51單片機(jī)匯編基礎(chǔ)
一個(gè)單片機(jī)所需執(zhí)行指令的集合即為單片機(jī)的指令系統(tǒng)。單片機(jī)使用的機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言及高級(jí)語(yǔ)言,但不管使用是何種語(yǔ)言,最終還是要“翻譯”成為機(jī)器碼,單片機(jī)才能執(zhí)行之?,F(xiàn)在有很多半導(dǎo)體廠商都推出了自己的單片機(jī),單片機(jī)種類繁多,品種數(shù)不勝數(shù),值得注意的是不同的單片機(jī)它們的指令系統(tǒng)不一定相同,或不完全相同。但不管是使用機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言還是高級(jí)語(yǔ)言都是使用指令編寫(xiě)程序的。
所謂機(jī)器語(yǔ)言即指令的二進(jìn)制編碼,而匯編語(yǔ)言則是指令的表示符號(hào) 。在指令的表達(dá)式上也不會(huì)直接使用二進(jìn)制機(jī)器碼,最常用的是十六進(jìn)制的形式。但單片機(jī)并不能直接執(zhí)行匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言,都必須通過(guò)匯編器“翻譯”成為二進(jìn)制機(jī)器碼方能執(zhí)行,但如果直接使用二進(jìn)制來(lái)編寫(xiě)程序,那將十分不便,也很難記憶和識(shí)別,不易編寫(xiě)、難于辨讀,極易出錯(cuò),同時(shí)出錯(cuò)了也相當(dāng)難查找。所以現(xiàn)在基本上都不會(huì)直接使用機(jī)器語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)單片機(jī)的程序。最好的辦法就是使用易于閱讀和辨認(rèn)的指令符號(hào)來(lái)代替機(jī)器碼,我們常稱這些符號(hào)為助記符,用助記符的形式表示的單片機(jī)指令就是匯編語(yǔ)言,為便于記憶和閱讀,助記符號(hào)通常都使用易于理解的英文單詞和拼音字母來(lái)表示。
每種單片機(jī)都有自己獨(dú)特的指令系統(tǒng),那么指令系統(tǒng)是開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)廠商定義的,如要使用其單片機(jī),用戶就必須理解和遵循這些指令標(biāo)準(zhǔn),要掌握某種(類)單片機(jī),指令系統(tǒng)的學(xué)習(xí)是必須的。
MCS-51共有111條指令,可分為5類:
[1].數(shù)據(jù)傳送類指令(共29條)
[2].算數(shù)運(yùn)算類指令(共24條)
[3].邏輯運(yùn)算及移位類指令(共24條)
[4].控制轉(zhuǎn)移類指令(共17條)
[5].布爾變量操作類指令(共17條)
一些特殊符號(hào)的意義
在介紹指令系統(tǒng)前,我們先了解一些特殊符號(hào)的意義,這對(duì)今后程序的編寫(xiě)都是相當(dāng)有用的。
Rn——當(dāng)前選中的寄存器區(qū)的8個(gè)工作寄存器R0—R7(n=0-7)。
Ri——當(dāng)前選中的寄存器區(qū)中可作為地址寄存器的兩個(gè)寄存器R0和R1(i=0,1)
direct—內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的8位地址。包含0—127(255)內(nèi)部存儲(chǔ)單元地址和特殊功能寄存地址。
#data—指令中的8位常數(shù)。
#data16—指令中的16位常數(shù)。
addr16—用于LCALL和LJMP指令中的16目的地地址,目的地址的空間為64kB程序存儲(chǔ)器地址。
#addr11—用于ACALL和AJMP指令中的11目的地地址,目的地址必須放在與下條指令第一個(gè)字節(jié)同一個(gè)2kB程序存儲(chǔ)器空間之中。
rel—8位帶符號(hào)的偏移字節(jié),用于所有的條件轉(zhuǎn)移和SJMP等指令中,偏移字節(jié)對(duì)于下條指令的第一個(gè)字節(jié)開(kāi)始的-128——+127范圍內(nèi)。
@—間接寄存器尋址或基址寄存器的前綴。
/—為操作的前綴,聲明對(duì)該位操作書(shū)取反。
DPTR—數(shù)據(jù)指針。
bit—內(nèi)部RAM和特殊功能寄存器的直接尋址位。
A—累加器。
B—累加器B。用于乘法和除法指令中。
C—進(jìn)位標(biāo)志位。
(x)—某地址單元中的內(nèi)容。
((x))—由X尋址單元中的內(nèi)容。
MCS-51的尋址方式
尋址的“地址”即為操作數(shù)所在單元的地址,絕大部分指令執(zhí)行時(shí)都需要用到操作數(shù),那么到哪里去取得操作數(shù)呢?最易想到的就是告訴CPU操作數(shù)所在的地址單元,從那里可取得響應(yīng)的操作數(shù),這便是“尋址”之意。MCS-51的尋址方式很多,使用起來(lái)也相當(dāng)方便,功能也很強(qiáng)大,靈活性強(qiáng)。這便是MCS-51指令系統(tǒng)“好用”的原因之一。下面我們分別討論幾種尋址方式的原理。
