指令系統(tǒng)及程序設計(第一部分).ppt

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1,3.1指令系統(tǒng)簡介,本章分為五節(jié)，主要介紹：,3.2尋址方式,3.3指令系統(tǒng),3.4匯編語言程序設計,3.5設計實例,,,2,3.1指令系統(tǒng)簡介,3.1.1機器語言和匯編語言,,,,,機器語言：‘0’或‘1’等組合而成的二進制編碼。缺點：人不容易記?。。?！匯編語言：用英文單詞及其縮寫表示機器語言的、有利于記憶的符號，實際上是符號化的機器語言。例如：INCA，該指令的二進制編碼（機器語言）為：00000100B匯編：把用匯編語言寫的源程序翻譯成機器語言的過程，稱為匯編。,3,指令系統(tǒng)：所有的指令的集合。MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)共有111條指令。（1）指令的分類標準之一：按照所占存儲空間大小分類：單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令、三字節(jié)指令。（2）指令的分類標準之二：按照執(zhí)行時耗費時間長短分類：單周期、雙周期、四周期等。（3）其他分類方法：功能，操作數(shù)數(shù)量等了解上述分類方法,3.1指令系統(tǒng)簡介,4,3.1.2指令的格式,,,,,一般格式為：操作助記符[目的操作數(shù)][，源操作數(shù)][；注釋],關于“[]”符號：指令的一般格式中使用了可選擇符號“[]”，包含的內容因指令的不同可以有或無。,5,3.1.3符號說明（暫時了解）,,,,,Rn（n=0~7）--當前選中的工作寄存器組中的寄存器R0~R7之一；Ri（i=0，1）--當前選中的工作寄存器組中的寄存器R0或R1；@---------------間址寄存器前綴；#data------------8位立即數(shù)；#data16---------16位立即數(shù)；direct--------片內低128個RAM單元地址及SFR地址（可用符號名稱表示）；,6,addr11-----------11位目的地址；addr16-----------16位目的地址；rel-----------------補碼形式表示的8位地址偏移量，值在－128～＋127范圍內；bit----------------片內RAM位地址、SFR的位地址（可用符號名稱表示）；/-------------------位操作數(shù)的取反操作前綴；（）-----------表示地址單元或寄存器中的內容；←----------------將箭頭右邊的內容送入箭頭左邊的單元中。,,,,,3.1.3符號說明（暫時了解，結合后邊指令逐步掌握）,7,3.2尋址方式,,尋址：是尋找操作數(shù)或指令的地址的方式。,尋址方式：寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址、立即尋址、基址寄存器加變址寄存器變址尋址、相對尋址和位尋址。,若不特別聲明，我們后面提到的尋址方式均指源操作數(shù)的尋址方式。,,,,,指令格式：操作助記符[目的操作數(shù)][，源操作數(shù)],8,操作數(shù)存放在寄存器中，指令中直接給出該寄存器名稱的尋址方式。,,,如：MOVA，R0;A<-(R0)注意括號的含義,尋址空間（寄存器可以）是：R0~R7；A；B（以AB寄存器對形式出現(xiàn)）；DPTR。,3.2尋址方式-寄存器尋址,特點：較高的傳送和運算速度。,9,指令操作碼之后的字節(jié)存放的是操作數(shù)的地址，操作數(shù)本身存放在該地址指示的存儲單元中的尋址方式稱為直接尋址。,,,如：MOVA，50H;A<-(50H),,,,,,直接尋址中的SFR經(jīng)常采用符號形式表示。尋址空間為：片內RAM低128字節(jié)；SFR。