第三章计算机指令系统.ppt

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1、,第三章 计算机指令系统,3-1 指令格式,3-2 指令寻址方式,3-3 MCS-51指令系统,一.汇编语言指令格式标号:操作码 操作数1,操作数2;注释换行表示一条指令结束。例:LOOP:MOV A,#40H;取参数,1.标号:指令的符号地址2.操作码:指明指令功能。,3.操作数:指令操作对象数据、地址、寄存器名及约定符号。4.注释行:说明指令在程序中的作用。操作码和操作数是指令主体。,MOV_move传送XCH_exchange交换ANL_and logic与逻辑运算XRL_exclusive or异或运算MUL_Multiply乘法RR_rotate right右循环SJMP_short

2、 jump短跳转RET_return 子程序返回,3-1 指令格式,二.机器语言指令格式,操作码 操作数1 操作数2有单字节、双字节和三字节指令。,汇编语言指令中操作码和操作数是指令主体,称为指令可执行部分,指令表中可查出对应指令代码。,举例:汇编语言:机器语言:MOV A,R0E8HMOV R6,#32H7E 32HMOV 40H,#100H75 40 64H,11101000,3-2 指令寻址方式,3-2-1 操作数类型位(b)位寻址区中的一位二进制数据字节(B)8位二进制数据字(W)16位双字节数据,3-2-2 寻址方式一.立即寻址方式指令中给出实际操作数据(立即数),一般用于为寄存器或

3、存储器赋常数初值。举例:8位立即数:MOV A,#40H;A40H 16位立即数:MOV DPTR,#2100H;DPTR2100H,例:设存储器两个单元的内容如图所示,执行指令 MOV A,40H后 A=?,二.直接寻址方式,指令操作数是存储器单元地址,数据在存储器单元中。MOV A,40H;A(40H),直接寻址方式对数据操作时,地址是固定值,而地址所指定的单元内容为变量形式。,56H,思考题:直接寻址方式指令和立即寻址方式指令的形式有什么不同?,三.寄存器寻址方式指令操作数为寄存器名,数据在寄存器中。例:MOV A,R0;AR0设指令执行前 A=20H,R0=40H,执行指令后,A=?,

4、R0=?,四.寄存器间接寻址方式 指令的操作数为寄存器名,寄存器中为数据地址。存放地址的寄存器称为间址寄存器或数据指针。例:MOV A,R0;A(R0)设指令执行前 A=20H,R0=40H,地址为40H存储器单元内容如图所示。执行指令后,A=?,R0=?,(40H)=?,34H,40H,34H,40H,40H,0100 0000,A,0010 0000,R0,0100 0000,R0,五.变址间接寻址方式 数据在存储器中,指令给出的寄存器中为数据的基地址和偏移量。数据地址=基地址+偏移量。,例:MOVC A,A+DPTR;A(A+DPTR)设指令执行前 A=09H,DPTR=2000H,存储

5、器单元内容如图所示。执行指令后,A=?DPTR=?,12H,2000H,六.位寻址方式 指令给出位地址。一位数据在存储器位寻址区。例:MOV C,40H;Cy(位地址40H)设指令执行前 Cy=1,位地址40H存储器单元如图,执行指令后,Cy=?,0,3-3MCS-51指令系统分析,指令功能分类:数据传送、数据操作、布尔处理、程序控制。,3-3-1 数据传送指令实现寄存器、存储器之间的数据传送。一.内部传送指令:片内数据存储器数据传送。二.外部传送指令:片外数据存储器数据传送。三.交换指令:片内数据存储器数据传送。四.堆栈操作指令:片内数据存储器数据传送。五.查表指令:程序存储器数据传送。,一

6、、内部传送指令:实现片内数据存储器中数据传送。指令格式:MOV 目的操作数,源操作数 寻址方式:立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间址。,MOV A,Rn;ARn,Rn=R0R7 MOV A,direct;A(direct),MOV A,Ri;A(Ri),Ri=R0、R1MOV A,#data;A d,,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