[1].直接尋址
指令中操作數(shù)直接以單元地址形式出現(xiàn),例如:
MOV A,68H
這條指令的意義是把內(nèi)部RAM中的68H單元中的數(shù)據(jù)內(nèi)容傳送到累加器A中。值得注意的是直接尋址方式只能使用8位二進(jìn)制地址,因此這種尋址方式僅限于內(nèi)部RAM進(jìn)行尋址。低128位單元在指令中直接以單元地址的形式給出。對(duì)于特殊功能寄存器可以使用其直接地址進(jìn)行訪問(wèn),還可以以它們的符號(hào)形式給出,只是特殊功能寄存器只能用直接尋址方式訪問(wèn),而無(wú)其它方法。
[2].寄存器尋址
寄存器尋址對(duì)選定的8個(gè)工作寄存器R0-R7進(jìn)行操作,也就是操作數(shù)在寄存器中,因此指定了寄存器就得到了操作數(shù),寄存器尋址的指令中以寄存器的符號(hào)來(lái)表示寄存器,例如:
MOV A,R1
這條指令的意義是把所用的工作寄存器組中的R3的內(nèi)容送到累加器A中。
值得一提的是工作狀態(tài)寄存器的選擇是通過(guò)程序狀態(tài)字寄存器來(lái)控制的,在這條指令前,應(yīng)通過(guò)PSW設(shè)定當(dāng)前工作寄存器組。
[3].寄存器間接尋址
寄存器尋址方式,寄存器中存放的是操作數(shù),而寄存器間接尋址方式,寄存器中存放的則為操作數(shù)的地址,也即操作數(shù)是通過(guò)寄存器指向的地址單元得到的,這便是寄存器間接尋址名稱的由來(lái)。
例如指令:
MOV A,@R0
這條指令的意義是R0寄存器指向地址單元中的內(nèi)容送到累加器A中。假如R0=#56H,那么是將56H單元中的數(shù)據(jù)送到累加器A中。
寄存器間接尋址方式可用于訪問(wèn)內(nèi)部RAM或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。訪問(wèn)內(nèi)部RAM或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低256字節(jié)時(shí),可通過(guò)R0和R1作為間接寄存器。然而有必要指出,內(nèi)部RAM的高128字節(jié)地址與專用積存器的地址是重疊的,所以這種尋址方式不能用于訪問(wèn)特殊功能寄存器。
外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的空間為64kB,這時(shí)可采用DPTR作為間址寄存器進(jìn)行訪問(wèn),指令如下:
MOVX A,@DPTR
這條指令的意義是與上述類似,不再贅述。
[4].立即尋址
立即尋址就是把操作數(shù)直接在指令中給出,即操作數(shù)包含在指令中,指令操作碼的后面緊跟著操作數(shù),一般把指令中的操作數(shù)稱為立即數(shù),因此而得名。為了與直接尋址方式相區(qū)別,在立即數(shù)前加上“#”符號(hào),例如:
MOVX A,#0EH
這條指令的意義是將0EH這個(gè)操作數(shù)送到累加器A中。
[5].變址尋址
變址尋址是以DPTR或PC作為基址寄存器,以累加器A作為變址寄存器,將兩寄存器的內(nèi)容相加形成16位地址形成操作數(shù)的實(shí)際地址。例如:
MOV A,@A+DPTR
MOVX A,@A+PC
JMP @A+DPTR
在這三條指令中,A作為偏移量寄存器,DPTR或PC作為變址寄存器,A作為無(wú)符號(hào)數(shù)與DPTR或PC的內(nèi)容相加,得到訪問(wèn)的實(shí)際地址。其中前兩條是程序存儲(chǔ)器讀指令,后一條是無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令。
[6].位尋址
在MCS-51單片機(jī)中,RAM中的20H—2FH字節(jié)單元對(duì)應(yīng)的位地址為00H—7FH,特殊功能寄存器中的某些位也可進(jìn)行為尋址,這些單元既可以采用字節(jié)方式訪問(wèn)它們,也可采用位尋址的方式訪問(wèn)它們。
[7].相對(duì)尋址
相對(duì)尋址方式是為了程序的相對(duì)轉(zhuǎn)移而設(shè)計(jì)的,其夜里是以PC的內(nèi)容為基址,加上給出的偏移量作為轉(zhuǎn)移地址,從而實(shí)現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的目的地址可參見(jiàn)如下表達(dá)式:
目的地址=轉(zhuǎn)移指令地址+轉(zhuǎn)移指令字接數(shù)+偏移量
值得注意的是,偏移量是有正負(fù)號(hào)之分的,偏移量的取值范圍是當(dāng)前PC值的-128—+127之間。
MCS-51數(shù)據(jù)傳送指令
