MCS51指令系统及汇编程序设计

 

一、MSC--51指令系统包含111条基本指令。

  指令：是CPU按照人的意图来完成某种操作的命令，它以英文名称或缩写形式作为助记符。掌握MCS-51汇编语言指令是51单片机汇编设计程序的基础。

按所占字节分，MCS-51指令分三种：（1）单字节指令49条：（2）双字节指令45条；（3）三字节指令17条。
按执行时间分，MCS-51指令分三种：（1）1个机器周期指令64条 ；（2）2个机器周期指令45条；（3）4个机器周期指令2条（乘除指令）。其中，1个机器周期=12个时钟振荡周期

二 、MCS--51指令格式

【 标号：】  操作码   【操作数】 【；注释】

1、指令主要由两部分组成：操作码和操作数。

        操作码：代表指令进行什么操作

        操作数：代表指令操作对象（可能是一具体数据，也可能是指出到哪里取得数据，即地址或符号）

2、MCS-51指令格式一般有如下规定。

（1）单字节指令：操作码和操作数同在一个字节中。

（2）双字节指令：1字节为操作码，另一字节为操作数。

（3）三字节指令：操作码占一个1个字节，操作数占2个字节。

3、MCS--51指令举例

（1）单字节指令：MOV A, R2 (机器码： 11101010）

（2）双字节指令： MOV A, #0BH (机器码：74H 0BH)（操作码 + 立即数）

  (3)   三字节指令： MOV  0BH，#0BH(机器码：75H 0BH 0BH)  （操作码 + 直接地址 + 立即数， 操作码 75H 表明要执行的操作，第一个 0BH 是目标地址，第二个 0BH 是要传送的数据。）

 

三、MCS-51指令的寻址方式 

1、寄存器寻址

        指令中的操作数为某一寄存器的内容。

例：MOV A, Rn  ; 把Rn（n=0~7）中的源操作数送入到累加器A中

本寻址方式的寻址范围：（1）4组通用工作寄存器区共32个工作寄存器。只对当前工作寄存器区的8个工作寄存器寻址，指令中的寄存器名称只能是R0~R7.

(2)部分特殊功能寄存器，如累加器A、寄存器B以及数据指针寄存器DPTR等。

2、直接寻址

    指令中直接给出操作数的单元地址（MCS-51单片机内部存储器分为若干个存储单元，每个存储单元对应一个地址，存储一个字节的信息），该单元地址中的内容就是操作数。

例：MOV 48H,66H     ； 把片内RAM中66H单元的内容送到48H单元中
注：直接寻址是访问片内所有特殊功能寄存器的唯一寻址方式。

3、寄存器间接寻址

     寄存器中存操作数地址，即先从寄存器中找到操作数的地址，再按该地址找到操作数。
指令标识：在寄存器名称前面加前缀标志“@”。

例：MOV A,@Ri；MCS-51规定RO、R1为间接寻址寄存器，即i=0或1；若Ri内容为40H，即把内部RAM 40H地址单元中的内容传送给A

4.立即数寻址（立即寻址、常数寻址)

   直接在指令中给出操作数。
指令标识：在操作数前加前缀标志“#”
例：MOV A,#40H

5.基址寄存器加变址寄存器间接寻址（变址寻址)

    以DPTR或PC作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，两者内容相加形成的16
位地址作为目的地址进行寻址。
例：MOVC A, @A+DPTR
；若（A）=05H，（DPTR）=0400H，指令是把程序存储器0405H单元的内容传送给A

本寻址方式的指令有3条:
MOVC A, @A+DPTR
MOVC A, @A+PC
JMP @A+DPTR （间接跳转指令，把累加器 A 中的 8 位无符号数与数据指针 DPTR 中的 16 位地址相加，得出的和作为新的 16 位地址。之后，程序计数器 PC 的值会被更新为这个新地址，从而使程序跳转到该地址处继续执行。）

6.相对寻址

用于程序转移。以该转移指令的地址（PC）加上它的字节数，再加上相对偏移量（rel，带
符号8位二进制补码数，-128~+127)，形成新的转移目的地址，使程序转移到该目的地址。
目的地址=转移指令的地址+转移指令字节数+rel
例：LJMP rel；目的地址=该指令的PC值+3+rel，程序要转移到该处。编写程序时，只
需在转移指令中直接写要转向的地址标号。

例：LJMP LOOP;    “LOOP”为目的地址标号。汇编时，由汇编程序自动计算和填入偏移
量；手工汇编时，手工计算偏移量的值。

7.位寻址

对具有位寻址功能的某位内容进行置“1”、清“0”操作。位地址一般直接给出。
例：MOV C,40H；把位地址为40H的值送到进位C