7、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。,1)以累加器为目的操作数的指令,MOV Rn,direct;Rn(n)MOV Rn,#data;Rn data MOV Rn,A;Rn(A),2)以寄存器Rn为目的操作的指令,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。,MOV direct,Rn;directRnMOV direct,A;MOV d

8、irect,Ri;MOV direct,#data;MOV direct,direct2;,例:MOV 20H,R1 MOV 20H,AMOV 20H,30HMOV 20H,R1MOV 20H,#34H,(3)以直接地址为目的操作数的指令,例:MOV R0,AMOV R1,20HMOV R0,#34H,(4)以间接地址为目的操作数的指令,8051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D

9、PH,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 DPTR,#3512H。,(5)十六位数的传递指令,MOV DPTR,#data16,例3-2-1:顺序执行下列指令序列,求每一步执行结果。,MOV A,#30HMOV 4FH,AMOV R0,#20HMOV R0,4FHMOV 21H,20H,习题1:用两种寻址方式实现,将片内RAM 60H单元的数据传送给累加器A。,解:MOV A,#60H,MOV R0,#60H MOV A,R0,;A=30H;(4FH)=30H;R0=20H;(20H)=30H;(21H)=30

10、H,MOV R0,60H MOV A,R0,解:MOV A,60H,A=60H,A=32H,A=58H,A=32H,习题2:综合练习:,给出每条指令执行后的结果,说明:用括号括起来代表内容,如(23H)则代表内部RAM23H单元中的值,(A)则代表累加器A单元中的值。,说明:,只有指令表中的指令才有对应指令代码,计算机才能执行。编程时,不能随意创造发明指令。,1.一条指令中不能同时出现两个工作寄存器:非法指令:MOV R1,R2MOV R2,R0,2.间址寄存器只能使用 R0、R1。非法指令:MOV A,R2,3.SFR区只能直接寻址,不能用寄存器间接寻址。非法指令:MOV R0,#80HMO

11、V A,R0,4.指令表:(指令字节数,机器周期数),思考:找出配对指令,实现反向传送。,二、外部传送指令实现片外数据存储器和A累加器之间的数据传送。,指令格式:MOVX 目的操作数,源操作数寻址方式:片外数据存储器用寄存器间址方式。1.DPTR作16位数据指针,寻址64KB片外RAM空间MOVX A,DPTR;A(DPTR)读数据MOVX DPTR,A;(DPTR)A 写数据2.Ri作8位数据指针,寻址256B片外RAM空间MOVXA,Ri;A(Ri)读数据MOVXRi,A;(Ri)A写数据,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。,小结:,1、在51中,与

12、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RA

13、M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。,例3-2-2:实现片外数据存储器数据传(2000H)(2100H)。若(2000H)=X,MOV DPTR,#2000HMOVX A,DPTRMOV DPTR,#2100HMOVX DPTR,A,;DPTR=2000H;A=X;DPTR=2100H;(2100H)=X,片外数据存储器不能直接寻址。下列为非法指令:MOVX A,2000H MOVX 2100H,2000H,思考题:为什么对DPTR的数据传送使用内部传送指令?,MOV DPTR,#0100HMOVX A,DPTRMOV DPTR,#0200HMOVX DPTR,A,

14、习题4:将外部RAM中100H单元中的内容送入外部RAM中200H单元中。,习题3:将片外RAM 0000H单元的数据传送到片内RAM的 60H单元。,MOV DPTR,#0000HMOVX A,DPTRMOV 60H,A,三、交换指令 实现片内RAM区的数据双向传送。,1.字节交换指令XCH A,Rn;A RnXCH A,Ri;A(Ri)XCH A,direct;A(n),习题4:将片内RAM60H单元与61H单元的数据交换。,例:设A=29H,执行指令 XCH A,2AH后,A=?(2AH)=?,38H,29H,XCH 60H,61H 对吗?,29 H,2.半字节交换指令,XCHD A,R