,3.2尋址方式-直接尋址,10,2020/4/27,10,3.2.3寄存器間接尋址,寄存器中的內容是操作數(shù)的地址尋址空間：片內RAM（@Ri）片外RAM（@Ri、@DPTR）,【例】若（R0）=30H,（30H）=5AH,執(zhí)行MOVA,@R0后,（A）=5AH,片內：MOV（暫時了解）片外：MOVX,3.2尋址方式-寄存器間接尋址,11,2020/4/27,11,操作數(shù)在指令編碼中尋址空間：ROM,,對于MOVDPTR，#2100H指令，立即數(shù)高8位“21H”裝入DPH00裝入DPL,【例】執(zhí)行MOVA，#50H,結果：（A）=50H,3.2尋址方式-立即尋址,12,2020/4/27,12,操作數(shù)地址：基地址+偏移量尋址空間：ROM,,,變址尋址還用于跳轉指令，如JMP@A+DPTR,【例】（A）＝0FH,（DPTR）=2400H,執(zhí)行MOVCA,@A+DPTR”后,結果：（A）=88H,3.2尋址方式-變址尋址,13,將PC中的當前內容與指令第二字節(jié)給出的數(shù)相加，結果作為跳轉指令的轉移地址（轉移目的地址）。PC中的當前內容稱為基地址（本指令后的字節(jié)地址）指令第二字節(jié)給出的數(shù)據(jù)稱為偏移量，1字節(jié)帶符號數(shù)（－128～＋127）.,3.2尋址方式-相對尋址,常用于跳轉指令。如:JC23H若C=0，不跳轉；C=1，跳轉.執(zhí)行過程如下,14,JC23H執(zhí)行過程,1025H,23H,1002H,指令代碼,當前PC,,3.2尋址方式-相對尋址,上述的用法實際很少，了解一下就可以。更多的時候使用標號，比如：JZlOOP（暫時先了解）,15,尋址位數(shù)據(jù)（實質屬于位的直接尋址）。尋址空間為：片內RAM的20H~2FH單元中的128可尋址位；SFR的可尋址位。,,,,,,習慣：特殊功能寄存器的尋址位常用符號位地址表示。如：CLRACC.0MOV30H，C,3.2尋址方式-位尋址,16,本節(jié)總結,尋址：查找源操作數(shù)的方法,注意：重點明白指令的含義，而不是單純的去區(qū)分尋址方式！,17,3.3指令系統(tǒng),助記符：MOV、MOVX、MOVCXCH、XCHD、SWAPPUSH、POP除了目的操作數(shù)為ACC的指令影響偶校驗標志P外，一般不影響標志位。當A中為偶數(shù)個1時，p=0；當A中為奇數(shù)個1時，p=1；湊成偶數(shù)個1關于偶校驗了解即可,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令（29條）,18,MOVDPTR，#data1651是一種8位機，這是唯一的一條16位立即數(shù)傳遞指令。功能：將一個16位的立即數(shù)送入DPTR中去。其中高8位送入DPH，低8位送入DPL。例：MOVDPTR，#1234H執(zhí)行完了之后DPH中的值為12H，DPL中的值為34H。如果我們分別向DPH，DPL送數(shù)，則結果也一樣。如下面兩條指令：MOVDPH，#35HMOVDPL，#12H則就相當于執(zhí)行了MOVDPTR，#3512H,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令-十六位數(shù)的傳遞指令,19,,MOVXA，@RiMOVX@Ri，AMOVXA，@DPTRMOVX@DPTR，A說明：1.在51中，與外部存儲器RAM打交道的只可以是A累加器。所有需要送入外部RAM的數(shù)據(jù)必需要通過A送去，而所有要讀入的外部RAM中的數(shù)據(jù)也必需通過A讀入。2、外部RAM的數(shù)據(jù)不能夠直接傳輸。比如，要將外部RAM中某一單元（設為0100H單元的數(shù)據(jù)）送入另一個單元（設為0200H單元），也必須先將0100H單元中的內容讀入A，然后再送到0200H單元中去。但內部RAM間可以直接進行數(shù)據(jù)的傳遞。,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令-累加器A與片外RAM之間的數(shù)據(jù)傳遞類指令,20,2.