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1、1,第3章 MCS-51系列单片机的指令系统,3.1 指令系统简介3.2 寻址方式3.3 数据传送类指令3.4 算术运算类指令3.5 逻辑运算及移位类指令3.6 控制转移类指令3.7 位操作类指令,2,31 指令系统概述,指令是规定计算机进行某种操作的命令。一台计算机所能执行的指令集合称为该计算机的指令系统。311 指令概述 计算机内部只识别二进制数。因此，能被计算机直接识别、执行的指令是使用二进制编码表示的指令，这种指令被称为机器语言指令。MCS-51系列单片机指令系统共有111条指令，按功能划分，可分为五大类：1）数据传送类指令（29条）；2）算术运算类指令（24条）；3）逻辑运算及移位类
2、指令（24条）；4）控制转移类指令（17条）；5）位操作类指令（17条）。,3,312 指令格式一条完整的指令格式如下：标号：操作码 操作数；注释标号标号是该指令的起始地址，是一种符号地址。标号可以由18个字符组成，第一个字符必须是字母，其余字符可以是字母、数字或其他特定符号。标号后跟分界符“：”。操作码指令的助记符。它规定了指令所能完成的操作功能。操作数指出了指令的操作对象。操作数可以是一个具体的数据，也可以是存放数据的单元地址，还可以是符号常量或符号地址等。多个操作数之间用逗号“，”分隔。注释为了方便阅读而添加的解释说明性的文字，用“；”开头。,4,313 指令中常用符号说明 Rn 当前选
3、中的工作寄存器组中的寄存器R0R7之一，所以n=07。Ri 当前选中的工作寄存器组中可作地址指针的寄存器R0、R1，所以i=0、1。#data 8位立即数。#data16 16位立即数。direct 内部RAM的8位地址。即可以是内部RAM的低128个单元地址，也可以是特殊功能寄存器的单元地址或符号。在指令中direct表示直接寻址方式。addr11 11位目的地址，只限于在ACALL和AJMP 指令中使用。addr16 16位目的地址，只限于在LCALL和LJMP 指令中使用。,5,rel补码形式表示的8位地址偏移量，在相对转移指令中使用。bit 表示片内RAM位寻址区或可位寻址的特殊功能寄
4、存器的位地址；间接寻址方式中间址寄存器的前缀标志；C 进位标志位，它是布尔处理机的累加器，也称之为位累加器；/加在位地址的前面，表示对该位先求反再参与操作，但不影响该位的值；（x）由x指定的寄存器或地址单元中的内容；（x）由x所指寄存器的内容作为地址的存储单元的内容；$表示本条指令的起始地址；表示指令操作流程，将箭头右边的内容送到箭头左边的单元中。,6,32 寻址方式,寻址就是寻找操作数的地址，寻址方式则指出寻找操作数地址的方式方法。MCS-51系列单片机提供了七种寻址方式。321 立即寻址所谓立即寻址就是在指令中直接给出操作数。通常把出现在指令中的操作数称为立即数。为了与直接寻址指令中的直接
5、地址相区别，在立即数前面加“#”标志。例如：MOV A，#3AH其中3AH就是立即数，该指令功能是将3AH这个数本身送入累加器A中。,7,322 直接寻址在指令中直接给出操作数地址，这就是直接寻址方式。例如：MOV A，3AH其中3AH就是表示直接地址，其操作示意图如图3-1所示，直接寻址方式可访问以下 存储空间：内部RAM低128个字节单元。特殊功能寄存器。应注意：直接寻址是访问特殊功能寄存器的唯一方法。,8,323 寄存器寻址寄存器寻址即寄存器的内容就是操作数。因此在指令的操作数位置上指定了寄存器就能得到操作数。MOV A，R0MOV R2，A 前一条指令是将R0寄存器的内容送到累加器A中
6、。后一条是把累加器A中的内容传送到R2寄存器中。采用寄存器寻址方式的指令都是一字节的指令，可以作寄存器寻址的寄存器有：R0R7、A、AB寄存器对和数据指针DPTR,9,324 寄存器间接寻址所谓寄存器间接寻址就是以寄存器中的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作数。寄存器前加“”标志，表示间接寻址。例如：MOV A，R0其操作示意图如图3-2所示。此时R0寄存器的内容3AH是操作数地址，内部RAM的3AH单元的内容65H才是操作数，把该操作数传送到累加器A中，结果A=65H。,10,能用于间接寻址的寄存器有R0，R1，DPTR。其中R0、R1必须是工作寄存器组中的寄存器。间接寻址可以访问的
