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第三章 单片机的指令系统32

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第3章 指令系统(BH)

第3章 指令系统(BH)
• 指令：是CPU根据人的意图来执行某种操作的命令。
• 程序设计语言：是实现人机交换信息的基本工具，
分为机器语言、汇编语言和高级语言。 能直接识别和执行的语言。
• 机器语言：用二进制编码表示每条指令，是计算机
• 汇编语言：是用助记符、符号和数字等来表示指令
的程序设计语言。它与机器语言指令是一一对应的。
MOV direct，Rn;
111 1rrr direct
（Rn）
direct
MOV direct， direct;
1000 0101 源 direct 目的 direct
（源 direct） 目的 direct
MOV direct，@Ri ;
1000 011i direct
((Ri))
direct
• 例如
计算机科学学院
电子信息科学教研室
12
• 例如：将片内RAM 65H单元内容47H送A，可执行 指令“MOV A，@R0”。其中R0内容为65H。如 图所示：
以指令中所指定 的R0内容（65H） ① 为指针
地址 数据存储器
R0
65H
┋
② A
47H
将片内RAM 65H单 元内容47H送A
65H
11
计算机科学学院
电子信息科学教研室
4、寄存器间接寻址
• 寄存器间接寻址：操作数的地址事先存放在某个寄
存器中，寄存器间接寻址是把指定寄存器的内容作为 地址，由该地址所指定的单元内容作为操作数。
• 89C51规定R0或R1为间接寻址寄存器，它可寻址内部
地址RAM低位的128B单元内容。还可采用DPTR作为 间接寻址寄存器，寻址外部数据存储器的64KB空间。

第三章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统

第三章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统

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）

单片机3 指令系统

单片机3 指令系统
计算机的指令系统一般都是利用汇编语言描述的， 是由计算机硬件设计所决定的。指令系统没有通用 性。
指令系统概述
MCS-51指令系统有111条指令，可进行分类 ♫按指令字节数：
单字节指令（49条）、双字节指令（46条）和三字节 指令（16条）
♫按指令执行时间分类：
单机器周期指令（64条）、双机器周期指令（45条） 和四机器周期指令（2条）
♫范围：
--内部RAM中的位寻址区 a.直接就是位地址，如MOV C, 40H b.字节地址加上位索引,如MOV C, (28H).0 --特殊功能寄存器中的可寻址位 a.直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H b.位名称的表示方法。例如：PSW.5是F0标志位， 可使用F0表示该位。 c.字节地址加位索引。例:(0D0H).5。 d.特殊功能寄存器符号加位数的表示方法。 例:PSW.5。
„„
寻址方式
立即数寻址：指操作数包含在指令字节中，跟
在指令操作码后面的数就是参加运算的数, 该 操作数称为立即数。需在操作数前面加前缀 “#” 。
♫例子：立即数有一字节和二字节两种可能
MOV A, #3AH
MOV DPTR, #0DFFFH
寻址方式
变址寻址（基址REG+变址REG）
♫特点：这种寻址方式以基址寄存器DPTR或PC的内
MCS-51指令系统
两条指令功能完全相同，但使用中存在着差异。

偏移量的计算方法不同 查表的位置要求不同 采用DPTR作为基地址寄存器，查表地址为 采用DPTR作为基地址寄存器，表可以放在64KB程 (A)+(DPTR)。采用PC作为基地址寄存器，查表地址 序存储器空间的任何地址，使用方便，故称为远 为(A)+(PC)+1。因此偏移量的计算方法不同。 程查表。 DPTR ： A为欲查数值距离表首地址的值； 采用PC作为基地址寄存器，具体的表在程序存储 PC ： A的值必须预先设置为： 器中只能在查表指令后的256B的地址空间中，使 用有限制，故称为近程。 A的值=表首地址－当前指令的PC值－1

第3章指令系统

第3章指令系统
解：程序如下： 程序如下： ORG NUM DATA STRING DATA START: CLR MOV LOOP： LOOP： CJNE SJMP NEXT： NEXT： INC INC SJMP COMP： COMP： MOV SJMP 0800H 20H 21H A R0， R0，#STRING @R0， @R0，#24H,NEXT COMP A R0 LOOP NUM， NUM，A $
单片机原理 及接口技术
第3 章
89C51单片机指 89C51单片机指 令系统
LOGO
LOGO
程序设计举例
一 二 三 四 五 六
简单程序设计举例 分支程序 循环程序 子程序设计举例 代码转换程序设计举例 运算类程序设计举例
BACK
LOGO
一、 简单程序设计举例
例1 ：拆字。将片内RAM 20H单元的内容拆成两段，每段 拆字。将片内RAM 20H单元的内容拆成两段 单元的内容拆成两段， 四位。并将它们分别存入21H 22H单元中 程序如下： 21H与 单元中。 四位。并将它们分别存入21H与22H单元中。程序如下：
练习： 练习： 1.将片外RAM 2000H单元开 始的20个字节，传送到片 内RAM 30H单元开始的单元 中去。 2.将片内RAM 20H单元开始 的10个字节，传送到片内 RAM 30H单元开始的单元中 去。 3.将片内RAM BK1单元开始 的COUNT个字节，传送到片 外RAM BK2单元开始的单元 中去。
Back
LOGO
3.4
思考题与习题
1. 简述下列基本概念： 指令、指令系统、机器语言、汇编语言、高级 语言。 2. 什么是计算机的指令和指令系统? 3. 简述89C51汇编指令格式。 4. 简述89C51的寻址方式和所能涉及的寻址空间。 5. 要访问特殊功能寄存器和片外数据存储器，应采用哪些寻址方式?

