常见51单片机指令及详解.doc
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1、常见51单片机指令及详解数据传递类指令 (1) 以累加器为目的操作数的指令 MOV A,RnMOV A,directMOV A,RiMOV A,#data第一条指令中,Rn代表的是R0-R7。第二条指令中,direct就是指的直接地址,而第三条指令中,就是我们刚才讲过的。第四条指令是将立即数data送到A中。下面我们通过一些例子加以说明:MOV A,R1 ;将工作寄存器R1中的值送入A,R1中的值保持不变。MOV A,30H ;将内存30H单元中的值送入A,30H单元中的值保持不变。MOV A,R1 ;先看R1中是什么值,把这个值作为地址,并将这个地址单元中的值送入A中。如执行命令前R1中的值
2、为20H,则是将20H单元中的值送入A中。MOV A,#34H ;将立即数34H送入A中,执行完本条指令后,A中的值是34H。(2)以寄存器Rn为目的操作的指令 MOV Rn,AMOV Rn,directMOV Rn,#data这组指令功能是把源地址单元中的内容送入工作寄存器,源操作数不变。(3)以直接地址为目的操作数的指令MOV direct,A 例: MOV 20H,AMOV direct,Rn MOV 20H,R1MOV direct1,direct2 MOV 20H,30HMOV direct,Ri MOV 20H,R1MOV direct,#data MOV 20H,#34H(4)以
3、间接地址为目的操作数的指令MOV Ri,A 例:MOV R0,AMOV Ri,direct MOV R1,20HMOV Ri,#data MOV R0,#34H(5)十六位数的传递指令MOV DPTR,#data168051是一种8位机,这是唯一的一条16位立即数传递指令,其功能是将一个16位的立即数送入DPTR中去。其中高8位送入DPH,低8位送入DPL。例:MOV DPTR,#1234H,则执行完了之后DPH中的值为12H,DPL中的值为34H。反之,如果我们分别向DPH,DPL送数,则结果也一样。如有下面两条指令:MOV DPH,#35H,MOV DPL,#12H。则就相当于执行了MOV
4、 DPTR,#3512H。累加器A与片外RAM之间的数据传递类指令MOVX A,RiMOVX Ri,AMOVX #9; A,DPTRMOVX DPTR,A说明:1)在51中,与外部存储器RAM打交道的只可以是A累加器。所有需要送入外部RAM的数据必需要通过A送去,而所有要读入的外部RAM中的数据也必需通过A读入。在此我们可以看出内外部RAM的区别了,内部RAM间可以直接进行数据的传递,而外部则不行,比如,要将外部RAM中某一单元(设为0100H单元的数据)送入另一个单元(设为0200H单元),也必须先将0100H单元中的内容读入A,然后再送到0200H单元中去。2)要读或写外部的RAM,当然也
5、必须要知道RAM的地址,在后两条指令中,地址是被直接放在DPTR中的。而前两条指令,由于Ri(即R0或R1)只是一个8位的寄存器,所以只提供低8位地址。因为有时扩展的外部RAM的数量比较少,少于或等于256个,就只需要提供8位地址就够了。3)使用时应当首先将要读或写的地址送入DPTR或Ri中,然后再用读写命令。例:将外部RAM中100H单元中的内容送入外部RAM中200H单元中。MOV DPTR,#0100HMOVX A,DPTRMOV DPTR,#0200HMOVX DPTR,A程序存储器向累加器A传送指令MOVC A,A+DPTR本指令是将ROM中的数送入A中。本指令也被称为查表指令,常用
6、此指令来查一个已做好在ROM中的表格说明:此条指令引出一个新的寻址方法:变址寻址。本指令是要在ROM的一个地址单元中找出数据,显然必须知道这个单元的地址,这个单元的地址是这样确定的:在执行本指令立脚点DPTR中有一个数,A中有一个数,执行指令时,将A和DPTR中的数加起为,就成为要查找的单元的地址。1)查找到的结果被放在A中,因此,本条指令执行前后,A中的值不一定相同。例:有一个数在R0中,要求用查表的方法确定它的平方值(此数的取值范围是0-5)MOV DPTR,#TABLEMOV A,R0MOVC A,A+DPTRTABLE: DB 0,1,4,9,16,25设R0中的值为2,送入A中,而D