7、存储器空间包括内部RAM和外部RAM。内部RAM的低128个单元采用R0、R1作为间址寄存器 外部RAM：一是采用R0、R1作为间址寄存器，可寻址256个单元。二是采用16位的DPTR作为间址寄存器，可寻址外部RAM的整个64KB地址空间。,11,例如：MOV R0，A；内部RAM(R0)A（a）（b）MOVX DPTR，A；外部RAM(DPTR)A其指令操作过程示意图如上图（b）所示。,其指令操作过程示意图如下图（a）所示。,12,对于52子系列的单片机，其内部RAM是256个字节，其高128字节地址与特殊功能寄存器的地址是重叠的。在使用上，对52子系列的高128B RAM，必须采用寄存器间
8、接寻址方式访问，对特殊功能寄存器则必须采用直接寻址方式访问。325 变址寻址变址寻址是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作变址寄存器，并以二者内容相加形成的16位地址作为操作数地址（ROM中地址）。例如：MOVC A，A+DPTR；A(A)+DPTR)MOVC A，A+PC；A(A)+(PC),13,第一条指令的功能将A的内容与DPTR的内容之和作为操作数地址，把该地址中的内容送入累加器A中，如图3-3所示。第二条指令的功能将A的内容与PC的内容之和作为操作数地址，把该地址中的内容送入累加器A中。这两条指令常用于访问程序存储器中的数据表格。且都为一字节指令。,14,326 相对寻址相对寻
9、址即将程序计数器PC的当前值与指令中给出的偏移量rel相加，其结果作为转移地址送入PC中。相对寻址能修改PC的值，故可用来实现程序的分支转移。PC当前值是指正在执行指令的下一条指令的地址。rel是一个带符号的8位二进制数，取值范围-128+127。2000H：SJMP 54H这是无条件相对转移指令，双字节指令，指令代码80H、54H；其中54H是偏移量。,15,327 位寻址在指令的操作数位置上直接给出位地址，这种寻址方式称为位寻址。MCS-51系列单片机的特色之一是具有位处理功能，可对寻址的位单独进行各种操作。例如：MOV C，30H该指令的功能是把位地址30H中的值（0或1）传送到位累加器
10、CY中。51系列单片机的内部RAM有两个区域可以位寻址：一个是位寻址区20H2FH单元的128位，另一个是字节地址能被8整除的特殊功能寄存器的相应位。,16,在MCS-51系列单片机中，位地址有以下几种表示方式：（1）直接使用位地址。对于20H2FH共16个单元的128位，其位地址编号是00H7FH，例如，20H单元的07位的位地址为00H7H。（2）用单元地址加位序号表示。如25H.5表示25H单元的D5位（位地址是2DH），而PSW中的D3可表示为D0H.3。这种表示方法可以避免查表或计算，比较方便。（3）用位名称表示。特殊功能寄存器中的可寻址位均有位名称，可以用位名称来表示该位。如可用R
11、S0表示PSW中的D3位：D0H.3（4）对特殊功能寄存器可直接用寄存器符号加位序号表示。如PSW中的D3位，又可表示为PSW.3。,17,例题：,1、(20H)=11HMOV A,20H MOV C,07HA=11H Cy=02、(20H)=11H,(24H)=7FHMOV A,20H MOV C,20H;A=11H;Cy=13、(30H)=1AHMOV A,#30H;A=30HMOV A,30H;A=1AH,18,数据传送类指令的功能是把源操作数传送到目的操作数，源操作数不变，目的操作数被源操作数所代替。331 内部RAM数据传送指令 内部RAM的数据传送类指令是指累加器、寄存器、特殊功能
12、寄存器、RAM单元之间的数据相互传送。1以累加器A为目的操作数的数据传送指令 MOV A，#data；A data MOV A，direct；A(direct)MOV A，Rn；A(Rn)MOV A，Ri；A(（Ri）)这组指令的功能是将源操作数所指定的内容送入累加器A中。,33 数据传送类指令,19,2以寄存器Rn为目的操作数的数据传送指令 MOV Rn，A；Rn(A)MOV Rn，#data；Rn data MOV Rn，direct；Rn(direct)这组指令的功能是将源操作数所指定的内容送到当前工作寄存器组R0R7中的某个寄存器中。注意：没有“MOV Rn，Rn”指令，也没有“MOV
