第三章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统

第3章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统 章 单片机的寻址方式和指令系统3.1 MCS-51指令系统概述 指令系统概述 3.2 寻址方式 3.3 指令系统

第3.1 MCS-51指令概述 指令概述指令是规定计算机进行某种操作的命令。 指令是规定计算机进行某种操作的命令。 指令系统：计算机能够执行的各种指令的集合。 指令系统：计算机能够执行的各种指令的集合。 用助记符形式来表示的机器指令称汇编语言指令。 用助记符形式来表示的机器指令称汇编语言指令。 指令格式： 指令格式： 操作数1] ,操作数2] [,操作数 操作码 [操作数 [,操作数 操作数 ，操作数3]

计算机语言1、机器语言：用二进制代码表示的，能被计算机直接识 、机器语言：用二进制代码表示的， 别和执行的一种机器指令的集合。目标程序。 别和执行的一种机器指令的集合。目标程序。 2、汇编语言：用助记符表示表示操作码，用字符(字母、 、汇编语言：用助记符表示表示操作码，用字符(字母、 数字、符号)表示操作数的指令称汇编指令。 数字、符号)表示操作数的指令称汇编指令。 汇编语言程序占用存储单元较少，执行速度较快， 汇编语言程序占用存储单元较少，执行速度较快，能够准 确掌握执行时间，可实现精细控制， 确掌握执行时间，可实现精细控制，因此特别适用于实时 控制。 控制。 汇编语言是面向机器的语言， 面向机器的语言 汇编语言是面向机器的语言，各种计算机的汇编语言是不 同的。 同的。

计算机语言3、高级语言：高级语言是面向过程的语言。用高级语言 、高级语言：高级语言是面向过程的语言。 面向过程的语言 编程主要着眼于算法， 编程主要着眼于算法，而不必了解计算机的内部结构和指 令系统，因此易学易用。高级语言是独立于机器的， 令系统，因此易学易用。高级语言是独立于机器的，一般 的，同一个程序可在任何种类的机器中使用。高级语言适 同一个程序可在任何种类的机器中使用。 用于科学计算、数据处理等方面。 用于科学计算、数据处理等方面。 将汇编语言翻译成目标程序的过程称为汇编。 将汇编语言翻译成目标程序的过程称为汇编。由人工汇编 汇编 和机器汇编两种。 和机器汇编两种。 高级语言转换成机器语言只能由计算机完成， 高级语言转换成机器语言只能由计算机完成，使用的软件 称为编译程序或解释程序。 称为编译程序或解释程序。

3.2 寻址方式寻址方式：寻找操作数或操作数地址的方法。 寻址方式：寻找操作数或操作数地址的方法。 7种寻址方式： 种寻址方式： 种寻址方式 立即寻址 直接寻址 寄存器寻址

寄存器间接寻址 基址加变址寻址 相对寻址 位寻址。 位寻址。

立即寻址操作数直接出现在指令中。 操作数直接出现在指令中。 立即数前必须加“ ” 立即数可以是8或 位的 位的。 立即数前必须加“#”,立即数可以是 或16位的。 MOV A,#30H , MOV DPTR,#3000H ,

立即寻址主要用来给寄存器或存储单元赋值。

直接寻址指令中直接给出操作数所在单元的有效地址。 指令中直接给出操作数所在单元的有效地址。 MOV A,30H , MOV A,90H(P1) , ( ) LJMP addr16 可以直接寻址的存储区域： 可以直接寻址的存储区域： 单元。 (1)片内 )片内RAM的00H~7FH单元。 的 单元 ( 2)SFR(80H~0FFH), 地址可以以单元地址给 ) ( ) 出，也可以以寄存器符号给出。 也可以以寄存器符号给出。 (3)访问程序存储器。 )访问程序存储器。

寄存器寻址操作数在寄存器中。 操作数在寄存器中。 MOV A,R0 , INC 可以寻址的寄存器： 可以寻址的寄存器： (1)R0~R7。 ) 。 (2)部分专用寄存器。如A,B,DPTR等。 )部分专用寄存器。 , , 等 DPTR