7、PTR中的值则为TABLE,则最终确定的ROM单元的地址就是TABLE+2,也就是到这个单元中去取数,取到的是4,显然它正是2的平方。其它数据也可以类推。标号的真实含义:从这个地方也可以看到另一个问题,我们使用了标号来替代具体的单元地址。事实上,标号的真实含义就是地址数值。在这里它代表了,0,1,4,9,16,25这几个数据在ROM中存放的起点位置。而在以前我们学过的如LCALL DELAY指令中,DELAY 则代表了以DELAY为标号的那段程序在ROM中存放的起始地址。事实上,CPU正是通过这个地址才找到这段程序的。可以通过以下的例子再来看一看标号的含义:MOV DPTR,#100HMOV
8、A,R0MOVC A,A+DPTR .ORG 0100H.DB 0,1,4,9,16,25如果R0中的值为2,则最终地址为100H+2为102H,到102H单元中找到的是4。这个可以看懂了吧?那为什么不这样写程序,要用标号呢?不是增加疑惑吗?如果这样写程序的话,在写程序时,我们就必须确定这张表格在ROM中的具体的位置,如果写完程序后,又想在这段程序前插入一段程序,那么这张表格的位置就又要变了,要改ORG 100H这句话了,我们是经常需要修改程序的,那多麻烦,所以就用标号来替代,只要一编译程序,位置就自动发生变化,我们把这个麻烦事交给计算机指PC机去做了。堆栈操作PUSH dir
9、ectPOP #9; direct第一条指令称之为推入,就是将direct中的内容送入堆栈中,第二条指令称之为弹出,就是将堆栈中的内容送回到direct中。推入指令的执行过程是,首先将SP中的值加1,然后把SP中的值当作地址,将direct中的值送进以SP中的值为地址的RAM单元中。例:MOV SP,#5FHMOV A,#100MOV B,#20PUSH ACCPUSH B则执行第一条PUSH ACC指令是这样的:将SP中的值加1,即变为60H,然后将A中的值送到60H单元中,因此执行完本条指令后, 内存60H单元的值就是100,同样,执行PUSH B时,是将SP+1,即变为61H,然后将B中
10、的值送入到61H单元中,即执行完本条指令后,61H单元中的值变为20。POP指令的执行是这样的,首先将SP中的值作为地址,并将此地址中的数送到POP指令后面的那个direct中,然后SP减1。接上例:POP BPOP ACC则执行过程是:将SP中的值(现在是61H)作为地址,取61H单元中的数值(现在是20),送到B中,所以执行完本条指令后B中的值是20,然后将SP减1,因此本条指令执行完后,SP的值变为60H,然后执行POP ACC,将SP中的值(60H)作为地址,从该地址中取数(现在是100),并送到ACC中,所以执行完本条指令后,ACC中的值是100。这有什么意义呢?ACC中的值本来就是
11、100,B中的值本来就是20,是的,在本例中,的确没有意义,但在实际工作中,则在PUSH B后往往要执行其他指令,而且这些指令会把A中的值,B中的值改掉,所以在程序的结束,如果我们要把A和B中的值恢复原值,那么这些指令就有意义了。还有一个问题,如果我不用堆栈,比如说在PUSH ACC指令处用MOV 60H,A,在PUSH B处用指令MOV 61H,B,然后用MOV A,60H,MOV B,61H来替代两条POP指令,不是也一样吗?是的,从结果上看是一样的,但是从过程看是不一样的,PUSH和POP指令都是单字节,单周期指令,而MOV指令则是双字节,双周期指令。更何况,堆栈的作用不止于此,所以一般
12、的计算机上都设有堆栈,而我们在编写子程序,需要保存数据时,通常也不采用后面的方法,而是用堆栈的方法来实现。例:写出以下程序的运行结果MOV 30H,#12MOV 31H,#23PUSH 30HPUSH 31HPOP 30HPOP 31H结果是30H中的值变为23,而31H中的值则变为12。也就两者进行了数据交换。从这个例子可以看出:使用堆栈时,入栈的书写顺序和出栈的书写顺序必须相反,才能保证数据被送回原位,否则就要出错了。算术运算类指令1.不带进位位的加法指令ADD A,#DATA ;例:ADD A,#10HADD A,direct ;例:ADD A,10HADD A,Rn ;例:ADD A,
13、R7ADD A,Ri ;例:ADD A,R0用途:将A中的值与其后面的值相加,最终结果否是回到A中。例:MOV A,#30HADD A,#10H则执行完本条指令后,A中的值为40H。2.带进位位的加法指令ADDC A,RnADDC A,directADDC A,RiADDC A,#data用途:将A中的值和其后面的值相加,并且加上进位位C中的值。说明:由于51单片机是一种8位机,所以只能做8位的数学运算,但8位运算的范围只有0-255,这在实际工作中是不够的,因此就要进行扩展,一般是将2个8位的数学运算合起来,成为一个16位的运算,这样,可以表达的数的范围就可以达到0-65535。如何合并呢?