數(shù)據(jù)傳送指令共有29條,數(shù)據(jù)傳送指令一般的操作是把源操作數(shù)傳送到目的操作數(shù),指令執(zhí)行完成后,源操作數(shù)不變,目的操作數(shù)等于源操作數(shù)。如果要求在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí),目的操作數(shù)不丟失,則不能用直接傳送指令,而采用交換型的數(shù)據(jù)傳送指令,數(shù)據(jù)傳送指令不影響標(biāo)志C,AC和OV,但可能會(huì)對(duì)奇偶標(biāo)志P有影響。
[1]. 以累加器A為目的操作數(shù)類指令(4條)
這4條指令的作用是把源操作數(shù)指向的內(nèi)容送到累加器A。有直接、立即數(shù)、寄存器和寄存器間接尋址方式:
MOV A,data ;(data)→(A) 直接單元地址中的內(nèi)容送到累加器A
MOV A,#data ;#data→(A) 立即數(shù)送到累加器A中
MOV A,Rn ;(Rn)→(A) Rn中的內(nèi)容送到累加器A中
MOV A,@Ri ;((Ri))→(A) Ri內(nèi)容指向的地址單元中的內(nèi)容送到累加器A
[2]. 以寄存器Rn為目的操作數(shù)的指令(3條)
這3條指令的功能是把源操作數(shù)指定的內(nèi)容送到所選定的工作寄存器Rn中。有直接、立即和寄存器尋址方式:
MOV Rn,data ;(data)→(Rn) 直接尋址單元中的內(nèi)容送到寄存器Rn中
MOV Rn,#data ;#data→(Rn) 立即數(shù)直接送到寄存器Rn中
MOV Rn,A ;(A)→(Rn) 累加器A中的內(nèi)容送到寄存器Rn中
[3]. 以直接地址為目的操作數(shù)的指令(5條)
這組指令的功能是把源操作數(shù)指定的內(nèi)容送到由直接地址data所選定的片內(nèi)RAM中。有直接、立即、寄存器和寄存器間接4種尋址方式:
MOV data,data ;(data)→(data) 直接地址單元中的內(nèi)容送到直接地址單元
MOV data,#data ;#data→(data) 立即數(shù)送到直接地址單元
MOV data,A ;(A)→(data) 累加器A中的內(nèi)容送到直接地址單元
MOV data,Rn ;(Rn)→(data) 寄存器Rn中的內(nèi)容送到直接地址單元
MOV data,@Ri ;((Ri))→(data) 寄存器Ri中的內(nèi)容指定的地址單元中數(shù)據(jù)送到直接地址單元
[4]. 以間接地址為目的操作數(shù)的指令(3條)
這組指令的功能是把源操作數(shù)指定的內(nèi)容送到以Ri中的內(nèi)容為地址的片內(nèi)RAM中。有直接、立即和寄存器3種尋址方式:
MOV @Ri,data ;(data)→((Ri)) 直接地址單元中的內(nèi)容送到以Ri中的內(nèi)容為地址的RAM單元
MOV @Ri,#data ;#data→((Ri)) 立即數(shù)送到以Ri中的內(nèi)容為地址的RAM單元
MOV @Ri,A ;(A)→((Ri)) 累加器A中的內(nèi)容送到以Ri中的內(nèi)容為地址的RAM單元
[5]. 查表指令(2條)
這組指令的功能是對(duì)存放于程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格進(jìn)行查找傳送,使用變址尋址方式:
MOVC A,@A+DPTR ;((A))+(DPTR)→(A) 表格地址單元中的內(nèi)容送到累加器A中
MOVC A,@A+PC ;((PC))+1→(A),((A))+(PC)→(A) 表格地址單元中的內(nèi)容送到累加器A中
[6]. 累加器A與片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM傳送指令(4條)
這4條指令的作用是累加器A與片外RAM間的數(shù)據(jù)傳送。使用寄存器尋址方式:
MOVX @DPTR,A ;(A)→((DPTR)) 累加器中的內(nèi)容送到數(shù)據(jù)指針指向片外RAM地址中
MOVX A, @DPTR ;((DPTR))→(A) 數(shù)據(jù)指針指向片外RAM地址中的內(nèi)容送到累加器A中
MOVX A, @Ri ;((Ri))→(A) 寄存器Ri指向片外RAM地址中的內(nèi)容送到累加器A中
MOVX @Ri,A ;(A)→((Ri)) 累加器中的內(nèi)容送到寄存器Ri指向片外RAM地址中
[7]. 堆棧操作類指令(2條)
這4類指令的作用是把直接尋址單元的內(nèi)容傳送到堆棧指針SP所指的單元中,以及把SP所指單元的內(nèi)容送到直接尋址單元中。這類指令只有兩條,下述的第一條常稱為入棧操作指令,第二條稱為出棧操作指令。需要指出的是,單片機(jī)開(kāi)機(jī)復(fù)位后,(SP)默認(rèn)為07H,但一般都需要重新賦值,設(shè)置新的SP首址。入棧的第一個(gè)數(shù)據(jù)必須存放于SP+1所指存儲(chǔ)單元,故實(shí)際的堆棧底為SP+1所指的存儲(chǔ)單元。