第三章MCS51系列单片机指令系统及汇编语言程序设计

第三章MCS51系列单片机指令系统及汇编语言程序设计
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）

8051单片机3单片机指令系统

8051单片机3单片机指令系统

(1) 方括号［ ］表示该项是可选项, 可有可无。 (2) 标号是用户设定的符号, 它实际代表该指令所在的地址。 标号必须以字母开头, 其后跟1～8个字母或数字, 并以“:”结 尾。 (3) 操作码是用英文缩写的指令功能助记符。它确定了本条指 令完成什么样的操作功能。如: ADD表示加法操作。任何一 条指令都必须有该助记符项, 不得省略。 (4) 操作数指的是指令操作的数据. 可以是一个数，也可以是寄 存器和特殊功能寄存器，还可以是标号地址；个数可以为0， 3 也可以为1，2，3
23
3.4.1 数据传送类指令
3.4.1 数据传送类指令
数据传送类指令共29条, 它是指令系统中最活跃、 使 用最多的一类指令。一般的操作是把源操作数传送到目的操 作数, 即指令执行后目的操作数改为源操作数, 而源操作数保 持不变 数据传送类指令不影响进位标志CY、 半进位标志AC 和溢出标志OV, 但当传送或交换数据后影响累加器A的值时, 奇偶标志P的值则按A的值重新设定。 按数据传送类指令的操作方式,又可把传送类指令分 为3种类型: 数据传送、数据交换和堆栈操作, 并使用8种助记 符: MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP、 PUSH及POP 24
3.4.1 数据传送类指令
25
3.4.1 数据传送类指令
1. 内部数据存储器间数据传送指令
内部RAM区是数据传送最活跃的区域, 可用的指令数也最 多, 共有16条指令, 指令操作码助记符为MOV，通用格式为： MOV 目的操作数 ， 源操作数 内部RAM之间源操作数传递关系如下图所示
26
3.4.1 数据传送类指令
4
3.1 指令格式
指令描述符号：
在分类介绍各类指令之前, 先对描述指令的一些 符号意义进行一些简单约定:

03.9 第三章 - 单片机指令系统(位操作指令MOV、SETB、CLR、CPL、ANL、ORL)


；A = 59H = 0101 1001B ；P1 = A = 0101 1001B ；C = 1 ；ACC.1 = 1 ；P1.3 = 0 ；P1.6 = 0 ；P1.2 = 1 ；（20H）= P1 = 0001 0101B ；（30H）= A = 0101 1011B
09:43
单片机技术
8
3.9.2 位控制指令（SETB、CLR、CPL）
；P1.0 = 1 ；ACC.3 = 0 ；C = 1 ；C = 1 ；C = 1 ；P3.4 = 1
09:43
单片机技术
14
3.9.3 位条件转移指令（JC、JB、JBC）
❖ 1.判C转移指令ຫໍສະໝຸດ JC、JNC）JC rel
；先PC←PC＋2；若（Cy）= 1时转移，且PC'
=PC＋rel，否则顺序执行
CPL bit ；（bit）= （/bit）
▪ 功能：将Cy或bit取反。
09:43
单片机技术
9
3.9.2 位控制指令（SETB、CLR、CPL）
❖ 课堂练习
▪ 执行以下指令？
SETB P1.0 CLR 20H CLR PSW.2 CPL PSW.2 CLR RS0 SETB RS1
；P1.0 = 1 ；20H = 0 ；PSW.2 = 0 ；PSW.2 = 1 ；RS0 = 0 ；RS1 = 1
❖ 1.位置1指令（SETB）
▪ 格式：SETB C ；（Cy） = 1
SETB bit ；（bit）= 1
▪ 功能：将Cy或bit置1。
❖ 2.位置0指令（CLR）
▪ 格式：CLR C ；（Cy） = 0
CLR bit ；（bit）= 0
▪ 功能：将Cy或bit置0。