15、i;A03(Ri)03SWAP A;A47 A03,是将A中的值的高、低4位进行交换。,例:(A)=39H,则执行SWAP A之后,A中的值就是93H。怎么正好是这么前后交换呢?因为这是一个16进制数,每1个16进位数字代表4个二进位。注意,如果是这样的:(A)=39,后面没H,执行SWAP A之后,可不是(A)=93。要将它化成二进制再算:39化为二进制是10111,也就是0001,0111高4位是0001,低4位是0111,交换后是01110001,也就是71H,即113,例37已知(A)56H,(R0)20H,(20H)78H,(10H)18H,(R4)8AH;单独执行指令:XCH A,

16、10H XCH A,R4 XCH A,R0指令执行后:(A)=18H,(10H)=56H;(A)=8AH,(R4)=56H;(A)=78H,(R0)=20H,(R0)=(20H)=56H。,书上例题,例38已知(A)7AH,(R1)48H,(48H)0DH;执行指令:XCHDA,R1指令执行后:(A)7DH,(R1)48H,(R1)(48H)0AH。,习题:交换片内RAM 40H单元和 41H单元的低半字节。,例3-4-3:将片内RAM 2AH和2BH单元中的ASCII码转换成压缩式BCD码存入20H单元。,A,00000000,00H,00001000,10000000,10000101,0

17、8H,80H,85H,MOV A,#0,MOV R0,#2AH,MOV R1,#2BH,XCHD A,R0,SWAP A,XCHD A,R1,XCH A,20H,00000000,00H,00000000,00H,85H,R1,R0,四、堆栈操作指令 入栈指令:PUSH n;SPSP+1,(SP)(n)出栈指令:POP n;(n)(SP),SPSP-1,堆栈操作PUSH directPOP 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

18、direct中的值送进以SP中的值为地址的RAM单元中。,例35已知当前(SP)38H,(10H)70H;执行指令:PUSH10H指令执行后;(SP)39H,(10H)70H,(39H)70H。,该指令的执行过程如图39所示:,指令的执行过程如图310所示:,例:(SP)=40H,(40H)=68H,(A)=20HPOPACC指令执行后;(SP)3FH,(40H)68H,(A)68H,例:MOV SP,#5FHMOV A,#100MOV B,#20PUSH ACCPUSH BPOP BPOP ACC,1、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

19、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。,2、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100,B中的值本

20、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,所以一般的计算机上都设有堆

21、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。,例:设 A=02,B=56H,执行下列指令后,SP=?,A=?,B=?,SP,SP 02,SP 56H 02,56H 02HSP,SP 56H 02,SP 56H 02,56H SP 0

22、2,02H,A,00H,02H,00H,02H,02H,SBR:MOV SP,#30H;设栈底 PUSH A PUSH B MOV A,#0 MOV B,#01 POP B POP A,五、查表指令 实现从程序存储器读取数据到A累加器,只能使用变址间接寻址方式。多用于查常数表程序,可直接求取常数表中的函数值。,1DPTR为基址寄存器MOVCA,A+DPTR;A(A+DPTR)查表范围为 64KB 程序存储器任意空间,称为远程查表指令。2PC为基址寄存器MOVCA,A+PC;PC(PC)+1,A(A+PC)常数表只能在查表指令后256B范围内。,例:查表法求Y=X2。设X(0X15)在片内RAM

23、的20H单元中,要求将查表求Y,存入片内RAM21H单元。,1)ORG 1000HSQU:MOV DPTR,#TAB;确定表首地址(基地址)MOV A,20H;取X(偏移量MOVC A,A+DPTR;查表求Y=X2MOV 21H,A;保存YRET;子程序结束;其它程序段ORG 3000H;常数表格首地址TAB:DB 00,01,04,09,225;平方表,2)指令地址 源程序 ORG 1000H;程序起始地址 1000H SQU:MOV A,20H;取X 1002H ADD A,#3;修正偏移量 1004H MOVC A,A+PC;查表求Y=X2 1005H MOV 21H,A;存结果 100