PUSH data ;(SP)+1→(SP),(data)→(SP) 堆棧指針首先加1,直接尋址單元中的數(shù)據(jù)送到堆棧指針SP所指的單元中
POP data ;(SP)→(data)(SP)-1→(SP), 堆棧指針SP所指的單元數(shù)據(jù)送到直接尋址單元中,堆棧指針SP再進(jìn)行減1操作
[8]. 交換指令(5條)
這5條指令的功能是把累加器A中的內(nèi)容與源操作數(shù)所指的數(shù)據(jù)相互交換。
XCH A,Rn ;(A)←→(Rn)累加器與工作寄存器Rn中的內(nèi)容互換
XCH A,@Ri ;(A)←→((Ri))累加器與工作寄存器Ri所指的存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容互換
XCH A,data ;(A)←→(data)累加器與直接地址單元中的內(nèi)容互換
XCHD A,@Ri ;(A3-0)←→((Ri)3-0)累加器與工作寄存器Ri所指的存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容低半字節(jié)互換
SWAP A ;(A3-0)←→(A7-4)累加器中的內(nèi)容高低半字節(jié)互換
[9]. 16位數(shù)據(jù)傳送指令(1條)
這條指令的功能是把16位常數(shù)送入數(shù)據(jù)指針寄存器。
MOV DPTR,#data16 ;#dataH→(DPH),#dataL→(DPL)16位常數(shù)的高8位送到DPH,低8位送到DPL
MCS-51算術(shù)運(yùn)算指令
算術(shù)運(yùn)算指令共有24條,算術(shù)運(yùn)算主要是執(zhí)行加、減、乘、除法四則運(yùn)算。另外MCS-51指令系統(tǒng)中有相當(dāng)一部分是進(jìn)行加、減1操作,BCD碼的運(yùn)算和調(diào)整,我們都?xì)w類為運(yùn)算指令。雖然MCS-51單片機(jī)的算術(shù)邏輯單元ALU僅能對(duì)8位無(wú)符號(hào)整數(shù)進(jìn)行運(yùn)算,但利用進(jìn)位標(biāo)志C,則可進(jìn)行多字節(jié)無(wú)符號(hào)整數(shù)的運(yùn)算。同時(shí)利用溢出標(biāo)志,還可以對(duì)帶符號(hào)數(shù)進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算。需要指出的是,除加、減1指令外,這類指令大多數(shù)都會(huì)對(duì)PSW(程序狀態(tài)字)有影響。這在使用中應(yīng)特別注意。
[1]. 加法指令(4條)
這4條指令的作用是把立即數(shù),直接地址、工作寄存器及間接地址內(nèi)容與累加器A的內(nèi)容相加,運(yùn)算結(jié)果存在A中。
ADD A,#data ;(A)+#data→(A) 累加器A中的內(nèi)容與立即數(shù)#data相加,結(jié)果存在A中
ADD A,data ;(A)+(data)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與直接地址單元中的內(nèi)容相加,結(jié)果存在A中
ADD A,Rn ;(A)+(Rn)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與工作寄存器Rn中的內(nèi)容相加,結(jié)果存在A中
ADD A,@Ri ;(A)+((Ri))→(A) 累加器A中的內(nèi)容與工作寄存器Ri所指向地址單元中的內(nèi)容相加,結(jié)果存在A中
[2]. 帶進(jìn)位加法指令(4條)
這4條指令除與[1]功能相同外,在進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)還需考慮進(jìn)位問(wèn)題。
ADDC A,data ;(A)+(data)+(C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與直接地址單元的內(nèi)容連同進(jìn)位位相加,結(jié)果存在A中
ADDC A,#data ;(A)+#data +(C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與立即數(shù)連同進(jìn)位位相加,結(jié)果存在A中
ADDC A,Rn ;(A)+Rn+(C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與工作寄存器Rn中的內(nèi)容、連同進(jìn)位位相加,結(jié)果存在A中
ADDC A,@Ri ;(A)+((Ri))+(C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與工作寄存器Ri指向地址單元中的內(nèi)容、連同進(jìn)位位相加,結(jié)果存在A中
[3]. 帶借位減法指令(4條)