寄存器间接寻址寄存器中存放的是操作数的地址， 寄存器中存放的是操作数的地址，而不是操作数本 身。寄存器前加“@”。 寄存器前加“ ” 可以间接寻址的寄存器： 、 、 可以间接寻址的寄存器：R0、R1、DPTR MOV A, @ R0 , MOVX A, @ DPTR , 可以寻址的存储区域： 可以寻址的存储区域： 的低128B。 @R0、 @R1 (1)内部 )内部RAM的低 的低 。 、 的高128B。 @R0、 @R1 (2)内部 )内部RAM的高 的高 。 、 (3)外部 )外部RAM。 @DPTR、 @R0、 @R1 。 、 、 (4)堆栈操作(SP) )堆栈操作( )

基址加变址寻址作为基址寄存器， 以DPTR或PC作为基址寄存器，累加器 作为变址 或 作为基址寄存器 累加器A作为变址 中寄存器，并以两者内容相加形成 位地址作为操作 中寄存器，并以两者内容相加形成16位地址作为操作 数的地址。常用于查表操作。前加“ ” 数的地址。常用于查表操作。前加“@”。 MOVC A, @ A+DPTR , MOVC A, @ A+PC , JMP @ A+DPTR 特点： 特点：(1)只能对程序存储器寻址。 )只能对程序存储器寻址。 (2) 只有 条。 ) 只有3条 (3)都是单字节指令。 )都是单字节指令。

相对寻址方式PC的当前值加上偏移量 作为目标地址，rel为带 的当前值加上偏移量rel作为目标地址 的当前值加上偏移量 作为目标地址， 为带 符号的8位二进制数，其表示范围为 符号的 位二进制数，其表示范围为-128~127。 位二进制数 。

JC rel 偏移地址通常以标号表示。 偏移地址通常以标号表示。

位寻址方式对位操作区域进行位寻址时的寻址方式， 对位

操作区域进行位寻址时的寻址方式，使用位累 加器C。操作数是直接给出该位的地址。 加器 。操作数是直接给出该位的地址。 MOV A,30H , MOV C,30H , 位寻址的寻址范围： 位寻址的寻址范围： 中的位寻址区， (1)内部 ) 内部RAM中的位寻址区， 字节地址 中的位寻址区 字节地址20H~2FH 对应的位地址00H~7FH的位地址区间。 的位地址区间。 对应的位地址 的位地址区间 中地址可以被8整除的位地址区 (2)SFR中地址可以被 整除的位地址区。 ) 中地址可以被 整除的位地址区。

位名称表示方法的第6位 来说明 以PSW的第 位AC来说明 的第 (1)直接使用位地址 )直接使用位地址D6H (2)位名称表示方法 )位名称表示方法AC (3)单元地址加位的表示方法 )单元地址加位的表示方法D0H.6 (4)专用寄存器符号加位的表示方法 )专用寄存器符号加位的表示方法PSW.6

寻址方式可寻址的存储空间寻址方式 立即寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 基址加变址寻址 相对寻址 位寻址 寻址空间 对寄存器或存储单元赋值 内部RAM,SFR,ROM 低128B内部 内部 ， , R0~R7以及部分专用寄存器 以及部分专用寄存器 内部RAM、外部RAM、SP 、外部 内部 、 ROM ROM 位地址空间

存储空间寻址方式可采用的内部RAM 直接寻址，@R0、 @R1 直接寻址， 内部 、 00H~7FH 内部RAM @R0、 @R1 内部 、 80H~FFH SFR 直接寻址(唯一方式) 直接寻址(唯一方式) 80H~FFH 外部RAM @DPTR(地址大于 外部 (地址大于256B) ) @R0、 @R1(地址小于 、 (地址小于256B) ) ROM 直接寻址、基址加变址寻址、 直接寻址、基址加变址寻址、相对寻址

Rn (n=0~7):当前寄存器组的 个通用寄存器 ~R7之一； 个通用寄存器R0~ 之一 之一； = ~ :当前寄存器组的8个通用寄存器 Ri (i=0,1):可用作间接寻址的寄存器，只能是 ，R1两 = , :可用作间接寻址的寄存器，只能是R0, 两 个寄存器之一； 个寄存器之一； direct:内部 位单元地址。 :内部RAM的8位单元地址。既可以是内部 的 位单元地址 既可以是内部RAM的 的 个单元地址， 低128个单元地址，也可以是专用寄存器的单元地址或符号； 个单元地址 也可以是专用寄存器的单元地址或符号； A:累加器(直接寻址方式下的累加器表示为 ：累加器 直接寻址方式下的累加器表示为ACC); ; 直接寻址方式下的累加器表示为 B:B寄存器 ： 寄存器 DPTR:数据指针； :数据指针； C:进位标志位 ，它是布尔处理机的累加器，也称之 ：进位标志位CY,它是布尔处理机的累加器， 为累加位； 为累加位； 位立即数； #data:8位立即数； : 位立即数 位立即数； #datal6:16位立即数；