24、7H RET;子程序结束 1008H TAB:DB 00,01,04;平方表 100BH DB 09,225,思考题:当0X255时,如何用查表法编程求Y=X2。,例:查表法求Y=X2。设X(0X15)在片内RAM的20H单元中,要求将查表求Y,存入片内RAM21H单元。,习题:找出指令错误并改正:,1MOV A,#1000H;A1000H2MOVX A,1000H;A(1000H)片外RAM3MOVC A,1000H;A(1000H)片外ROM4MOVX 60H,A;片外RAM(60H)A5MOV R0,60H;片内RAM:(61H)(60H)MOV 61H,R06.XCH R1,R2;R1

25、R27.MOVX DPTR,#2000H;DPTR2000H8.MOVX 60H,DPTR;片内RAM片外RAM,3-2-2算术运算指令,与数据传送指令不同,多数算术运算指令会影响标志位的状态,即CPU执行算术运算指令后,根据数据操作情况自动设置标志位的状态。,3-状态标志,MCS-51 的程序状态字寄存器 PSW 为标志寄存器。其格式如下:,1标志位(自动设置状态),1)Cy:进位标志位保存运算后最高位的进位/借位状态,当有进位/借位,Cy=1,否则Cy=0。2)AC:辅助进位标志位保存低半字节的进位/借位状态,当D3产生进位/借位,AC=1,否则AC=0。用于十进制调整。3)OV:溢出标志

26、位OV=Cy7Cy6,补码运算产生溢出OV=1,否则OV=0。4)P:奇偶标志位反映累加器A中数据的奇偶性。当1的个数为奇数,P=1,否则P=0。,2用户选择位(编程设置状态),1)F0:用户自定义标志位。2)RS1、RS0:工作寄存器区选择位。复位时,PSW=00H,例:复位后,设置使用工作寄存器2区,其余标志位不变。,解:MOV PSW,#,18H,1)不带进位加法:ADD A,源操作数ADD A,#DATA;例:ADD A,#10HADD A,direct;例:ADD A,10HADD A,Rn;例:ADD A,R7ADD A,Ri;例:ADD A,R0,3-3-2 算术运算指令完成片内

27、 RAM 和 A 中数据的加减乘除运算。,一加减指令1.加法指令,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,#30H ADD A,#10H,则执行完本条指令后,A中的值为40H。,ADD影响Cy、OV、AC、P 例1:A=3BH,PSW=0,执行指令 ADD A,#3BH求:A=,Cy=,OV=,AC=,P=,PSW=?,0011 1011+0011 1011 0111 0110,76H 0 0 1 1,01000001=41H,加法指令影响PSW中的标志位。两个字节数相加时:如果第7位有进位,则Cy1,否则Cy0;如果第3位有进位,则AC1,否则AC0;如果第

28、6位有进位,而第7位无进位或第6位有无进位而第7位有进位(表示有符号数相加结果超出表示范围),则OV0,否则OV0。若以J7,J6表示第7,6位的进位,则OVJ7J6。相加的和存放在A中,如果结果中“1”的个数为奇数则P1,否则P0。,书上例题:例311试分析以下指令,写出执行结果,标出各标志位。已知(A)=04H,(R1)=0BH;ADD A,R1;A(A)+(R1),(A)=0 0 0 0 0 1 0 0+(R1)=0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0,解:执行结果如下:,00001111=0,结果为偶数个1,P0;第三位无进位,AC0;J7J60,O

29、V0;第7位无进位,Cy=0。,所以指令执行后,(A)0FH,(R1)0BH,AC0,P0,OV0,Cy0。,分析:由Cy,OV可知两个加数看作无符号数时和没有超出范围,看作有符号数时和未溢出。,已知(A)=07H,(R1)=0FBH;ADD A,R1;A(A)+(R1),解:执行结果如下:,(A)=0 0 0 0 0 1 1 1+(R1)=1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1,00000010=1,结果为奇数个1,P1;第3位有进位,AC1;J7J60,OV0;第7位有进位,Cy=1。所以指令执行后,(A)02H,(R1)0FBH,AC1,P0,OV0,