13、 Rn，Ri”指令。例3-1（A）=50H，（R1）=10H，（R2）=20H，（R3）=30H，（30H）=4FH，执行下述指令：MOV R1，A；R1（A）MOV R2，30H；R2（30H）MOV R3，#85H；R3 85H 执行后：（R1）=50H,（R2）=4FH,（R3）=85H。,20,3以直接地址为目的操作数的数据传送指令 MOV direct，A；direct(A)MOV direct，#data；direct data MOV direct1，direct2；direct1(direct2)MOV direct，Rn；direct(Rn)MOV direct，Ri；dir
14、ect(（Ri）)这组指令的功能是将源操作数所指定的内容送入由直接地址direct所指定的片内存储单元。例3-2 已知：（R0）=60H，（60H）=72H，MOV 40H，R0；（40H）（60H）指令执行过程如图3-5所示。执行结果为：（40H）=72H,21,4以间接地址Ri为目的操作数的数据传送指令 MOV Ri，A；（Ri）（A）MOV Ri，#data；（Ri）data MOV Ri,direct；（Ri）（direct）这组指令的功能是把源操作数所指定的内容送入以R0或R1为地址指针的片内RAM单元中。源操作数可采用寄存器寻址、立即寻址和直接寻址3种方式。注意：没有“MOV Ri
15、，Rn”指令。例3-3 已知：（R1）=30H,（A）=20H，执行指令：MOV R1，A；（30H）（A）执行结果为：（30H）=20H。,22,5以DPTR为目的操作数的数据传送指令 MOV DPTR，#data16；DPTR data16 这是MCS-51系列单片机指令系统中唯一的一条16位立即数传送指令，其功能是将外部存储器（RAM或ROM）某单元地址作为立即数送到DPTR中，立即数的高8位送DPH，低8位送DPL。在学习、使用上述各条指令时，需注意以下几点：（1）要区分各种寻址方式的含义，正确传送数据。（2）所有传送指令都不影响标志位。这里所说的标志位是指CY、AC、和OV。涉及到累
16、加器A的将影响奇偶标志位P。,23,（3）估算指令的字节数：凡是指令中既不包含直接地址、又不包含8位立即数的指令均为一字节指令；若指令中包含一个直接地址或8位立即数，则指令字节数为2，若包含两个这样的操作数，则指令字节数为3。例3-4 若（R0）=30H，（30H）=50H，执行指令：MOV A，R0；（A）=30H（一字节）MOV A，30H；（A）=50 H（二字节）MOV A，#30H；（A）=30H（二字节）MOV 30H，#0FH；（30H）=0FH（三字节）MOV DPTR，#2000H；(DPH)=20H,(DPL)=00H(三字节),24,例:(30H)=40H,(40H)=1
17、0H,(10H)=32H,(P1)=EFHMOV R0,#30HMOV A,R0MOV R1,AMOV B,R1MOV R1,P1MOV P2,P1MOV 10H,#20HMOV 30H,10H,25,332 访问外部RAM的数据传送指令CPU与外部RAM或I/O口进行数据传送，必须采用寄存器间接寻址的方式，并通过累加器A来传送。这类指令共有四条：MOVX A，DPTR；A（DPTR）MOVX DPTR，A；（DPTR）A MOVX A，Ri；A（Ri）MOVX Ri，A；（Ri）A前两条指令是以DPTR作为间址寄存器，DPTR是16位地址指针，因此其寻址范围可达片外RAM 64KB空间。后两
18、条指令是以R0或R1作为间址寄存器，R0或R1是8位地址指针，因此其寻址范围仅限于外部RAM 256个字节单元。该组指令的功能：在DPTR或R0、R1所指定的外部RAM单元与累加器A之间传送数据。,26,例3-5 试编程，将片外RAM的2000H单元内容送入片外RAM的0200H单元中；解：片外RAM与片外RAM之间不能直接传送数据，需通过累加器A传送，另外，当片外RAM地址值大于FFH时，需用DPTR作为间址寄存器。编程如下：MOV DPTR，#2000H；源数据地址送DPTR MOVX A，DPTR；从外部RAM中取数送A MOV DPTR，#0200H；目的地址送DPTR MOVX DP
19、TR，A；A中内容送外部RAM,27,333 程序存储器向累加器A传送数据指令 MOVC A，A+DPTR；A（(A)+(DPTR)）MOVC A，A+PC；A（(A)+(PC)）两条指令适合于查阅在ROM中建立的数据表格，也称作查表指令，实现的功能完全相同，但使用中有一点差异。第一条指令采用DPTR作为基址寄存器。使用前可将16位地址送入DPTR中，实现在64KBROM空间向累加器A的数据传送。数据表格可存放在64KBROM的任意位置，因此这条指令称为远程查表指令。第二条指令是以PC作为基址寄存器。程序中PC值是确定的，为下一条指令的地址，不是表格首地址，使基址与实际要读取的数据表格首地址不