要讀或寫外部的RAM，當然也必須要知道RAM的地址，在后兩條指令中，地址是被直接放在DPTR中的。而前兩條指令，由于Ri（即R0或R1）只是8位的寄存器，所以只提供低8位地址。高8位地址由P2口來提供（暫時了解）。3.使用時應先將要讀或寫的地址送入DPTR或Ri中，然后再用讀寫命令。例：將外部RAM中100H單元中的內容送入外部RAM中200H單元中。MOVDPTR，#0100HMOVXA，@DPTRMOVDPTR，#0200HMOVX@DPTR，A,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令-累加器A與片外RAM之間的數(shù)據(jù)傳遞類指令,21,MOVCA，@A+DPTRMOVCA，@A+PC本組指令是將ROM中的數(shù)送入A中。本組指令也被稱為查表指令，常用此指令來查一個已做好在ROM中的表格（暫時了解，后續(xù)學習）說明：查找到的結果被放在A中，,上述兩條指令的區(qū)別以及應用在后續(xù)課程中學習，此處先掌握指令的功能,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令-讀程序存儲器指令,注意（暫時了解）（1）A中存放8位無符號數(shù)，即表格的變化范圍為256；（2）PC的內容為當前值，即MOVCA，@A+PC指令下邊一個單元的地址,22,PUSHdirect；SP?SP+1，(SP)?(direct)POPdirect;(direct)?(SP),SP?SP-1第一條為壓入指令，就是將direct中的內容送入堆棧中，第二條為彈出指令，就是將堆棧中的內容送回到direct中。例：MOVSP，#5FHMOVA，#100MOVB，#20PUSHACCPUSHB執(zhí)行PUSHACC過程：將SP中的值加1，即變?yōu)?0H，然后將A中的值送到60H單元中，結果，（60H）=100，執(zhí)行PUSHB時，是將SP+1，即變?yōu)?1H，然后將B中的值送入到61H單元中，即執(zhí)行完本條指令后，（61H）=20。注意：堆棧指針sp一直指向棧頂,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令-堆棧操作指令,23,2020/4/27,23,字節(jié)交換指令XCH,數(shù)據(jù)交換屬于同時進行的雙向傳送,【例】若（R0）=80H，（A）=20H。執(zhí)行指令XCHA，R0后，（A）=80H，（R0）=20H。,,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令-數(shù)據(jù)交換指令,24,2020/4/27,24,半字節(jié)交換指令XCHD,【例】若（R0）＝30H，（30H）＝67H，（A）＝20H。執(zhí)行指令XCHDA，@R0指令后，（A）＝27H，（30H）＝60H。,,,XCHD是間址操作數(shù)的低半字節(jié)與A的低半字節(jié)互換。SWAP是累加器的高低4位互換,【例】若（A）＝30H，執(zhí)行指令SWAPA后，（A）＝03H。,3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令-數(shù)據(jù)交換指令,25,主要對8位無符號數(shù)；也可用于帶符號數(shù)運算。包括：加、減、乘、除、加1、減1運算指令，影響PSW有關位。,3.3.2算數(shù)運算類指令-24條,26,ADDA,#data;（A）←（A）+#dataADDA,direct;（A）←（A）+（direct）ADDA,@Ri;（A）←（A）+（（Ri））ADDA,Rn;（A）←（A）+（Rn）上述指令，把源字節(jié)變量（立即數(shù)，直接、間接地址單元，工作寄存器內容）與累加器相加，結果保存在累加器中，影響標志AC、CY、OV、P。例執(zhí)行指令：MOVA,#0C3HADDA,#0AAH運算后，CY=1，OV=1，AC=0，（PSW）=85H，（A）=6DH注意：1：OV溢出標志取決于帶符號數(shù)運算時。