這組指令包含立即數(shù)、直接地址、間接地址及工作寄存器與累加器A連同借位位C內(nèi)容相減,結(jié)果送回累加器A中。
這里我們對(duì)借位位C的狀態(tài)作出說(shuō)明,在進(jìn)行減法運(yùn)算中,CY=1表示有借位,CY=0則無(wú)借位。OV=1聲明帶符號(hào)數(shù)相減時(shí),從一個(gè)正數(shù)減去一個(gè)負(fù)數(shù)結(jié)果為負(fù)數(shù),或者從一個(gè)負(fù)數(shù)中減去一個(gè)正數(shù)結(jié)果為正數(shù)的錯(cuò)誤情況。在進(jìn)行減法運(yùn)算前,如果不知道借位標(biāo)志位C的狀態(tài),則應(yīng)先對(duì)CY進(jìn)行清零操作。
SUBB A,data ;(A)-(data) - (C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與直接地址單元中的內(nèi)容、連同借位位相減,結(jié)果存在A中
SUBB A,#data ;(A)-#data -(C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與立即數(shù)、連同借位位相減,結(jié)果存在A中
SUBB A,Rn ;(A)-(Rn) -(C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與工作寄存器中的內(nèi)容、連同借位位相減,結(jié)果存在A中
SUBB A,@Ri ;(A)-((Ri)) -(C)→(A) 累加器A中的內(nèi)容與工作寄存器Ri指向的地址單元中的內(nèi)容、連同借位位相減,結(jié)果存在A中
[4]. 乘法指令(1條)
這個(gè)指令的作用是把累加器A和寄存器B中的8位無(wú)符號(hào)數(shù)相乘,所得到的是16位乘積,這個(gè)結(jié)果低8位存在累加器A,而高8位存在寄存器B中。如果OV=1,說(shuō)明乘積大于FFH,否則OV=0,但進(jìn)位標(biāo)志位CY總是等于0。
MUL AB ;(A)×(B)→(A)和(B) 累加器A中的內(nèi)容與寄存器B中的內(nèi)容相乘,結(jié)果存在A、B中
[5]. 除法指令(1條)
這個(gè)指令的作用是把累加器A的8位無(wú)符號(hào)整數(shù)除以寄存器B中的8位無(wú)符號(hào)整數(shù),所得到的商存在累加器A,而余數(shù)存在寄存器B中。除法運(yùn)算總是使OV和進(jìn)位標(biāo)志位CY等于0。如果OV=1,表明寄存器B中的內(nèi)容為00H,那么執(zhí)行結(jié)果為不確定值,表示除法有溢出。
DIV AB ;(A)÷(B)→(A)和(B) 累加器A中的內(nèi)容除以寄存器B中的內(nèi)容,所得到的商存在累加器A,而余數(shù)存在寄存器B中。
[6]. 加1指令(5條)
這5條指令的的功能均為原寄存器的內(nèi)容加1,結(jié)果送回原寄存器。上述提到,加1指令不會(huì)對(duì)任何標(biāo)志有影響,如果原寄存器的內(nèi)容為FFH,執(zhí)行加1后,結(jié)果就會(huì)是00H。這組指令共有直接、寄存器、寄存器減間址等尋址方式:
INC A ;(A)+1→(A) 累加器A中的內(nèi)容加1,結(jié)果存在A中
INC data ;(data)+1→(data) 直接地址單元中的內(nèi)容加1,結(jié)果送回原地址單元中
INC @Ri ;((Ri))+1→((Ri)) 寄存器的內(nèi)容指向的地址單元中的內(nèi)容加1,結(jié)果送回原地址單元中
INC Rn ;(Rn)+1→(Rn)寄存器Rn的內(nèi)容加1,結(jié)果送回原地址單元中
INC DPTR ;(DPTR)+1→(DPTR)數(shù)據(jù)指針的內(nèi)容加1,結(jié)果送回?cái)?shù)據(jù)指針中
在INC data這條指令中,如果直接地址是I/O,其功能是先讀入I/O鎖存器的內(nèi)容,然后在CPU進(jìn)行加1操作,再輸出到I/O上,這就是“讀—修改—寫(xiě)”操作。
[7]. 減1指令(4條)
這組指令的作用是把所指的寄存器內(nèi)容減1,結(jié)果送回原寄存器,若原寄存器的內(nèi)容為00H,減1后即為FFH,運(yùn)算結(jié)果不影響任何標(biāo)志位,這組指令共有直接、寄存器、寄存器間址等尋址方式,當(dāng)直接地址是I/O口鎖存器時(shí),“讀—修改—寫(xiě)”操作與加1指令類似。
DEC A ;(A)-1→(A)累加器A中的內(nèi)容減1,結(jié)果送回累加器A中
DEC data ;(data)-1→(data)直接地址單元中的內(nèi)容減1,結(jié)果送回直接地址單元中
DEC @Ri ;((Ri))-1→((Ri))寄存器Ri指向的地址單元中的內(nèi)容減1,結(jié)果送回原地址單元中
DEC Rn ;(Rn)-1→(Rn)寄存器Rn中的內(nèi)容減1,結(jié)果送回寄存器Rn中
