MCS-51單片機指令系統(tǒng)概述 1

作者：時間：2016-11-26 來源：網絡

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MCS-51共有111條指令，可分為5類：
[1].數據傳送類指令（共29條）
[2].算數運算類指令（共24條）
[3].邏輯運算及移位類指令（共24條）
[4].控制轉移類指令（共17條）[5].布爾變量操作類指令（共17條）

一些特殊符號的意義

在介紹指令系統(tǒng)前，我們先了解一些特殊符號的意義，這對今后程序的編寫都是相當有用的。

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Rn——當前選中的寄存器區(qū)的8個工作寄存器R0—R7（n=0-7）。
Ri——當前選中的寄存器區(qū)中可作為地址寄存器的兩個寄存器R0和R1（i=0,1）
direct—內部數據存儲單元的8位地址。包含0—127(255)內部存儲單元地址和特殊功能寄存地址。
#data—指令中的8位常數。
#data16—指令中的16位常數。
addr16—用于LCALL和LJMP指令中的16目的地地址，目的地址的空間為64kB程序存儲器地址。
#addr11—用于ACALL和AJMP指令中的11目的地地址，目的地址必須放在與下條指令第一個字節(jié)同一個2kB程序存儲器空間之中。
rel—8位帶符號的偏移字節(jié)，用于所有的條件轉移和SJMP等指令中，偏移字節(jié)對于下條指令的第一個字節(jié)開始的-128——+127范圍內。

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本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/201611/321694.htm
@—間接寄存器尋址或基址寄存器的前綴。
/—為操作的前綴，聲明對該位操作書取反。
DPTR—數據指針。
bit—內部RAM和特殊功能寄存器的直接尋址位。
A—累加器。
B—累加器B。用于乘法和除法指令中。
C—進位標志位。
(x)—某地址單元中的內容。
((x))—由X尋址單元中的內容。

MCS-51的尋址方式

尋址的“地址”即為操作數所在單元的地址，絕大部分指令執(zhí)行時都需要用到操作數，那么到哪里去取得操作數呢？最易想到的就是告訴CPU操作數所在的地址單元，從那里可取得響應的操作數，這便是“尋址”之意。MCS-51的尋址方式很多，使用起來也相當方便，功能也很強大，靈活性強。這便是MCS-51指令系統(tǒng)“好用”的原因之一。下面我們分別討論幾種尋址方式的原理。

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[1].直接尋址
指令中操作數直接以單元地址形式出現，例如：

MOVA,68H

這條指令的意義是把內部RAM中的68H單元中的數據內容傳送到累加器A中。值得注意的是直接尋址方式只能使用8位二進制地址，因此這種尋址方式僅限于內部RAM進行尋址。低128位單元在指令中直接以單元地址的形式給出。對于特殊功能寄存器可以使用其直接地址進行訪問，還可以以它們的符號形式給出，只是特殊功能寄存器只能用直接尋址方式訪問，而無其它方法。

[2].寄存器尋址
寄存器尋址對選定的8個工作寄存器R0-R7進行操作，也就是操作數在寄存器中，因此指定了寄存器就得到了操作數，寄存器尋址的指令中以寄存器的符號來表示寄存器，例如：

MOVA,R1

這條指令的意義是把所用的工作寄存器組中的R3的內容送到累加器A中。

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值得一提的是工作狀態(tài)寄存器的選擇是通過程序狀態(tài)字寄存器來控制的，在這條指令前，應通過PSW設定當前工作寄存器組。

[3].寄存器間接尋址
寄存器尋址方式，寄存器中存放的是操作數，而寄存器間接尋址方式，寄存器中存放的則為操作數的地址，也即操作數是通過寄存器指向的地址單元得到的，這便是寄存器間接尋址名稱的由來。
例如指令：