第3章单片机指令系统


寄存器寻址 寻址方式 寄存器间接寻址
基址加变址寄存器间接寻址 相对寻址 位寻址
1.立即寻址

操作数直接由指令给出，通常紧跟指令操作码之 后的字节是操作数，该操作数被称为立即数。

立即寻址所对应的寻址空间为：ROM 立即数：8/16位二进制数
如：MOV MOV A，#7AH DPTR， #1234H
注意：
① 适当选择SFR。寻址SFR时，可以用直接地址，也可以 用寄存器名，但后者更容易理解和阅读 如： MOV A，0D0H ; （A）←（D0H） MOV A，PSW ; （A）←（PSW）
② 适当选择累加器的表达式
累加器A表达方式 A → 寄存器寻址 ACC 直接寻址 E0H ；04H 单字节
如：
INC A INC ACC INC 0E0H
；05E0H 双字节
③ 注意地址的区别（位地址与字节地址）
如： MOV A，30H MOV C，30H ； （A）←（30H） ；（C）←（30H） 字节操作 位操作
3. 寄存器寻址

操作数在寄存器中
可用寄存器有： （1）四组工作寄存器R0~R7共32个工作寄存器 （2）SFR中有A、AB、DPTR及CY 如： MOV R3，#12H MOV A，R3
注意：① 立即数前加“#”号 ② 立即寻址方式的指令是双字节的（第1个字节为 操作码，第2个字节是操作数） ③ 操作数是放在ROM内的常数
2. 直接寻址

指令中直接给出操作数所在的单元地址或位地址
直接寻址可访问的存储空间: （1）内部RAM低128个单元 在指令中直接以单元地址形式给出，地址范围00H~7FH （2）特殊功能寄存器SFR 直接寻址是SFR惟一的寻址方式，SFR可以用单元地址给出， 也可用寄存器符号形式给出（但A、AB、DPTR除外） （3）211个位地址空间 内部RAM中可位寻址的20H~2FH单元对应的128个位地址空间 11个SFR中83个可用的位地址空间

单片机与微机原理及应用课后答案(张迎新等)电子工业出版社

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。

03.8 第三章 - 单片机指令系统(逻辑运算指令ANL、ORL、XRL、CPL、RL、RR、RRC、RLC)

∩ 1000 1001
0000 1001
0
9
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单片机技术
6
3.8.1 逻辑“与”运算指令（ANL）
❖ 练习 ▪ 已知（A）=6EH，（R0）=9BH，执行ANL A，R0后 ？
0110 1110
∩ 1001 1010
0000 1010