20、一致，这样A+PC与实际要访问的单元地址就不一致，因此,使用该指令之前要用一条加法指令进行地址调整。,28,由于PC的内容不能随意改变，所以只能借助于A来进行调整，即通过对累加器A加一个数，使得A+PC和所读ROM单元地址一样。例3-6 若在外部ROM中2000H单元存放（09）的平方 值0，1，4，9，81，要求根据累加器A中的值（09）来查找所对应的平方值，并存入60H单元中。解：用DPTR作基址寄存器：MOV DPTR，#2000H；表格首地址送DPTR MOVC A，A+DPTR；根据表格首地址及A中值确定地 址，取数送A。MOV 60H，A；存结果此处（A）+（DPTR）之和为所查平
21、方值所存地址。,29,用PC作为基址寄存器：在MOVC指令之前先用一条加法指令进行地址调整：ADD A，#data；(A)+data 作地址调整 MOVC A，A+PC；(A)+data+（PC）确定查表地址，取数送A。MOV 60H，A；存结果 RET 2000H：DB 0，1，4，9，16，25，36，81执行MOVC指令时，PC已指向下一条指令地址，很显然，PC的内容不是要查找的表格首地址2000H，二者之间存在地址差,这个地址差就是MOVC下边的指令与数据表格首地址之间，其他指令所占的字节数之和。在本例中，地址差是03,即data=03H。,30,334 数据交换指令 数据交换指令共有
22、五条，可完成累加器和内部RAM单元之间的整字节或半字节交换。1整字节交换指令 整字节交换指令有三条，完成累加器A与内部RAM单元内容的整字节交换。XCH A，Rn；(A)(Rn)XCH A，direct；(A)(direct）XCH A，Ri；(A)(（Ri）)2半字节交换指令 XCHD A，Ri；(A)30(（Ri）)30 低半字节交换，高半字节不变。3累加器高低半字节交换指令 SWAP A；(A)74(A)30,31,例3-7 试编程，将外部RAM 1000H单元中的数据与内部RAM 6AH单元中的数据相互交换。解：数据交换指令只能完成累加器A和内部RAM单元之间的数据交换，要完成外部RA
23、M与内部RAM之间的数据交换，需先把外部RAM中的数据取到A中，交换后再送回到外部RAM中。编程如下。MOV DPTR，#1000H；外部RAM地址送DPTR MOVX A，DPTR；从外部RAM中取数送A XCH A，6AH；A与6AH地址中的内容交换 MOVX DPTR,A；交换结果送外部RAM,32,335 堆栈操作指令所谓堆栈是在片内RAM中按“先进后出，后进先出”原则设置的专用存储区。数据的进栈出栈由指针SP统一管理。可实现对数据或断点地址的保护，堆栈的操作有如下两条专用指令：PUSH direct；SP(SP)+1，(SP)(direct)POP direct；direct(SP)
24、，SP(SP)-1前一条指令是进栈指令，其功能是先将栈指针SP的内容加1，使它指向栈顶空单元，然后将直接地址direct单元的内容送入栈顶空单元。后一条指令是出栈指令，其功能是将SP所指的单元内容送入直接地址所指出的单元中，然后将栈指针SP的内容减1，使之指向新的栈顶单元。注意：进栈、出栈指令只能以直接寻址方式来取得操作数，不能用累加器或工作寄存器Rn作为操作数。,33,例：设(30H)=x,（40H)=y，试利用堆栈指令编出30H和40H单元中内容相交换的程序。MOV SP,#70HPUSH 30HPUSH 40HPOP 30HPOP 40HPUSH ACC PUSH A,34,算术运算类指
25、令可以完成加、减、乘、除等各种操作，全部指令都是8位数运算指令。如果需要作16位数的运算则需编写相应的程序来实现。算术运算类指令大多数要影响到程序状态字寄存器PSW中的溢出标志OV、进位（借位）标志CY、辅助进位标志AC和奇偶标志位P。341 加法指令 ADD A，#data；A(A)+data ADD A，direct；A(A)+（direct）ADD A，Rn；A(A)+（Rn）ADD A，Ri；A(A)+（(Ri)）,34 算术运算类指令,35,这组指令的功能是把源操作数所指出的内容与累加器A的内容相加，其结果存放在A中。该组指令对PSW中各标志位的影响情况如下：进位标志CY：如D7位向