OV=1表示兩正數(shù)相加，和變成負數(shù)，或兩負數(shù)相加，和變成正數(shù)的錯誤結果。2：進行無符號數(shù)運算時，要看Cy位（最高位有進位或借位）,3.3.2算數(shù)運算類指令-不帶進位位加法指令,27,例：,先做67H+A0H=107H，而107H顯然超過了0FFH，因此最終保存在A中的是07H，而1則到了PSW中的CY位了。換言之，CY就相當于是100H。然后再做10H+30H+CY，結果是41H，所以最終的結果是4107H-引出帶進位位的加法指令。,1067H+30A0H,0001000001100111,0011000010100000,,0100000100000111,1067H,30A0H,,4107H,帶進位位的加法實例,28,ADDCA，Rn；A＋Rn＋CY→AADDCA，direct；A＋(direct)＋CY→AADDCA，@Ri；A＋(Ri)＋CY→AADDCA，#data；A＋data＋CY→A用途：將A中的值和其后面的值以及進位位C中的值相加，最終結果存在A，常用于多字節(jié)數(shù)運算中。說明：由于51單片機是一種8位機，所以只能做8位的數(shù)學運算，但8位運算的范圍只有0~255，這在實際工作中是不夠的，因此就要進行擴展，一般是將2個8位(兩字節(jié))的數(shù)學運算合起來，成為一個16位的運算，這樣，可以表達的數(shù)的范圍就可以達到0~65535。,3.3.2算數(shù)運算類指令-帶進位位加法指令,29,設：1067H存在R1R0中，30A0H存在R3R2中,計算R1R0+R3R2，結果存在R5R4中。,MOVA,R0ADDA,R2；R0+R2→A和CYMOVR4,AMOVA,R1ADDCA,R3；R1+R3+CY→A和CYMOVR5,A,帶進位位的加法指令實例,30,在進行BCD碼加法運算時，跟在ADD和ADDC指令之后，用于對累加器A中剛進行的兩個BCD碼的加法的結果進行十進制調整。,;A=23H，按十進制規(guī)律加,DAA,3.3.2算數(shù)運算類指令-十進制調整指令,例：A=00010101BCD（代表十進制數(shù)15）執(zhí)行ADDA，#08后，A=1DH，按二進制規(guī)律執(zhí)行BCD數(shù)加后，得到非法的BCD數(shù),31,SUBBA,#data;（A）←（A）-#data-（C）SUBBA,direct;（A）←（A）-（direct）-（C）SUBBA,@Ri;（A）←（A）-（（Ri））-（C）SUBBA,Rn;（A）←（A）-（Rn）-（C）由于減法只有帶借位減一條指令，所以在單字節(jié)相減時，須先清借位位，以免相減后結果出錯。,例1設累加器內容為D9H，R0內容為87H，求兩者相減結果。CLRCSUBBA,R0執(zhí)行后（A）=52H，CY=0，OV=0若運算兩數(shù)為無符號數(shù)，則其溢出與否和“OV”狀態(tài)無關而靠CY是否有借位予以判別，OV僅表明帶符號數(shù)運算時是否溢出。,3.3.2算數(shù)運算類指令-帶借位減指令,32,乘法指令MULAB該指令把累加器A和寄存器B中的8位無符號整數(shù)相乘，16位乘積的低字節(jié)在累加器A中，高字節(jié)在寄存器B中，如果乘積大于255（0FFH），則溢出標志位置1，否則清0，運算結果總使進位標志CY清0。例1設（A）=80H（128），（B）=32H（50），執(zhí)行指令：MULAB執(zhí)行結果：乘積為1900H（6400），（A）=00H，（B）=19H，OV=1，CY=0,3.3.2算數(shù)運算類指令-乘除法指令,33,除法指令DIVAB該指令把累加器A中的8位無符號整數(shù)除以寄存器B中8位無符號整數(shù)，所得商放在累加器A中，余數(shù)存在寄存器B中，標志位CY和OV均清0。若除數(shù)（B中內容）為00H，則執(zhí)行后結果為不定值，并置位溢出標志OV，在任何情況下進位標志CY總清0。