0
A
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单片机技术
7
3.8.1 逻辑“与”运算指令（ANL）
第三章：单片机指令系统
3.8 逻辑运算类指令
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单片机技术
1
第三章：MSC-51 单片机指令系统
3.8 - 逻辑运算类指令
☺ 3.8.1 逻辑“与”运算指令 ☺ 3.8.2 逻辑“或”运算指令 ☺ 3.8.3 逻辑“异或”运算指令 ☺ 3.8.4 累加器A清0和取反 ☺ 3.8.5 “左移”循环指令（RL RLC） ☺ 3.8.6 “右移”循环指令（RR RRC）
∪ 1000 1001
1101 1111
D
F
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单片机技术
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3.8.2 逻辑“或”运算指令（ORL）
❖ 2.高考考点（ORL）
▪ 规则：有1出1，全0出0（按位） ▪ 功能：置1操作 ▪ 方法：某一位要置1则该位写1，其余不变位写0
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单片机技术
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3.8.2 逻辑“或”运算指令（ORL）
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单片机技术
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3.8.2 逻辑“或”运算指令（ORL）
❖ 1.“或” 逻辑指令（ORL）
▪ 指令格式：
ORL A ，
#data ；A ←（A）∪ data ，立即寻址 direct ；A ←（A）∪ direct ，直接寻址 Rn ；A ←（A）∪ （Rn） ，寄存器寻址 @Ri ；A ←（A）∪ （@Ri），寄间寻址
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3 MCS-51单片机指令系统
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式
3.1.1 MCS-51单片机指令格式 ［标号: ］ 操作码 ［目的操作数］［,源操作数］［;注释］
标号：以字母开头的1-8个字符（字母、数字等）和“：” 组 操作码成：。规不定能指使令用进本行汇什编么语操言作已,不定能义空的缺符。号。
3.1.2 MCS-51单片机寻址方式
7。相对寻址方式 用于转移指令 目的地址=转移指令地址+转移指令字节数+rel
(a)指令JZ 08H寻址示意图
(b)指令JZ F4H寻址示意图
3 MCS-51单片机指令系统
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式 3.2 MCS-51单片机指令分类介绍
数据传送类指令（29条） 算术运算类指令（24条） 逻辑运算及移位类指令（24条） 控制转移类指令（17条） 位操作类指令（17条）
3.寄存器寻址方式
选定某寄存器，自该寄存器中读取或存放操作数，以完成指令 规定的操作。 寻址范围包括通用寄存器和部分专用寄存器。
例如：MOV A，R0
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式
3.1.2 MCS-51单片机寻址方式
4.寄存器间接寻址方式 由指令指出某一个寄存器的内容作为操作数地址的寻址方法, 称 为寄存器间接寻址方法。
3.2.2 数据传送类指令
1. 概述
2. 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
8位立即数传送指令
MOV @Ri,#data
MOV DPTR,#data16 16位立即数传送指令
例：MOV DPTR,#1234H DPH: 12H DPL: 34H
3.2 MCS-51单片机指令分类介绍
3.2.2 数据传送类指令
2. 内部RAM数据传送指令组
(1) 立即数传送指令 (2) 内部RAM单元之间的数据传送指令
MOV direct2，direct1 MOV direct，Rn MOV Rn ， direct MOV direct，@Ri MOV @Ri ， direct 例：MOV P2，R2
3.2 MCS-51单片机指令分类介绍
3.2.1 指令格式中符号意义说明
Rn:通用寄存器R0-R7。 Ri:间接寻址寄存器R0、R1。 direct:8位直接地址。 #data :8位立即数。 #data16:16位立即数。 DPTR:数据指针。 bit:内部RAM中的直接寻址位。 @:间址寄存器的前缀标志。 /:位地址前表示对该位取反。
1.立即寻址方式
操作数直接出现在指令中，紧跟在操作码的后面，作 为指令的一部分与操作码一起存放在程序存储器内， 可以立即得到并执行。
例如：MOV A，#3AH MOV DPTR，#123AH
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式
3.1.2 MCS-51单片机寻址方式
2.直接寻址方式 指令中直接给出操作数所在的存储器地址, 以供寻址取数或存数 寻址范围包括内部RAM的低128单元和专用寄存器。 例如：MOV A，3AH
强调: 寄存器的内容不是操作数本身, 而是操作数地址。
例如：MOV A，@Ri MOVX A，@DPTR
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式
3.1.2 MCS-51单片机寻址方式
5。变址寻址方式 基址寄存器加变址寄存器间接寻址，简称变址寻址。它以数据指针 DPTR或程序计数器PC作为基址寄存器，累加器A作为变址寄存器， 两者的内容相加形成16位程序存储器地址，该地址就是操作数所在地 址。
MOV 0A0h，R2 MOV 0D0h，@R1 MOV R5，70h
MOV 0D0h，@R1
位序
位标 志
PSW. PSW. PSW. PSW. PSW. PSW. PSW. PSW.
7
654ຫໍສະໝຸດ 3210
CY
AC
F0 RS1 RS0 OV
/
P
MOV 0D0h，@R1
位序
位标 志
PSW. PSW. PSW. PSW. PSW. PSW. PSW. PSW.
MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC JMP A，@A+DPTR
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式
3.1.2 MCS-51单片机寻址方式
6。位寻址方式
指令中直接给出位地址。
例如：SETB PSW.5
说明：1）寻址范围包括内部数据存储器RAM中的128位和特殊寄存器 SFR中的可寻址位；
操作数：规定指令操作的对象,为指令的操作提供数据或地 址；可缺省，也可包括二项、三项；各操作数之间 以逗号分隔。
注释：以“；”开头，如换行还应加“；”。
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式
3.1.1 MCS-51单片机指令格式 3.1.2 MCS-51单片机寻址方式
寻址方式：指定操作数所在单元的方式。（共七种）
2）位寻址区中的位可以采用位地址或单元地址加位的表示方法； 特殊寄存器SFR中的可寻址位在指令中有4种表示方法，即: 直接使用位地址，如SETB 0D5H； 位名称表示法，如SETB F0； 单元地址加位数的表示法，如SETB 0D0H.5； SFR符号加位数的表示法，如SETB PSW.5。
3.1 MCS-51单片机指令格式和寻址方式
3.2 MCS-51单片机指令分类介绍
3.2.1 指令格式中符号意义说明 3.2.2 数据传送类指令 1. 概述
MOV 目的操作数，源操作数
目的操作数 ：累加器A、通用寄存器Rn、直接地址direct、 间址寄存器
源操作数 ：累加器A、通用寄存器Rn、直接地址direct、 间址寄存器、立即数
3.2 MCS-51单片机指令分类介绍
7
6
5
4
3
2
1
0
CY
AC
F0 RS1 RS0 OV
/
P
MOV 0D0h，@R1
3.2 MCS-51单片机指令分类介绍
3.2.2 数据传送类指令
2. 内部RAM数据传送指令组
(1) 立即数传送指令 (2) 内部RAM单元之间的数据传送指令 (3) 通过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