26、上有进位，则CY=1；否则CY=0。半进位标志AC：如D3位向上有进位，AC=1；否则AC=0。溢出标志OV：若D7、D6位只有一个向上有进位，OV=1；若D7、D6同时有进位或同时无进位时，OV=0。奇偶标志P：当A中“1”的个数为奇数时，P=1；为偶数时，P=0。,36,例3-8 设A=94H，（30H）=8DH，执行指令 ADD A，30H，操作如下：1 0 0 1 0 1 0 0+）1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1结果(A)=21H；(CY)=1；(AC)=1；(OV)=1；(P)=0参加运算的两个数，可以是无符号数（0255），也可以是有符号数（12
27、8+127）。上例中，若把94H、8DH看作无符号数相加，结果中CY=1，表示运算结果发生了溢出（结果超出了8位），此时溢出的含义是向高位产生进位，所以确定结果时不能只看累加器A的内容，而应该把CY的值加到高位上，才可得到正确的结果。即结果为121H；若把94H、8DH看作有符号数（补码表示的），结果中OV=1，它表示运算结果发生了溢出，A中的值是个错误的结果。,37,342 带进位加法指令 ADDC A，#data；A(A)+data+（CY）ADDC A，direct；A(A)+（direct）+（CY）ADDC A，Rn；A(A)+（Rn）+（CY）ADDC A，Ri；A(A)+（(Ri
28、)）+（CY）这组指令的功能是把源操作数所指出的内容与累加器A的内容相加、再加上进位标志CY的值，其结果存放在A中。运算结果对PSW标志位的影响与ADD指令相同。需要说明的是，这里所加的进位标志CY的值是在该指令执行之前已经存在的进位标志值，而不是执行该指令过程中产生的进位标志值。,38,例3-9 设（A）=AEH，（R1）=81H，（CY）=1。执行指令 ADDC A，R1，则操作如下：1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1+）1（CY）1 0 0 1 1 0 0 0 0 结果（A）=30H，（CY）=1，（OV）=1，（AC）=1，（P）=0带进位加法指令主要用于多
29、字节数的加法运算。因低位字节相加时可能产生进位，而在进行高位字节相加时，要考虑低位字节向高位字节的进位，因此，在进行高位字节相加时必须使用带进位的加法指令。,39,例3-10 设有两个无符号16位二进制数，分别存放在30H、31H单元和40H、41H单元中（低8位先存），写出两个16位数的加法程序，将和存入50H、51H单元。（设和不超过16位）解：由于不存在16位数的加法指令，所以只能先加低8位，后加高8位，而在加高8位时要连低8位相加的进位一起相加，编程如下：MOV A，30H；取一个加数的低字节送A中 ADD A，40H；两个低字节数相加 MOV 50H，A；结果送50H单元 MOV A
30、，31H；取一个加数的高字节送A中 ADDC A，41H；高字节数相加，同时加低字节产生的进位 MOV 51H，A；结果送51H单元,40,343 带借位减法指令 SUBB A，#data；A(A)-data-（CY）SUBB A，direct；A(A)-(direct)-（CY）SUBB A，Rn；A(A)(Rn)-（CY）SUBB A，Ri；A(A)-（(Ri)）-（CY）减法指令对PSW中各标志位的影响情况如下：借位标志CY：如D7位向上需借位，则CY=1；否则CY=0。半借位标志AC：如D3位向上需借位，AC=1；否则AC=0。溢出标志OV：若D7、D6位只有一个向上有借位，OV=1；
31、若若D7、D6位同时有借位或同时无借位时，OV=0。奇偶标志P：当A中“1”的个数为奇数时，P=1；为偶数时，P=0。注：减法运算只有带借位减法指令，而没有不带借位的减法指令。若要进行低字节的减法运算，应该先用指令将CY清0，然后再执行SUBB指令。,41,例3-11 设（A）=DBH，（R4）=73H，（CY）=1。执行指令 SUBB A，R4 则操作如下：1 1 0 1 1 0 1 1(DBH)1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1(73H)1 0 0 0 1 1 0 1(-73H补码)）1(CY)+)1 1 1 1 1 1 1 1(-1补码)0 1 1 0 0 1