MOVA,@R0

這條指令的意義是R0寄存器指向地址單元中的內容送到累加器A中。假如R0=#56H，那么是將56H單元中的數據送到累加器A中。
寄存器間接尋址方式可用于訪問內部RAM或外部數據存儲器。訪問內部RAM或外部數據存儲器的低256字節(jié)時，可通過R0和R1作為間接寄存器。然而有必要指出，內部RAM的高128字節(jié)地址與專用積存器的地址是重疊的，所以這種尋址方式不能用于訪問特殊功能寄存器。
外部數據存儲器的空間為64kB，這時可采用DPTR作為間址寄存器進行訪問，指令如下：單片機設計

MOVXA,@DPTR

這條指令的意義是與上述類似，不再贅述。

[4].立即尋址
立即尋址就是把操作數直接在指令中給出，即操作數包含在指令中，指令操作碼的后面緊跟著操作數，一般把指令中的操作數稱為立即數，因此而得名。為了與直接尋址方式相區(qū)別，在立即數前加上“#”符號，例如：

MOVXA,#0EH

這條指令的意義是將0EH這個操作數送到累加器A中。

[5].變址尋址
變址尋址是以DPTR或PC作為基址寄存器，以累加器A作為變址寄存器，將兩寄存器的內容相加形成16位地址形成操作數的實際地址。例如：

MOVA,@A+DPTR
MOVXA,@A+PC
JMP@A+DPTR單片機設計

在這三條指令中，A作為偏移量寄存器，DPTR或PC作為變址寄存器，A作為無符號數與DPTR或PC的內容相加，得到訪問的實際地址。其中前兩條是程序存儲器讀指令，后一條是無條件轉移指令。

[6].位尋址
在MCS-51單片機中，RAM中的20H—2FH字節(jié)單元對應的位地址為00H—7FH，特殊功能寄存器中的某些位也可進行為尋址，這些單元既可以采用字節(jié)方式訪問它們，也可采用位尋址的方式訪問它們。

[7].相對尋址
相對尋址方式是為了程序的相對轉移而設計的，其夜里是以PC的內容為基址，加上給出的偏移量作為轉移地址，從而實現程序的轉移。轉移的目的地址可參見如下表達式：

目的地址=轉移指令地址+轉移指令字接數+偏移量

值得注意的是，偏移量是有正負號之分的，偏移量的取值范圍是當前PC值的-128—+127之間。

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MCS-51數據傳送指令

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數據傳送指令共有29條，數據傳送指令一般的操作是把源操作數傳送到目的操作數，指令執(zhí)行完成后，源操作數不變，目的操作數等于源操作數。如果要求在進行數據傳送時，目的操作數不丟失，則不能用直接傳送指令，而采用交換型的數據傳送指令，數據傳送指令不影響標志C,AC和OV，但可能會對奇偶標志P有影響。

[1].以累加器A為目的操作數類指令（4條）
這4條指令的作用是把源操作數指向的內容送到累加器A。有直接、立即數、寄存器和寄存器間接尋址方式：

MOV A,data;（data）→（A）直接單元地址中的內容送到累加器A
MOV A,#data;#data→（A）立即數送到累加器A中
MOV A,Rn;（Rn）→（A） Rn中的內容送到累加器A中

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MOV A,@Ri;（（Ri））→（A） Ri內容指向的地址單元中的內容送到累加器A

[2].以寄存器Rn為目的操作數的指令（3條）
這3條指令的功能是把源操作數指定的內容送到所選定的工作寄存器Rn中。有直接、立即和寄存器尋址方式：

MOV Rn,data;（data）→（Rn）直接尋址單元中的內容送到寄存器Rn中
MOV Rn,#data;#data→（Rn）立即數直接送到寄存器Rn中
MOV Rn,A;（A）→（Rn）累加器A中的內容送到寄存器Rn中

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[3].以直接地址為目的操作數的指令（5條）
這組指令的功能是把源操作數指定的內容送到由直接地址data所選定的片內RAM中。有直接、立即、寄存器和寄存器間接4種尋址方式：