[8]. 十進(jìn)制調(diào)整指令(1條)
在進(jìn)行BCD碼運(yùn)算時(shí),這條指令總是跟在ADD或ADDC指令之后,其功能是將執(zhí)行加法運(yùn)算后存于累加器A中的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和修正。
DA A
MCS-51邏輯運(yùn)算及移位指令
邏輯運(yùn)算和移位指令共有25條,有與、或、異或、求反、左右移位、清0等邏輯操作,有直接、寄存器和寄存器間址等尋址方式。這類指令一般不影響程序狀態(tài)字(PSW)標(biāo)志。
[1]. 循環(huán)移位指令(4條)
這4條指令的作用是將累加器中的內(nèi)容循環(huán)左或右移一位,后兩條指令是連同進(jìn)位位CY一起移位。
RL A ;累加器A中的內(nèi)容左移一位
RR A ;累加器A中的內(nèi)容右移一位
RLC A ;累加器A中的內(nèi)容連同進(jìn)位位CY左移一位
RRC A ;累加器A中的內(nèi)容連同進(jìn)位位CY右移一位
[2]. 累加器半字節(jié)交換指令(1條)
這條指令是將累加器中的內(nèi)容高低半字節(jié)互換,這在上一節(jié)中內(nèi)容已有介紹。
SWAP A ; 累加器中的內(nèi)容高低半字節(jié)互換
[3]. 求反指令(1條)
這條指令將累加器中的內(nèi)容按位取反。
CPL A ; 累加器中的內(nèi)容按位取反
[4]. 清零指令(1條)
這條指令將累加器中的內(nèi)容清0。
CLR A ; 0→(A),累加器中的內(nèi)容清0
[5]. 邏輯與操作指令(6條)
這組指令的作用是將兩個(gè)單元中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯與操作。如果直接地址是I/O地址,則為“讀—修改—寫(xiě)”操作。
ANL A,data ;累加器A中的內(nèi)容和直接地址單元中的內(nèi)容執(zhí)行與邏輯操作。結(jié)果存在寄存器A中。
ANL data,#data ;直接地址單元中的內(nèi)容和立即數(shù)執(zhí)行與邏輯操作。結(jié)果存在直接地址單元中。
ANL A,#data ;累加器A的內(nèi)容和立即數(shù)執(zhí)行與邏輯操作。結(jié)果存在累加器A中。
ANL A,Rn ;累加器A的內(nèi)容和寄存器Rn中的內(nèi)容執(zhí)行與邏輯操作。結(jié)果存在累加器A中。
ANL data,A ;直接地址單元中的內(nèi)容和累加器A的內(nèi)容執(zhí)行與邏輯操作。結(jié)果存在直接地址單元中。
ANL A,@Ri ;累加器A的內(nèi)容和工作寄存器Ri指向的地址單元中的內(nèi)容執(zhí)行與邏輯操作。結(jié)果存在累加器A中。
[6]. 邏輯或操作指令(6條)
這組指令的作用是將兩個(gè)單元中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯或操作。如果直接地址是I/O地址,則為“讀—修改—寫(xiě)”操作。
ORL A,data ;累加器A中的內(nèi)容和直接地址單元中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯或操作。結(jié)果存在寄存器A中。
ORL data,#data ;直接地址單元中的內(nèi)容和立即數(shù)執(zhí)行邏輯或操作。結(jié)果存在直接地址單元中。
ORL A,#data ;累加器A的內(nèi)容和立即數(shù)執(zhí)行邏輯或操作。結(jié)果存在累加器A中。
ORL A,Rn ;累加器A的內(nèi)容和寄存器Rn中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯或操作。結(jié)果存在累加器A中。
ORL data,A ;直接地址單元中的內(nèi)容和累加器A的內(nèi)容執(zhí)行邏輯或操作。結(jié)果存在直接地址單元中。
ORL A,@Ri ;累加器A的內(nèi)容和工作寄存器Ri指向的地址單元中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯或操作。結(jié)果存在累加器A中。
[7]. 邏輯異或操作指令(6條)
這組指令的作用是將兩個(gè)單元中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯異或操作。如果直接地址是I/O地址,則為“讀—修改—寫(xiě)”操作。
XRL A,data ;累加器A中的內(nèi)容和直接地址單元中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯異或操作。結(jié)果存在寄存器A中。
XRL data,#data ;直接地址單元中的內(nèi)容和立即數(shù)執(zhí)行邏輯異或操作。結(jié)果存在直接地址單元中。