32、 1 1 10 0 1 1 0 0 1 1 1（a）常规减法（b）减法变补码相加结果：(A)=67H，(C)=0，(AC)=0，(OV)=1，(P)=1。由上述二式可见两种算法的最终结果是一样的。在此例中，若DBH和73H是两个无符号数，则结果67H是正确的；反之，若为两个带符号数，则由于产生OV=1，使得结果是错误的，因为负数减正数其结果不可能是正数，OV=1，就指出了这一错误。,42,344 加1指令 INC A；A(A)+1 INC direct；direct（direct）+1 INC Rn；Rn(Rn)+1 INC Ri；Ri(Ri)+1 INC DPTR；DPTR(DPTR)+1这
33、组指令的功能是将操作数所指定单元的内容加1。345 减1指令 DEC A；A(A)-1 DEC direct；direct（direct）-1 DEC Rn；Rn(Rn)-1 DEC Ri；Ri(Ri)-1这组指令的功能是将操作数所指定单元的内容减1。加1、减1指令均不影响PSW中的OV、CY、AC标志。,43,例：已知A=8FH，R0=55H，(56H)=0BBH,DPTR=2001H,执行如下程序后A,R0,56H和DPTR中的内容是什么？INC AINC R0INC 56HINC R0INC DPTRA=90H,R0=56H,(56H)=0BDH,DPTR=2002H,44,例：已知：A
34、=0DFH，R1=40H,R7=19H，(30H)=00H和(40H)=0FFH,问：A和PSW各标志位状态如何？DEC A;A=0DEH,P=0DEC R7;R7=18H,PSW不变DEC 30H;(30H)=0FFH,PSW不变DEC R1;(40H)=0FEH,PSW不变,45,346 乘、除法指令 1乘法指令 MUL AB；BA（A）（B）指令功能：把累加器A和寄存器B中的两个8位无符号数相乘，所得16位乘积的低8位放在A中，高8位放在B中。乘法指令执行后会影响三个标志：若乘积小于FFH（即B的内容为0），则OV=0，否则OV=1。CY=0，奇偶标志P仍按A中1的奇偶性来确定。例3-1
35、2 已知（A）=80H，（B）=32H，执行指令 MUL AB结果：(A)=00H，(B)=19H，OV=1，CY=O，P=0。,46,2除法指令 DIV AB；A（A）（B）之商，B（A）（B）之余数功能：对两个8位无符号数进行除法运算。其中被除数存放在累加器A中，除数存放在寄存器B中。执行后，商存于累加器A中，余数存于寄存器B中。除法指令执行后也影响三个标志：若除数为0（即B=0）时，OV=1，表示除法没有意义；若除数不为0，则OV=0，表示除法正常进行。CY=0，奇偶标志P仍按A中1的奇偶性来确定。例3-13 已知：(A)=87H(135D)，(B)=0CH(12D)，执行指令 DIV
36、AB结果(A)=0BH，(B)=03H，OV=0，CY=0，P=1。,47,347 十进制调整指令格式:DA A功能：对A中刚进行的两个BCD码的加法结果自动进行修正。该指令只影响进位标志CY。所谓BCD码就是采用四位二进制编码表示的十进制数。四位二进制数共有十六个编码，BCD码是取它前十个的编码00001001来代表十进制数的09，这种编码简称为BCD码。如果两个BCD码数相加，结果也是BCD码，则该加法运算称为BCD码加法。在单片机中没有专门的BCD码加法指令，要进行BCD码加法运算，也要使用加法指令ADD或ADDC。然而计算机在执行ADD或ADDC指令时，是按照二进制规则进行的，对于4位
37、二进制数是按逢16进位，而BCD码是逢十进位的，二者存在进位差。因此用ADD或ADDC指令进行BCD码相加时，可能会出现错误。使用DA A能对运算结果自动进行修正。使用方法:在上述加法指令后面紧跟一条DA A指令。,48,例3-14 试编写程序，实现95+59的BCD码加法，并将结果存入30H、31H单元。MOV A，#95H；95的BCD码数送A中 ADD A，#59H；两个BCD码相加，结果在A中 DA A；对相加结果进行十进制调整 MOV 30H，A；十位个位的BCD码之和送30H MOV A，#00H；A清0 ADDC A，#00H；加进位（百位的BCD码）DA A；BCD码相加后，用
38、调整指令 MOV 31H，A；存进位第一次执行DA A指令的结果：A=54H，CY=1，最终结果：（31H）=01H，（30H）=54H。,49,若要进行BCD码减法运算，也应该进行调整，但不存在十进制减法调整指令，因此可将减法改为加法：加减数的补数。两位十进制数是对100取补的.例如减法 60-30=30，也可以改为补数相加：60+（100-30）=130 去掉进位，就能得到正确的结果。例3-15 编写程序实现十进制减法，计算87-38。CLR C；减法之前，先清CY位 MOV A，#9AH；9AH（即100）送A中 SUBB A，#38H；做减法，38的补数送A中 ADD A，#87H；3