MOV data,data;（data）→（data）直接地址單元中的內容送到直接地址單元
MOV data,#data;#data→（data）立即數送到直接地址單元
MOV data,A;（A）→（data）累加器A中的內容送到直接地址單元
MOV data,Rn;（Rn）→（data）寄存器Rn中的內容送到直接地址單元電子元件郵購
MOV data,@Ri;（（Ri））→（data）寄存器Ri中的內容指定的地址單元中數據送到直接地址單元

[4].以間接地址為目的操作數的指令（3條）
這組指令的功能是把源操作數指定的內容送到以Ri中的內容為地址的片內RAM中。有直接、立即和寄存器3種尋址方式：

MOV @Ri,data;（data）→（（Ri））直接地址單元中的內容送到以Ri中的內容為地址的RAM單元
MOV @Ri,#data;#data→（（Ri））立即數送到以Ri中的內容為地址的RAM單元
MOV @Ri,A;（A）→（（Ri））累加器A中的內容送到以Ri中的內容為地址的RAM單元電子制作 HPOO

[5].查表指令（2條）
這組指令的功能是對存放于程序存儲器中的數據表格進行查找傳送，使用變址尋址方式：

MOVC A,@A+DPTR;（（A））+（DPTR）→（A）表格地址單元中的內容送到累加器A中
MOVC A,@A+PC;（（PC））+1→（A），（（A））+（PC）→（A）表格地址單元中的內容送到累加器A中

[6].累加器A與片外數據存儲器RAM傳送指令（4條）
這4條指令的作用是累加器A與片外RAM間的數據傳送。使用寄存器尋址方式：

MOVX @DPTR,A;（A）→（（DPTR））累加器中的內容送到數據指針指向片外RAM地址中推薦電子制作郵購網站:www.hpoo.net
MOVX A, @DPTR;（（DPTR））→（A）數據指針指向片外RAM地址中的內容送到累加器A中
MOVX A, @Ri;（（Ri））→（A）寄存器Ri指向片外RAM地址中的內容送到累加器A中
MOVX @Ri,A;（A）→（（Ri））累加器中的內容送到寄存器Ri指向片外RAM地址中

[7].堆棧操作類指令（2條）
這4類指令的作用是把直接尋址單元的內容傳送到堆棧指針SP所指的單元中，以及把SP所指單元的內容送到直接尋址單元中。這類指令只有兩條，下述的第一條常稱為入棧操作指令，第二條稱為出棧操作指令。需要指出的是，單片機開機復位后，（SP）默認為07H，但一般都需要重新賦值，設置新的SP首址。入棧的第一個數據必須存放于SP+1所指存儲單元，故實際的堆棧底為SP+1所指的存儲單元。單片機編程器 HPOO

PUSH data;（SP）+1→（SP），（data）→（SP）堆棧指針首先加1，直接尋址單元中的數據送到堆棧指針SP所指的單元中
POP data;（SP）→（data）（SP）-1→（SP），堆棧指針SP所指的單元數據送到直接尋址單元中，堆棧指針SP再進行減1操作

[8].交換指令（5條）
這5條指令的功能是把累加器A中的內容與源操作數所指的數據相互交換。

XCH A,Rn;（A）←→（Rn）累加器與工作寄存器Rn中的內容互換
XCH A,@Ri;（A）←→（（Ri））累加器與工作寄存器Ri所指的存儲單元中的內容互換

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XCH A,data;（A）←→（data）累加器與直接地址單元中的內容互換
XCHD A,@Ri;（A3-0）←→（（Ri）3-0）累加器與工作寄存器Ri所指的存儲單元中的內容低半字節(jié)互換
SWAP A;（A3-0）←→（A7-4）累加器中的內容高低半字節(jié)互換

[9].16位數據傳送指令（1條）
這條指令的功能是把16位常數送入數據指針寄存器。

MOV DPTR,#data16;#dataH→（DPH），#dataL→（DPL）16位常數的高8位送到DPH，低8位送到DPL

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