例設累加器內容為135（87H），B寄存器內容為12（0CH），則執(zhí)行命令：DIVAB;將使（A）=0BH，（B）=03H，OV=0，CY=0,3.3.2算數(shù)運算類指令-乘除法指令,34,增1指令INCA;（A）←（A）+1INCdirect;（direct）←（direct）+1INC@Ri;（（Ri））←（（Ri））+1INCRn;（Rn）←（Rn）+1INCDPTR;（DPTR）←（DPTR）+1INC指令把所指出的變量加1，結果仍送回原地址單元，原來若為0FFH，加1后將變成00H，運算結果不影響任何標志位。,3.3.2算數(shù)運算類指令-增1、減1指令,35,例1設（R0）=7EH，內部數(shù)據(jù)RAM中（7EH）=0FFH，（7FH）=40H，則執(zhí)行下列指令：INC@R0;（7EH）←00HINCR0;（R0）←7FHINC@R0;（7FH）←41H執(zhí)行結果：（R0）=7FH，（7EH）=00H，（7FH）=41H例2執(zhí)行指令序列：MOVDPTR,#1FFEH;（DPTR）←1FFEHINCDPTR;（DPTR）←1FFFHINCDPTR;（DPTR）←2000HINCDPTR;（DPTR）←2001H將使（DPTR）=2001H,3.3.2算數(shù)運算類指令-增1、減1指令,增1指令實例,36,減1指令DECA;（A）←（A）－1DECdirect;（direct）←（direct）－1DEC@Ri;（（Ri））←（（Ri））－1DECRn;（Rn）←（Rn）－1上述指令將指定變量減1，結果仍存在原指定單元，原指定單元內容若為00H，減1操作后變成0FFH，不影響任何標志位。例執(zhí)行下述程序：MOVR1,#7FH;（R1）←#7FHMOV7EH,#00H;（7EH）←#00HMOV7FH,#40H;（7FH）←#40HDEC@R1;（7FH）←3FHDECR1;（R1）←7EHDEC@R1;（7EH）←0FFH結果：（R1）＝7EH，（7EH）＝0FFH，（7FH）＝3FH,3.3.2算數(shù)運算類指令-增1、減1指令,37,3.3.3邏輯運算類指令（24條）,功能：對2個操作數(shù)按位進行邏輯操作，結果送到A或直接尋址單元。主要操作與、或、異或、移位、取反、清零等。對標志位的影響除了目的操作數(shù)為ACC的指令影響奇偶標志P外，一般不影響標志位。,38,ORLA，Rn；A∨Rn→AORLA，direct；A∨(direct)→AORLA，@Ri；A∨(Ri)→AORLA，#data；A∨data→AORLdirect，A；(direct)∨A→(direct)ORLdirect，#data；(direct)∨data→(direct),例：71H和56H相或：01110001（71H）∨）01010110（56H）,01110111即77H,,3.3.3邏輯運算類指令-邏輯或指令,39,ANLA，Rn；A∧Rn→AANLA，direct；A∧(direct)→AANLA，@Ri；A∧(Ri)→AANLA，#data；A∧data→AANLdirect，A；(direct)∧A→(direct)ANLdirect，#data；(direct)∧data→(direct),例：71H和56H相與：01110001（71H）∧）01010110（56H）,01010000即50H,,3.3.3邏輯運算類指令-邏輯與指令,40,例：71H和56H相異或：01110001（71H）⊕)01010110（56H）,XRLA，Rn；A⊕Rn→AXRLA，direct；A⊕(direct)→AXRLA，@Ri；A⊕(Ri)→AXRLA，#data；A⊕data→AXRLdirect，A；(direct)⊕A→(direct)XRLdirect，#data；(direct)⊕data→(direct),00100111即27H,,3.3.3邏輯運算類指令-邏輯異或指令,41,1.累加器A清0指令：CLRA;（A）←0功能：把00H送入累加器A中2.