30、C1。分析:由Cy,OV可知两个数看作无符号数时,和超出八位进制数表示范围,看作有符号数时,和未溢出。,已知(A)=09H,(R1)=7CH;ADD A,R1;A(A)+(R1)解:执行结果如下;,(A)=0 0 0 0 1 0 0 1+(R1)=0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1,10000101=1,结果为奇数个1,P1;第3位有进位,AC=1;J7J61,OV=1;第7位无进位,Cy=0。所以指令执行结果为:(A)=85H,(R1)=7CH,AC=1,OV=1,Cy=0,P=1。分析:由Cy,OV可知两个加数看作无符号数时,和未超出表示范围;看作有

31、符号数时,和溢出。,已知(A)=87H,(R1)=0F5H;ADD A,R1;A(A)+(R1)解:执行结果如下:,(A)=1 0 0 0 0 1 1 1+(R1)=1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0,01111100=1,结果为奇数个1,P1;第3位无进位,AC0;J7J61,OV1;第7位有进位,Cy=1。所以指令执行结果为:(A)=7CH,(R1)=0F5H,AC=0,Cy1,OV1,P1。分析:由Cy,OV可知两个加数看作为无符号数时,和超出范围,看作为有符号数时,和溢出。,下面的题目自行练习MOV 34H,#10HMOV R0,#13HMOV

32、A,34HADD A,R0MOV R1,#34HADD A,R1,A=16+19=35=23HA=35+16=51=33H,练习,设(A)=0C3H,(R0)=0AAH,执行指令ADD A,R0,(A)1100 0011+(R0)1010 1010 0110 1101 1,和为6DHCY=OV=AC=P=,1,1,0,1,2)带进位加法:ADDC A,源操作数,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。,例2:A=9AH,R2=E3H,PSW=0,执行指令ADDC A,R2 后求:A=,Cy

33、=,OV=,AC=,P=,PSW=?,1001 1010 1110 0011+0 1 0111 1101,ADDC 影响Cy、OV、AC、P,7DH 1 1 0 0,10000100=84H,例312设(A)=78H,(30H)=0A4H,Cy=1;试分析指令:ADDC A,30H;A(A)+(30H)+Cy执行情况。解:执行结果如下:,(A)=0 1 1 1 1 0 0 0(30H)=1 0 1 0 0 1 0 0+(Cy)=1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0,00011101=0,结果为奇数个1,P1;第3位无进位,AC0;J7J60,OV0;第7位有进位,Cy1。所以指令执行

34、后:(A)=1DH,(30H)=0A4H,AC=0,OV=0,Cy=1,P=1。,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?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。

35、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:1067H+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。,带进位加法指令ADD

36、C用于多字节运算,例:设双字节数 X 存在片内RAM 41H、40H单元,Y存在42H、43H单元,编程求 Z=X+Y,并存入片内RAM单元44H、45H、46H。,ADDS:MOV A,40HADD A,42HMOV 44H,AMOV A,41HADDC A,43HMOV 45H,AMOV A,#0ADDC A,#0MOV 46H,ARET,;取被加数低字节;加上加数低字节;保存和的低字节;取被加数高字节;加上加数高字节;保存和的高字节;求高字节进位;子程序结束,;低字节相加;高字节相加;计算高字节进位;子程序结束,十进制加法指令:ADD A,源操作数DAA带进位十进制加法指令:ADDC A

37、,源操作数DA A,BCD调整指令:DAA;对 A 中加法结果进行调整,注意:这条指令是必须跟在加法指令之后.,十进制调整指令用于实现压缩的BCD码的加法运算,该指令的功能是对存放在累加器A中的BCD码之和进行调整。调整的实质是将十六进制的加法运算转换成十进制,具体操作为:若累加器A的低4位大于9(AF),或者辅助进位位AC1,则累加器A的内容加06H(A(A)06H),且将AC置“1”。若累加器A的高4位大于9(AF),或进位位Cy1,则累加器A的内容加60H(A(A)60H),且将Cy置“1”。调整后,辅助进位位AC表示十进数中个位向十位的进位,进位标志Cy表示十位向百位的进位。DA指令不