39、8的补数与87做加法，DA A；对相加结果进行调整。,50,分析：减数求补数 与被减数相加 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0-)0 0 1 1 1 0 0 0+)1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 十进制调整 1 1 1 0 1 0 0 1+)0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1去掉进位，取调整结果的低8位，即得结果为十进制数49，显然是正确的结果,51,逻辑运算的特点：按位进行操作。逻辑运算包括与、或、异或三种，此外还有移位指令以及对累加器A清零和求反指令。351 逻辑与运
40、算指令 ANL A，#data；A(A)data ANL A，direct；A(A)(direct)ANL A，Rn；A(A)(Rn)ANL A，Ri；A(A)（(Ri)）ANL direct，A；direct(direct)(A)ANL direct，#data；direct(direct)data指令应用：用于将某些位屏蔽(即使之为0)。方法是：将要屏蔽的位和“0”相与，保留不变的位同“1”相与。,35 逻辑运算及移位类指令,52,352 逻辑或运算指令 ORL A，#data；A(A)data ORL A，direct；A(A)(direct)ORL A，Rn；A(A)(Rn)ORL A
41、，Ri；A(A)（(Ri)）ORL direct，A；direct(direct)(A)ORL direct，#data；direct(direct)data指令应用：用于将某些位置位(即使之为1)。方法是：将要置位的位和“1”相或，要保留不变的位同“0”相或。,53,353 逻辑异或运算指令 XRL A，#data；A(A)data XRL A，direct；A(A)(direct)XRL A，Rn；A(A)(Rn)XRL A，Ri；A(A)(Ri)XRL direct，A；direct(direct)(A)XRL direct，#data；direct(direct)data指令应用：用于
42、将某些位取反。方法是：将需求反的位同“1”相异或，要保留的位同“0”相异或。,54,例3-16 将累加器A的低4位送到P1口的低4位输出，而 P1的高4位保持不变。解：这种操作不能简单地用MOV指令实现，而可以借助与、或逻辑运算。编程如下：ANL A，#0FH；屏蔽A 的高4位，保留低4位 ANL P1，#0F0H；屏蔽P1的低4位，保留高4位 ORL P1，A；通过或运算，完成所需操作例3-17 试编程，使内部RAM 30H单元中的低2位清0，高2位置1，其余4位取反。解：ANL 30H，#0FCH；30H单元中低2位清0 ORL 30H，#0C0H；30H单元中高2位置1 XRL 30H，
43、#3CH；30H单元中间4位变反,55,354累加器清零、取反指令累加器清零指令：CLR A；A 0累加器按位取反指令：CPL A；A（）清零和取反指令只有累加器A才有，它们都是一字节指令，如果用其他方式来达到清零或取反的目的，则都为二字节的指令。MCS-51系列单片机只有对A的取反指令，没有求补指令。若要进行求补操作，可按“求反加1”来进行。以上所有的逻辑运算指令，对CY、AC和OV标志都没有影响，只在涉及到累加器A时，才会影响奇偶标志P。,56,例：已知：30H单元中有一数x，试写出对它求补的程序。MOV A,30HCPL AINC AMOV 30H,A,57,例：在下图中，若x，y和z的
44、三个输入信号放在X,Y和Z单元，试编出可以模拟该电路功能的程序。并把电路的输出信号送入F单元。MOV A,X ANL A,Y MOV R1,A MOV A,Y XRL A,Z CPL A ORL A,R1 MOV F,A,58,355 循环移位指令移位指令只能对累加器A进行移位，共有循环左移、循环右移、带进位的循环左移和右移四种。循环左移 RL A；A i+1A i，A 0 A 7循环右移 RR A；A i A i+1，A 7 A 0 带进位循环左移 RLC A；A 0CY，A i+1 A i，CYA 7 带进位循环右移 RRC A；A 7CY，A iA i+1，CYA 0 前两条指令的功能分