累加器A求反指令：CPLA;（A）←（）功能：把累加器內容求反后送入累加器A中。例設累加器原來內容為07H，則執(zhí)行CLRA后將變成00H，再執(zhí)行CPLA后將變?yōu)?FFH。,3.3.3邏輯運算類指令-清零和取反,42,RLARRARLCARRCA,RLCA和RRCA指令，影響P標志和CY。,3.3.3邏輯運算類指令-循環(huán)移位指令,43,當最高位為0時，左移一位相當于乘2。例MOVA,#01H;01H送累加器ARLA;02H送ARLA;04H送ARLA;08H送A當最低位為0時，右移一位相當于除2，上述累加器（A）=08H，執(zhí)行指令：RRA;（A）←04HRRA;（A）←02HRRA;（A）←01H將使累加器內容又變?yōu)?。,3.3.3邏輯運算類指令-循環(huán)移位指令,44,3.3.4程序轉移指令-無條件轉移指令,1．無條件轉移指令作用：控制程序計數(shù)器從現(xiàn)行值轉移到目標地址，該目標地址可通過直接，間接或相對尋址得到。（1）長轉移指令LJMPaddr16;（PC）←addr16指令提供16位目標地址，將指令中第二，第三字節(jié)地址碼分別裝入PC的高8位和低8位中，程序無條件轉向指定的目標地址去執(zhí)行。不影響標志位。由于直接提供16位目標地址，所以執(zhí)行這條指令可以使程序從當前地址轉移到64K程序存儲器地址空間的任何單元。經(jīng)常使用的格式：LJMP標識符….標識符：例在程序存儲器0000H單元存放一條指令LJMP2030H則上電復位后程序將跳到2030H單元去執(zhí)行,45,(2)短轉移指令-轉移的目標地址不能夠超出2K。如果超過了2K范圍，匯編程序會提示出錯信息。本指令不影響標志位（了解這個過程和2K的含義）。經(jīng)常使用的格式：AJMP標識符、….標識符：,AJMPaddr11；PC←（PC）+2，PC10~0←addr11,3.3.4程序轉移指令-無條件轉移指令,46,(3)相對短轉移指令SJMPrel;（PC）←（PC）＋2;（PC）←（PC）＋rel其中，rel為相對偏移量，是一個8位帶符號的數(shù)。經(jīng)常使用的格式：sjmp標識符….標識符：如果程序中使用：HARE:SJMPHARE將會造成單指令的無限循環(huán)。sjmp$,3.3.4程序轉移指令-無條件轉移指令,47,,,,,“標號”（插入的內容）[標號：]操作碼[操作數(shù)][；注釋],如：LJMPLOOP…….LOOP：MOVA，#7FH；A←7FH,標號是語句地址的標志符號，有關標號的規(guī)定為：,由1～8個ASCII字符組成。第一個字符必須是字母，其余字符可以是字母、數(shù)字或其他特定字符；不能使用已經(jīng)定義了的符號作為標號。如指令助記符、寄存器符號名稱等；后邊必須跟冒號。,48,(4)間接轉移指令（散轉）JMP@A+DPTR;（PC）←（A）+（DPTR）過程：把A里的8位無符號數(shù)與作為基址寄存器DPTR中的16位數(shù)據(jù)相加，所得的值裝入PC做為轉移的目標地址。不影響任何標志。特點：其轉移地址不是匯編或編程時確定的，而是在程序運行時動態(tài)決定的，這是和前三條指令的主要區(qū)別,3.3.4程序轉移指令-無條件轉移指令,49,該類指令執(zhí)行滿足某種特定條件的轉移，其目標地址在以下一條指令的起始地址為中心的256字節(jié)范圍中（-128到＋127）（了解）。（1）累加器判零轉移指令JZrel;累加器為0轉移JNZrel;累加器不為0轉移經(jīng)常使用的格式：JZ標識符….標識符：該指令不改變累加器內容，不影響標志位。（例子見下頁）,3.3.4程序轉移指令-條件轉移指令,50,例執(zhí)行程序：MOVA,#01H;01送累加器AJZBRAN1;A非零不轉，繼續(xù)執(zhí)行DECA;A減1內容為0JZBRAN2;A為0轉BRAN2執(zhí)行BRAN1：…..BRAN2:…..或執(zhí)行：CLRA;A清0JNZBRAN1;A為0繼續(xù)執(zhí)行INCA;A內容加1JNZBRAN2;A內容非零轉BRAN2執(zhí)行BRAN1：…..BRAN2:…程序都轉移到BRAN2去執(zhí)行。