（共24条） ➢ 逻辑操作类指令（共24条） ➢ 控制转移类指令（共17条） ➢ 布尔变量操作类指令（共17条）
1.数据传送类指令（共29条）
以累加器A为目的操作数类指令（4条）

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