14、其实很简单,让我们看一个10进制数的例子:66+78。这两个数相加,我们根本不在意这的过程,但事实上我们是这样做的:先做6+8(低位),然后再做6+7,这是高位。做了两次加法,只是我们做的时候并没有刻意分成两次加法来做罢了,或者说我们并没有意识到我们做了两次加法。之所以要分成两次来做,是因为这两个数超过了一位数所能表达的范置(0-9)。在做低位时产生了进位,我们做的时候是在适当的位置点一下,然后在做高位加法是将这一点加进去。那么计算机中做16位加法时同样如此,先做低8位的,如果两数相加产生了进位,也要“点一下”做个标记,这个标记就是进位位C,在PSW中。在进行高位加法是将这个C加进去。例:10
15、67H+10A0H,先做67H+A0H=107H,而107H显然超过了0FFH,因此最终保存在A中的是7,而1则到了PSW中的CY位了,换言之,CY就相当于是100H。然后再做10H+10H+CY,结果是21H,所以最终的结果是2107H。3.带借位的减法指令SUBB A,RnSUBB A,directSUBB A,RiSUBB A,#data设(每个H,(R2)=55H,CY=1,执行指令SUBB A,R2之后,A中的值为73H。说明:没有不带借位的减法指令,如果需要做不带位的减法指令(在做第一次相减时),只要将CY清零即可。4.乘法指令MUL AB 此指令的功能是将A和B中的两个8位无符号
16、数相乘,两数相乘结果一般比较大,因此最终结果用1个16位数来表达,其中高8位放在B中,低8位放在A中。在乘积大于FFFFFH(65535)时,0V置1(溢出),否则OV为例:(A)=4EH,(B)=5DH,执行指令MUL AB后,乘积是1C56H,所以在B中放的是1CH,而A中放的则是56H。5.除法指令DIV AB此指令的功能是将A中的8位无符号数除了B中的8位无符号数(A/B)。除法一般会出现小数,但计算机中可没法直接表达小数,它用的是我们小学生还没接触到小数时用的商和余数的概念,如13/5,其商是2,余数是3。除了以后,商放在A中,余数放在B中。CY和OV都是0。如果在做除法前B中的值是
17、00H,也就是除数为0,那么0V=1。6.加1指令INC AINC RnINC directINC RiINC DPTR用途很简单,就是将后面目标中的值加1。例:(A)=12H,(R0)=33H,(21H)=32H,(34H)=22H,DPTR=1234H。执行下面的指令:0,而CY总是0。INC A (A)=13HINC R2 (R0)=34HINC 21H (21H)=33HINC R0 (34H)=23HINC DPTR 9; ( DPTR)=1235H后结果如上所示。说明:从结果上看INC A和ADD A,#1差不多,但INC A是单字节,单周期指令,而ADD #1则是双字节,双周期指
18、令,而且INC A不会影响PSW位,如(A)=0FFH,INC A后(A)=00H,而CY依然保持不变。如果是ADD A ,#1,则(A)=00H,而CY一定是1。因此加1指令并不适合做加法,事实上它主要是用来做计数、地址增加等用途。另外,加法类指令都是以A为核心的其中一个数必须放在A中,而运算结果也必须放在A中,而加1类指令的对象则广泛得多,可以是寄存器、内存地址、间址寻址的地址等等。7.减1指令DEC ADEC RNDEC directDEC Ri与加1指令类似,就不多说了。逻辑运算类指令:1. 对累加器A的逻辑操作:CLR A ;将A中的值清0,单周期单字节指令,与MOV
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