: 位立即数

汇编语言中常用符号的说明

汇编语言中常用符号的说明addr16:16位目的地址，只限于在 ： 位目的地址 只限于在LCALL和LJMP指令中 位目的地址， 和 指令中 使用； 使用； addr11:11位目的地址，只限于在 位目的地址， : 位目的地址 只限于在ACALL和AJMP指令中 和 指令中 使用； 使用； rel:相对转移指令中的偏移量，为8位带符号补码数； 位带符号补码数； :相对转移指令中的偏移量， 位带符号补码数 bit:内部RAM(包括专用寄存器 中的直接寻址位； :内部 包括专用寄存器)中的直接寻址位； 包括专用寄存器 中的直接寻址位 @:间址寄存器的前缀标志 间址寄存器的前缀标志； @:间址寄存器的前缀标志； /:加在位地址的前面 表示对该位状态取反； 加在位地址的前面， /:加在位地址的前面，表示对该位状态取反； (X):某寄存器或某单元的内容； :某寄存器或某单元的内容； ((X)):由X间接寻址的单元中的内容； 间接寻址的单元中的内容； : 间接寻址的单元中的内容 ← : 箭头左边的内容被箭头右边的内容所取代； 箭头左边的内容被箭头右边的内容所取代； ←→:交换箭头左右的数据； :交换箭头左右的数据； $:当前指令的地址。 :当前指令的地址。

3.3 指令系统5大类： 大类： 大类 数据传送类指令、 数据传送类指令、 算术运算类指令、 算术运算类指令、 逻辑运算类指令、 逻辑运算类指令、 控制转移类指令 位操作类指令。 位操作类指令。 共计111条指令 条指令 共计

3.3.1 数据传送类指令(29条) 数据传送类指令( 条指令功能： 指令功能：一般是把源操作数传输到目的操 作数， 指令执行后， 源操作数不变， 作数 ， 指令执行后 ， 源操作数不变 ， 而目的 操作数修改为源操作数。 操作数修改为源操作数。 数据传送可在3个区间进行 个区间进行： 数据传送可在 个区间进行： (1)芯片内部各单元之间。 )芯片内部各单元之间。 与外部RAM之间。 之间。 (2)累加器 与外部 )累加器A与外部 之间 (3)累加器 与程序存储器之间 )累加器A与程序存储器之间

(1)内部 数据传送指令(16条) ) 数据传送指令( 条单片机芯片内部数据传送范围：寄存器、累加器、 单片机芯片内部数据传送范围 ： 寄存器 、 累加器 、 专用 寄存器以及RAM单元。 单元。 寄存器以及 单元 为目的操作数的指令： (1) 以累加器 为目的操作数的指令： ) 以累加器A为目的操作数的指令 MOV A,Rn , ;A←(Rn), Rn=R0~R7 ( ) = ~ MOV A,direct ;A←(direct) ( ) , MOV A,@Ri ((Ri)) , ;A←(( )), Ri=R0,R1 (( )

), = , MOV A,#data ;A← data , 功能：将源操作数所指定的内容送入累加器A。 功能：将源操作数所指定的内容送入累加器 。

为目的操作数的指令： (2) 以寄存器 为目的操作数的指令： ) 以寄存器Rn为目的操作数的指令

MOV Rn,A , MOV Rn,direct , MOV Rn,#data ,

;Rn←(A), Rn=R0~R7 ( ), = ~ ;Rn←(direct) ( ) ;Rn←data

功能：将源操作数所指定的内容送到当前工作寄存器组 ~ 功能：将源操作数所指定的内容送到当前工作寄存器组R0~ R7中的某个寄存器中。 中的某个寄存器中。 中的某个寄存器中