,3.3.4程序轉移指令-條件轉移指令,51,CJNE（目的字節(jié)），（源字節(jié)），rel；比較不等跳功能：比較兩個操作數(shù)的大小，如不相等則轉移，相等則繼續(xù)執(zhí)行。如果目的字節(jié)的無符號整數(shù)值小于源字節(jié)的無符號整數(shù)值，則置位進位標志，否則清0進位位，指令不影響任何一個操作數(shù)。（了解rel的使用）經(jīng)常使用的格式：CJNE（目的字節(jié)），標識符….標識符：,具體的比較轉移指令有4條(p65)：CJNEA,#data,relCJNEA,direct,relCJNE@Ri,#data,relCJNERn,#data,rel,3.3.4程序轉移指令-條件轉移指令,52,DJNZ（字節(jié)）,rel減一非零跳功能：把第一操作數(shù)字節(jié)變量減1，結果送回到第一操作數(shù)中，并判字節(jié)變量是否為0，不為0轉移，否則順序執(zhí)行。如果字節(jié)變量值原為00H，則下溢得0FFH，不影響任何標志（了解rel形式）。常用共有兩條指令構成循環(huán)。DJNZdirect,標識符DJNZRn,標識符….標識符：….,3.3.4程序轉移指令-條件轉移指令,53,例軟件延時。DJNZ指令執(zhí)行時間為2個機器周期，這樣循環(huán)一次可產生2個機器周期延時。下例在程序段中插入2條指令，當主頻12MHz，循環(huán)次數(shù)為24時，可產生49us的軟件延時循環(huán)，在P1.7引腳上輸出一個約50us的脈沖。CLRP1.7;P1.7輸出變低電平MOVR2,#18H;賦循環(huán)初值HARE:DJNZR2,HARE;（R2）←（R2）－1,不為零繼續(xù)循環(huán)SETBP1.7;P1.7輸出高電平,3.3.4程序轉移指令-條件轉移指令,54,3.3.5子程序調用和返回指令,子程序調用的必要性：減少重復代碼；子程序調用要注意的問題：1、保護斷點：斷點：下一條將要執(zhí)行的指令的地址，通常壓入堆棧2、建立子程序入口;3、保護現(xiàn)場：保護部分寄存器單元的內容，通常壓入堆棧,55,1．長調用指令LCALLaddr16;PC<-(PC)+3,SP<-(SP)+1,(SP)<-(PC7-0)SP<-(SP)+1,(SP)<-(PC15-8)PC<-addr16;功能：調用64K范圍內所指定的子程序，執(zhí)行過程（了解）：(1)首先得到下一條指令的地址(斷點地址)；由于為三字節(jié)指令，所以執(zhí)行時首先（PC）+3→（PC）’(2)把PC內容壓入堆棧作為返回地址，（3）目標地址addr16裝入PC，轉去執(zhí)行子程序。經(jīng)常使用的形式：LCALL標識符…..ORGXXXXH標識符:….,3.3.5子程序調用和返回指令,56,2．絕對調用指令ACALLaddr11：PC<-(PC)+2,SP<-(SP)+1,(SP)<-(PC7-0)SP<-(SP)+1,(SP)<-(PC15-8)PC10—0<-addr11;該指令提供11位目標地址，限在2K地址內調用。執(zhí)行過程（了解）：（1）獲得斷點地址：由于是雙字節(jié)指令，（PC）＋2→（PC）以獲得下一條指令的地址；（2）把斷點地址壓入堆棧作為返回地址，（3）目標地址addr11裝入PC，轉去執(zhí)行子程序,3.3.5子程序調用和返回指令,經(jīng)常使用的形式：ACALL標識符…..ORGXXXXH標識符:….,57,3．返回指令,執(zhí)行該指令時，分別從棧中彈出調用子程序時壓入的返回地址，使程序從調用指令（LCALL或ACALL）的下面相鄰指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序。例設（SP）=55H，RAM中（54H）=03H，（55H）=20H，則執(zhí)行RET后，使（SP）=53H，（PC）=2003H，程序由2003H開始繼續(xù)執(zhí)行。