38、影响溢出标志OV,MCS51指令系统中没有给出十进制的减法调整指令,不能用DA指令对十进制减法操作的结果进行调整。借助Cy可实现多位BCD数的加法运算。,B 9 H(十六进制运算结果,Cy=0,AC=0)+6 0 H(加60H调整)1 9 H(十进制运算结果,Cy=1,AC=0)1,例317设(A)78H,(R4)41H,求执行下列指令的结果。ADDA,R4DA A解:,(A)=0 1 1 1 1 0 0 0+(R4)=0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1,结果为:(A)19H,(R4)41H,Cy=1,AC=0。,结果BCD:119,BCD码计算:78+41,练习,

39、(A)=56H,(R3)=67H,CY=1;执行指令 ADDC A,R3 DA A,结果:(A)=24,CY=1;BCD码结果为124,2减法指令SUBB A,源操作数;带借位减法指令,SUBB A,RnSUBB A,directSUBB A,RiSUBB A,#data,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。,例:A=5AH,R2=5AH,Cy=0,执行下列指令SUBB A,R2求:A=,Cy=,OV=,P=,AC=?,SUBB 影响Cy、OV、AC、P,00 0 0 0 0,带借位的减法指令影响PSW中的标志位。两个数相减时:如果

40、第7位有借位,则Cy1,否则Cy0;如果第3位有借位,则AC1,否则AC0;如果第6位有借位而第7位无借位或第6位无借位而第7位有借位则OV0。同样用J7,J6表示第7,6位的借位,则OVJ7J6;相减的差存放在A中,如果结果中“1”的个数为奇数,则P1,否则P0。,例314设(A)=0A5H,(R7)=0FH,Cy=1,试分析指令:SUBBA,R7;A(A)(R7)(C)的执行结果以及对标志位的影响。,解:执行情况如下:,(A)=1 0 1 0 0 1 0 1(R7)=0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1,结果:(A)=95H,Cy=0,AC=1,O

41、V=0。,二、增量、减量指令,INC 单操作数如:INC R2;R2R2+1DEC 单操作数 如:DEC R2;R2R2-1 INC DPTR;DPTRDPTR+1,注意:没有指令 DEC DPTR 可用指令 DEC DPL 代替,INC AINC RnINC directINC RiINC DPTR,DEC ADEC RnDEC directDEC Ri,加1指令除影响奇偶校验位P外,不影响程序状态字PSW中的其它标志位。减“1”指令除DEC A影响奇偶标志P外,其余指令不影响PSW中的标志位;,例:(A)=12H,(R0)=33H,(21H)=32H,(34H)=22H,DPTR=1234

42、H。执行下面的指令:INC A(A)=13HINC R2(R0)=34HINC 21H(21H)=33HINC R0(34H)=23HINC DPTR(DPTR)=1235H,INC 用途很简单,就是将后面目标中的值加1,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

43、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。,综合练习:MOV A,#12HMOV R0,#24HMOV 21H,#56HADD A,#12HMOV DPTR,#4316HADD A,DPHADD A,R0,CLR CSUBB A,DPLSUBB A,#25HINC ASETB CADDC A,21HINC R0SUBB A,R0MOV 24H,#16HCLR CADD A,R0,三、乘除指令,MUL AB;BAAB,Cy0,;当积高字节B=0,OV0;B0,则OV1,例:(A)=4EH,(B)=5DH,执行指

44、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。,此指令的功能是将A和B中的两个8位无符号数相乘,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0,而CY总是0。,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00H,也就是除数为0,那么0V=1。,DIV AB;AB,A商,B余数