45、别是将累加器A的内容循环左移或右移一位；执行后仅影响PSW中的P标志；后两条指令的功能分别是将累加器A的内容带进位位CY一起循环左移或右移一位；执行后影响PSW中的进位位CY和奇偶标志位P。,59,以上移位指令，可用图形表示，如图3-6 所示。,60,举例：例3-18：设（A）=08H，分析下面程序执行结果：（1）RL A；A的内容左移一位，结果（A）=10H RL A；A的内容左移一位，结果（A）=20H RL A；A的内容左移一位，结果（A）=40H 即左移一位，相当于原数乘2（原数小于80H时）。（2）RR A；A的内容右移一位，结果（A）=04H RR A；A的内容右移一位，结果（A）
46、=02H RR A；A的内容右移一位，结果（A）=01H 即右移一位，相当于原数除2（原数为偶数时）。,61,例：已知M1和M1+1单元中有一个16位的二进制数（M1：低8位），请编程令其扩大到二倍。CLR C MOV R1,#M1 RLC A MOV R1,A INC R1 MOV A,R1 RLC A MOV R1,A,62,36 控制转移类指令,51系列单片机有比较丰富的控制转移指令，包括无条件转移指令、条件转移指令和子程序调用及返回指令。这类指令的特点：自动改变PC的内容，使程序发生转移。361 无条件转移指令有四条无条件转移指令，提供了不同的转移范围。可使程序无条件地转到指令所提供的
47、地址上去。1长转移指令 LJMP addr16；PC addr16功能：把指令中给出的16位目的地址addr16送入程序计数器PC，使程序无条件转移到addr16处执行。16位地址可寻址64KB ROM，故称为长转移指令，长转移指令是三字节指令，依次是操作码、高8位地址、低8位地址。,63,2绝对转移指令 AJMP addr11；PC(PC)+2,PC100addr11这是一条二字节指令，其指令格式为：a10 a9 a8 0 0 0 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 指令中提供了11位目的地址，其中 a7a0 在第二字节，a10a8 则占据第一字节的高3位，而00001是
48、这条指令特有的操作码，占据第一字节的低5位。绝对转移指令的执行分为两步：第一步，取指令。此时PC自身加2指向下一条指令的起始地址（称为PC当前值）。第二步，用指令中给出的11位地址替换PC当前值的低11位，PC高5位保持不变，形成新的PC值即转移的目的地址。,64,11位地址的范围为0000000000011111111111，即可转移的范围是2KB。转移可以向前也可以向后，如图3-7 所示。但要注意转移到的位置是与PC+2的地址在同一个2K区域，,65,例3-19 分析下面绝对转移指令的执行情况。1234H：AJMP 0781H分析：在指令执行前，（PC）=1234H；取出该指令后，(PC)
49、+2 形成PC当前值，它等于1236H，即0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 B，指令执行过程：用指令给出的11位地址 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 B替换PC当前值的低11位，即新的PC值为1781H，所以指令执行结果就是转移到1781H处执行程序。应注意：只有转移的目的地址与PC当前值在2K范围之内时，才可使用AJMP指令，超出2K范围，应使用长转移指令LJMP。,66,3短转移指令 SJMP rel；PC(PC)+2,PC(PC)+rel SJMP是无条件相对转移指令，该指令为双字节，rel是相对转移偏移量。指令的执行分两步完成：第一步，取指令。
50、此时PC自身加2形成PC的当前值。第二步，将PC当前值与偏移量rel 相加形成转移的目的地址送PC中。即：目的地址=（PC）+2+relrel其范围为128+127，这条指令的优点是：指令给出的是相对转移地址，不具体指出地址值。当程序地址发生变化时，只要相对地址不发生变化，该指令就不需要作任何改动。,67,4变址寻址转移指令(称散转指令、间接转移指令)JMP A+DPTR；PC(A)+(DPTR)指令的功能：把累加器A中的8位无符号数与基址寄存器DPTR中的16位地址相加，所得的和作为目的地址送入PC。该指令特点：转移地址可以在程序运行中加以改变。例如，在DPTR中装入多分支转移指令表的首地址