XRL A,#data ;累加器A的內(nèi)容和立即數(shù)執(zhí)行邏輯異或操作。結(jié)果存在累加器A中。
XRL A,Rn ;累加器A的內(nèi)容和寄存器Rn中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯異或操作。結(jié)果存在累加器A中。
XRL data,A ;直接地址單元中的內(nèi)容和累加器A的內(nèi)容執(zhí)行邏輯異或操作。結(jié)果存在直接地址單元中。
XRL A,@Ri ;累加器A的內(nèi)容和工作寄存器Ri指向的地址單元中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯異或操作。結(jié)果存在累加器A中。
MCS-51控制轉(zhuǎn)移指令
控制轉(zhuǎn)移指令用于控制程序的流向,所控制的范圍即為程序存儲(chǔ)器區(qū)間,MCS-51系列單片機(jī)的控制轉(zhuǎn)移指令相對(duì)豐富,有可對(duì)64kB程序空間地址單元進(jìn)行訪問(wèn)的長(zhǎng)調(diào)用、長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令,也有可對(duì)2kB字節(jié)進(jìn)行訪問(wèn)的絕對(duì)調(diào)用和絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令,還有在一頁(yè)范圍內(nèi)短相對(duì)轉(zhuǎn)移及其它無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令,這些指令的執(zhí)行一般都不會(huì)對(duì)標(biāo)志位有影響。
[1]. 無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令(4條)
這組指令執(zhí)行完后,程序就會(huì)無(wú)條件轉(zhuǎn)移到指令所指向的地址上去。長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令訪問(wèn)的程序存儲(chǔ)器空間為16地址64kB,絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令訪問(wèn)的程序存儲(chǔ)器空間為11位地址2kB空間。
LJMP addr16 ;addr16→(PC),給程序計(jì)數(shù)器賦予新值(16位地址)
AJMP addr11 ;(PC)+2→(PC),addr11→(PC10-0)程序計(jì)數(shù)器賦予新值(11位地址),(PC15-11)不改變
SJMP rel ;(PC)+ 2 + rel→(PC)當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器先加上2再加上偏移量給程序計(jì)數(shù)器賦予新值
JMP @A+DPTR ;(A)+ (DPTR)→(PC),累加器所指向地址單元的值加上數(shù)據(jù)指針的值給程序計(jì)數(shù)器賦予新值
[2]. 條件轉(zhuǎn)移指令(8條)
程序可利用這組豐富的指令根據(jù)當(dāng)前的條件進(jìn)行判斷,看是否滿足某種特定的條件,從而控制程序的轉(zhuǎn)向。
JZ rel ; A=0,(PC)+ 2 + rel→(PC),累加器中的內(nèi)容為0,則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
JNZ rel ; A≠0,(PC)+ 2 + rel→(PC),累加器中的內(nèi)容不為0,則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
CJNE A, data, rel ; A≠(data),(PC)+ 3 + rel→(PC),累加器中的內(nèi)容不等于直接地址單元的內(nèi)容,則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
CJNE A, #data, rel ; A≠#data,(PC)+ 3 + rel→(PC),累加器中的內(nèi)容不等于立即數(shù),則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
CJNE Rn, #data, rel ; A≠#data,(PC)+ 3 + rel→(PC),工作寄存器Rn中的內(nèi)容不等于立即數(shù),則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
CJNE @Ri, #data, rel ; A≠#data,(PC)+ 3 + rel→(PC),工作寄存器Ri指向地址單元中的內(nèi)容不等于立即數(shù),則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