45、,Cy0,;当除数B=0,OV1;B0,则OV0,除法指令,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)。,例:A=156(F6H),B=13(0DH),执行指令 DIV AB 后求:A=,B=,Cy=,OV=,P=?解:156 13=18(12H),余数=12(0CH)。,例:A=96(60H),B=192(C0H),执行指令 MUL AB 后,求:A=,B=,Cy=,OV=,P=?解:96 192=18432(4800H),00H 48H 0 1 0,12H 0CH 0 0 0,练习,1、(A)=4EH,(B)=5DH,执行指令 MUL AB,结果:(B)=1CH,(

46、A)=56H,表示积(BA)=1C56H,2、(A)=BFH,(B)=32H,执行指令 DIV AB,结果:商(A)=03H,余数(B)=29H,(CY)=0,(OV)=0,3-3-3 逻辑运算指令,一.单操作数指令(A累加器为操作数)1.A清0指令:CLR A;A02.A取反指令:CPL A;A/A,3.循环移位指令:1)8位循环指令:RL A;A循环左移一位RR A;A循环右移一位,2)9位循环指令:RLC A;带Cy循环左移一位RRC A;带Cy循环右移一位,例3-2-7:设 A=11000101,Cy=0,分别执行下列单条指令:CPL A 求:A=,Cy=RL ARLC A,00111

47、010 0,10001011 0,10001010 1,用9位循环指令实现多字节移位例:编程将寄存器 R6R5 中的双字节数X左移一位。,CLR CMOV A,R5RLC AMOV R5,AMOV A,R6RLC AMOV R6,A,;Cy=0,设 R6=55H,R5=AAH,;R6=01010101,R5=10101010,Cy=0,;R6=01010101,R5=01010100,Cy=1,;R6=10101011,R5=01010100,Cy=0,思考题:如何将寄存器R6R5中的双字节数X右移一位。,(二)双操作数逻辑运算指令(对位逻辑运算):ANL、ORL、XRL,ANL A,Rn;A

48、与Rn中的值按位与,结果送入A中ANL A,direct;A与direct中的值按位与,结果送入A中ANL A,Ri;A与间址寻址单元Ri中的值按位与,结果送入A中ANL A,#data;A与立即数data按位与,结果送入A中ANL direct,A;direct中值与A中的值按位与,结果送入direct中ANL direct,#data;direct中的值与立即数data按位与,结果送入direct中。,逻辑与指令,从上面的式子可以看出,两个参与运算的值只要其中有一个位上是0,则这位的结果就是0,两个同是1,结果才是1。,这几条指令的关键是知道什么是逻辑与。,这里的逻辑与是指按位与,例:71

49、H和56H相与则将两数写成二进制形式:(71H)01110001(56H)00100110,结果 00100000 即20H,,理解了逻辑与的运算规则,结果自然就出来了。,下面再举一些例子来看。,MOV A,#45H;(A)=45HMOV R1,#25H;(R1)=25HMOV 25H,#79H;(25H)=79HANL A,R1;45H与79H按位与,结果送入A中为 41H(A)=41HANL 25H,#15H;25H中的值(79H)与15H相与结果为(25H)=11H)ANL 25H,A;25H中的值(11H)与A中的值(41H)相与,结果为(25H)=11H,在知道了逻辑与指令的功能后,

50、逻辑或和逻辑异或的功能就很简单了。逻辑或是按位“或”,即有“1”为1,全“0”为0。,例:10011000或 01100001结果 11111001,而异或则是按位“异或”,相同为“0”,相异为“1”。例:10011000异或 01100001结果 11111001而所有的或指令,就是将与指仿中的ANL 换成ORL,而异或指令则是将ANL 换成XRL。,ORL A,Rn;A和Rn中的值按位或,结果送入A中ORL A,direct;A和与间址寻址单元Ri中的值按位或,结果送入A中ORL A,#data;A和立direct中的值按位或,结果送入A中ORL A,Ri;A和即数data按位或,结果送入

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