[工学]第三章单片机.ppt

教学提示 本章重、难点在于理解单片机MCS-51指令系统的寻址方式，以及数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑操作类指令、位操作指令和控制转移类指令操作的含义和具体使用方法。 教学目标 掌握指令系统的寻址方式。 掌握汇编语言指令的格式。 掌握汇编语言指令的功能及应用。 掌握伪指令的格式及应用。 3.1 指 令 格 式 单片机指令包含两个基本部分：操作码和操作数。操作码用来指定指令的功能，而操作数则是指令操作的对象。 比如做加法运算：ADD A，R0，就表示将寄存器A和R0中的数据相加后将结果存放到A寄存器中。在这里，ADD即为操作码，A和R0即为操作数。指令有定长和不定长之分，定长指令其操作码的位数为一定值，不定长指令其操作码为变动的，一般使用频率最高的采用最短的操作码。 单片机一般采用的是不定长指令格式，MCS-51机器语言根据指令的长短又将指令分为一字节指令、二字节指令、三字节指令3种格式。一字节指令即在程序存储器中需要一个字节的单元来存储；二字节指令即在程序存储器中需要两个字节的单元来存储；三字节指令即在程序存储器中需要三个字节的单元来存储。 3.1.1 单字节指令 单字节指令格式由8位二进制编码表示。有两种形式： (1) 8位全表示操作码。例如，空操作指令NOP，其机器码为 (2) 8位编码中包含操作码和寄存器编码。例如： MOV A, Rn 这条指令的功能是把寄存器Rn(n=0，1，2，3，4，5，6，7)中的内容送到累加器A中去。其机器码为 假设n=0，则寄存器编码为Rn=000(参见指令表)，指令MOV A，R0的机器码为E8H，其中操作码11101表示执行把寄存器中的数据传送到A中去的操作。000为R0寄存器编码。 3.1.2 双字节指令 双字节指令格式中，指令的编码由两个字节组成，该指令存放在存储器时需占用两个存储器单元。例如： MOV A,#DATA 这条指令的功能是将立即数DATA送到累加器A中去。假设立即数DATA=85H，则其机器码为 第一字节 操作码 第二字节 操作数(立即数85H) 3.1.3 三字节指令 三字节指令格式中第一个字节为操作码，其后两个字节为操作数。例如： MOV direct,#DATA 这条指令是指立即数DATA送到地址为direct的单元中去。假设direct=78H，DATA=80H，则MOV 78H，#80H指令的机器码为 第一字节 操作码 第二字节 第一操作数(目的地址) 第三字节 第二操作数(立即数) 用二进制编码表示的机器语言指令由于不便阅读理解和记忆，因此在微机控制系统中采用汇编语言(用助记符和专门的语言规则表示指令的功能和特征)指令来编写程序。 一条汇编语言指令中最多包含4个区段，如下所示： [标号:] 操作码助记符 [目的操作数] [,源操作数] [;注释] 例如，把立即数F1送A的指令为 START : MOV A,#0F1H ; 立即数0F1H→A 3.2 寻 址 方 式 所谓的寻址就是指寻找操作数的地址。由于大多数指令都需要操作数，因此在使用操作数的过程中就存在一个寻找存储单元的问题。 MCS-51指令系统的寻址方式有下列几种： ① 直接寻址。 ② 立即数寻址。 ③ 寄存器寻址。 ④ 寄存器间接寻址。 ⑤ 变址寻址。 ⑥ 位寻址。 ⑦ 相对寻址。 3.2.1 直接寻址 在指令中含有操作数的直接地址，该地址指出了参与操作的数据所在的字节地址或位地址。 直接寻址方式中操作数存储的空间有以下3种： (1) 内部数据存储器的低128B单元(00H～7FH)。例如： MOV A,70H ;(70H)→A 指令功能是把内部RAM 80H单元中的内容送入累加器A。 (2) 位地址空间。例如： MOV C,00H ;直接位00H内容→进位位 (3) 功能寄存器。特殊功能寄存器只能用直接寻址方式进行访问。例如： MOV IE,#76H ;立即数76H→中断允许寄存器IE 立即数寻址方式是操作数包含在指令字节中，指令操作码后面字节的内容就是操作数本身。汇编指令中，在一个数的前面冠以“