,4．中斷返回指令RETI;該指令用于中斷服務子程序的返回，其執(zhí)行過程類似于RET，詳見中斷一章介紹。,3.3.5子程序調用和返回指令,58,LCALL和ACALL指令與LJMP和AJMP區(qū)別：LCALL和ACALL在轉移前，要把執(zhí)行完該指令后PC的內容自動壓入堆棧，才做addr16（或addr11）→PC的工作，這樣設計是為了便于當子程序執(zhí)行完后，CPU可以找到（返回）原出發(fā)點處。RET指令是子程序返回指令，執(zhí)行時，從堆棧中把原出發(fā)地址彈回PC，讓CPU返回執(zhí)行原主程序。,3.3.5子程序調用和返回指令,59,操作：（PC）←（PC）＋1執(zhí)行本指令除了PC加1外，機器不作任何操作，而轉向下一條指令去執(zhí)行。不影響任何寄存器和標志。由于為單周期指令，所以時間上只有一個機器周期，常用于精確延時或等待。例利用NOP指令產生方波。LOOP:CLRP2.7;P2.7清0輸出NOP;NOP;空操作NOP;NOP;SETBP2.7;置位P2.7高電平NOP;NOP;空操作NOP;NOP;LJMPLOOP,3.3.6空操作指令-NOP,60,3.3.7位操作指令（17條）,MCS-51單片機的硬件結構中，有一個位處理器（又稱布爾處理器），它有一套位變量處理的指令集，包括位變量傳送、邏輯運算、控制程序轉移等。在MCS-51中可以進行位操作的RAM區(qū)：內部RAM的20H-2FH這16個字節(jié)單元，即128個位單元(位地址空間位00～7FH)；可以位尋址的特殊功能寄存器,61,以PSW中位4（RS1）為例。直接(位)地址方式：如D4H；點操作符號方式：如PSW.4，D0H.4；位名稱方式：如RS1；用戶定義名方式：如用偽指令bitSUB.REGbitRS1定義后，可用SUB.REG代替RS1。,位地址表達方式,3.3.7位操作指令,62,3.3.7位操作指令-位傳送指令（2條）,MOVC，bit；bit→CMOVbit，C；C→bit這組指令的功能是實現(xiàn)位累加器（CY）和其它位地址之間的數(shù)據(jù)傳遞。例：MOVC，P1.0；將P1.0的狀態(tài)送給C。MOVP1.0，C；將C中的狀態(tài)送到P1.0；引腳上去。,63,位清0指令CLRC；使CY=0CLRbit；使指令的位地址等于0。例：CLRP1.0；即使P1.0變?yōu)?位置1指令SETBC；使CY=1SETBbit；使指定的位地址等于1。例：SETBP1.0；使P.0變?yōu)?,3.3.7位操作指令-位清0和置位,64,位與指令ANLC，bit；Cy與指定位的值相與，結果送CyANLC，/bit；先將指定的位地址中的值取出后取反，再和Cy相與，結果送回Cy。但注意:指定的位地址中的值本身并不發(fā)生變化。例：ANLC，/P1.0,3.3.7位操作指令-位邏輯運算指令,65,位取反指令CPLC；使Cy值取反。CPLbit；使指定的位的值取反。例：CPLP1.0,位或指令ORLC，bitORLC，/bit,3.3.7位操作指令-位邏輯運算指令,66,位復位指令CLRC；使Cy值取反。CLRbit；使指定的位的值取反。例：CLRP1.0,位置位指令SETBCSETBbit,3.3.7位操作指令-位置位和復位指令,67,判Cy轉移指令JCrelJNCrel第一條指令的功能是如果Cy=1就轉移，否則就順序執(zhí)行。第二條指令則和第一條指令相反，即如果Cy=0就轉移，否則就順序執(zhí)行。經(jīng)常使用的形式：JC標號（或JNC標號）ORGXXXXH標號：,3.3.7位操作指令-位條件轉移指令,68,判位變量轉移指令JBbit，relJNBbit，relJBCbit，rel第一條指令:如果指定的（bit）=1，則轉移，否則順序執(zhí)行，第二條指令功能相反。第三條指令是如果指定的（bit）=1，則轉移，并把該位清0，否則順序執(zhí)行。,3.3.7位操作指令-位條件轉移指令,經(jīng)常使用的形式：JB標號（或JNB標號）ORGXXXXH標號：,