DJNZ Rn, rel ; (Rn)-1→(Rn),(Rn)≠0,(PC)+ 2 + rel→(PC)工作寄存器Rn減1不等于0,則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
DJNZ data, rel ; (Rn)-1→(Rn),(Rn)≠0,(PC)+ 2 + rel→(PC)直接地址單元中的內(nèi)容減1不等于0,則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地址,否則程序往下執(zhí)行
[3]. 子程序調(diào)用指令(1條)
子程序是為了便于程序編寫(xiě),減少那些需反復(fù)執(zhí)行的程序占用多余的地址空間而引入的程序分支,從而有了主程序和子程序的概念,需要反復(fù)執(zhí)行的一些程序,我們?cè)诰幊虝r(shí)一般都把它們編寫(xiě)成子程序,當(dāng)需要用它們時(shí),就用一個(gè)調(diào)用命令使程序按調(diào)用的地址去執(zhí)行,這就需要子程序的調(diào)用指令和返回指令。
LCALL addr16 ; 長(zhǎng)調(diào)用指令,可在64kB空間調(diào)用子程序。此時(shí)(PC)+ 3→(PC),(SP)+ 1→(SP),(PC7-0)→(SP),(SP)+ 1→(SP),(PC15-8)→(SP),addr16→(PC),即分別從堆棧中彈出調(diào)用子程序時(shí)壓入的返回地址
ACALL addr11 ; 絕對(duì)調(diào)用指令,可在2kB空間調(diào)用子程序,此時(shí)(PC)+ 2→(PC),(SP)+ 1→(SP),(PC7-0)→(SP),(SP)+ 1→(SP),(PC15-8)→(SP),addr11→(PC10-0)
RET ; 子程序返回指令。此時(shí)(SP)→(PC15-8),(SP)- 1→(SP),(SP)→(PC7-0),(SP)- 1→(SP)
RETI ; 中斷返回指令,除具有RET功能外,還具有恢復(fù)中斷邏輯的功能,需注意的是,RETI指令不能用RET代替
[4]. 空操作指令(1條)
這條指令將累加器中的內(nèi)容清0。
NOP ; 這條指令除了使PC加1,消耗一個(gè)機(jī)器周期外,沒(méi)有執(zhí)行任何操作??捎糜诙虝r(shí)間的延時(shí)
MCS-51布爾變量操作指令
布爾處理功能是MCS-51系列單片機(jī)的一個(gè)重要特征,這是出于實(shí)際應(yīng)用需要而設(shè)置的。布爾變量也即開(kāi)關(guān)變量,它是以位(bit)為單位進(jìn)行操作的。
在物理結(jié)構(gòu)上,MCS-51單片機(jī)有一個(gè)布爾處理機(jī),它以進(jìn)位標(biāo)志做為累加位,以內(nèi)部RAM可尋址的128個(gè)為存儲(chǔ)位。
既然有布爾處理機(jī)功能,所以也就有相應(yīng)的布爾操作指令集,下面我們分別談?wù)摗?/p>
[1]. 位傳送指令(2條)
位傳送指令就是可尋址位與累加位CY之間的傳送,指令有兩條。
MOV C,bit ;bit→CY,某位數(shù)據(jù)送CY
MOV bit,C ;CY→bit,CY數(shù)據(jù)送某位
[2]. 位置位復(fù)位指令(4條)
這些指令對(duì)CY及可尋址位進(jìn)行置位或復(fù)位操作,共有四條指令。
CLR C ; 0→CY,清CY
CLR bit ; 0→bit,清某一位
SETB C ; 1→CY,置位CY
SETB bit ; 1→bit,置位某一位
[3]. 位運(yùn)算指令(6條)
位運(yùn)算都是邏輯運(yùn)算,有與、或、非三種指令,共六條。
ANL C,bit ;(CY)∧(bit)→CY
ANL C,/bit ;(CY)∧()→CY
ORL C,bit ;(CY)∨(bit)→CY
ORL C,/bit ;(CY)∧()→CY
CPL C ;()→CY
CPL bit ;()→bir
[4]. 位控制轉(zhuǎn)移指令(5)
位控制轉(zhuǎn)移指令是以位的狀態(tài)作為實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移的判斷條件,介紹如下:
JC rel ; (CY)=1轉(zhuǎn)移,(PC)+2+rel→PC,否則程序往下執(zhí)行,(PC)+2→PC。
JNC rel ; (CY)=0轉(zhuǎn)移,(PC)+2+rel→PC,否則程序往下執(zhí)行,(PC)+2→PC。
JB bit, rel ; 位狀態(tài)為1轉(zhuǎn)移。
JNB bit, rel ; 位狀態(tài)為0轉(zhuǎn)移。
JBC bit, rel ; 位狀態(tài)為1轉(zhuǎn)移,并使該位清“0”。
后三條指令都是三字節(jié)指令,如果條件滿足,(PC)+3+rel→PC,否則程序往下執(zhí)行,(PC)+3→PC。
關(guān)鍵詞: 51單片機(jī)匯編基
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