1、第5讲（2011-04-21） 10-11第2学期第8周,汽车单片机,1.总体结构：(各部分的功能、协调关系) 2.引脚功能：(引脚的数目、信号特点) 3.CPU： (如何找到并运行程序) 4.存储器的结构： (位、地址、空间大小) 5.复位操作和复位电路： (复位后单片机的状态) 6.时钟时序： (时钟电路、如何理解程序的运行时间),复习：第2章 MCS-51单片机硬件结构,1.指令系统简介； 2.寻址方式； 3.指令系统； 4.汇编语言程序设计； 5.程序设计实例；,第3章 MCS-51指令系统及汇编语言,MCS-51的基本指令共111条，按指令所占的字节来分：(1) 单字节指令49条；(
2、2) 双字节指令45条；(3) 三字节指令17条。 按指令的执行时间来分：(1) 1个机器周期（12个时钟振荡周期）指令64条(2) 2个机器周期（24个时钟振荡周期）指令45条(3) 只有乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期（48个时钟振荡周期）。,3.1 指令系统概述,注：12MHz晶振:机器周期为1s。,1. 指令格式 指令格式指令的表达方式称为指令格式标号： 操作码 目的操作数 ，源操作数 ；注释 标号：指令的符号地址。标号是用户设定的符号，表示该语句所在的地址。标号必须由以字母开头的l8个 ASCll字符组成，这些字符不能使用在该汇编语言中已经定义过了的符号。 操作码：操作码是由英
3、文缩写组成的字符串，它规定了指令的操作功能，是指令格式中唯一不能空缺的部分。,1. 指令格式 标号： 操作码 目的操作数 ，源操作数 ；注释 操作数：操作数用于给指令的操作提供数据或地址。操作数可以是空白也可能只有一项或二项，还可以有三项。各操作数之间必须用逗号分隔，操作数与操作码之间须用空格分隔。在两个操作数的指令中，把左边的操作数称为目的操作数，而右边操作数称之为源操作数。 注释：注释是对语句或程序段功能的说明。注释要用分号“；”开头，注释的长度不限，但每行开头仍须使用分号“；”，注释也可空缺。,2. 指令分类(见附录A,P236) 有单字节指令、双字节指令、三字节不同长度的指令，格式不同
4、：（1）单字节指令：指令只有一个字节，操作码和操作数同在一个字节中。 （2）双字节指令：一个字节为操作码，另一个字节是操作数。（3）三字节指令：操作码占一个字节，操作数占二个字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。,2. 指令分类 按功能分有五大类指令，共111条： （1）数据传送类(28条) ：RAM、ROM、堆栈，传送、交换数据。 （2）算术运算类(24条) ：字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。加、减、乘、除，自加（减）1； （3）逻辑运算类(25条) ：与、或、异或、移位。 （4）控制转移类(17条) ：（无）条件转移、空操作。 （5）布尔变量操作类(17条) ：位数据传送
5、、与、或、转移。,指令中常用符号Rn（n=07）当前工作寄存器组 R0R7；Ri（i=0，l）当前工作寄存器组的R0或R1；ACC代表累加器A的直接地址EOH；间接寻方式中间址寄存器标志符号；data8位立即数；（#XXH）datal616位立即数； （#XXXXH）direct8位片内RAM单元（包括SFR的地址或符号）的直接地址；addr1111位目的地址；,addr1616位目的地址，只限于在LCALL和LJMP指令中使用； Rel8位带符号补码数； Bit片内RAM或SFR中的直接寻址位； C代表PSW中的进位标志位，称为累加位； 加在位地址前面，表示对该位的状态取反； （X）表示寄存
6、器X或单元X中的数据； （X）表示将寄存器X或X存储单元的数作为地址的这个地址单元中的数据。$当前指令的首地址； 箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。,寻址方式就是在指令中说明（寻找、获得）操作数所在地址的方法。 共7种寻址方式。1立即寻址方式所谓立即寻址就是操作数在指令中直接给出。立即寻址方式的操作数称立即数，立即数只能是源操作数，不能作为目的操作数。立即数有8位立即数和16位立即数。使用时在立即数前加“#”标志。MOV A，#26H ； A 26H MOV DPTR，#2000H ； DPTR 2000H,3.2 指令系统的寻址方式,2直接寻址方式 操作数直接以单元地址的形式给出：MOV
7、 A，20H ； A (20H )寻址范围：(1) 内部RAM的低128个单元;(2) 特殊功能寄存器。除了以单元地址的形式外,还可用寄存器符号的形式给出。例如：MOV A，80H 与 MOV A，P0是等价的。,3寄存器寻址方式操作数在寄存器中 MOV A，Rn ；（Rn）A，n=07 表示把寄存器Rn的内容传送给累加器A 寻址范围包括： （1）4组通用工作寄存区共32个工作寄存器。 （2）部分特殊功能寄存器，例如A、B 以及数据指针寄存器DPTR等。,4. 寄存器间接寻址方式 寄存器中存放的是操作数的地址在寄存器的名称前面加前缀标志“” 访问内部RAM或外部数据存储器的低256个字节时，只
8、能采用R0或R1作为间址寄存器。例如：MOV A，Ri ；i=0或1 其中Ri中的内容为40H，把内部RAM40H单元内容送A。 寻址范围： （1）访问内部RAM低128个单元，其通用形式为Ri （2）对片外数据存储器的64K字节的间接寻址，例如： MOVX A，DPTR,（3）片外数据存储器的低256字节例如：MOVX A，Ri （4）堆栈区 堆栈操作指令PUSH（压栈）和POP（出栈）使用堆栈指针（SP）作间址寄存器,4. 寄存器间接寻址方式,MOV A，Ri MOVX A，DPTR 例如：（R1）80H、（80H）=33H，则执行指令MOV A，Ri后，累加器A的内容为33H而不是80H
9、。,P48实例,5 基址加变址寻址方式,基址加变址寻址就是以DPTR或PC为基址寄存器，以A为变址寄存器，以两者内容相加形成16位地址作为操作数地址。例如指令： MOVC A，A+DPTR,5 基址加变址寻址方式,例如：MOVC A, A+DPTR 设(A)=10H，(DPTR)=1000H，程序存储器的(1010H)=45H，则上面程序语句的功能是将A的内容与DPTR的内容相加形成操作数地址(1010H)，把该地址中的数据传送到累加器A。即(A)(A)+(DPTR)。结果： (A)=45H。,MOVC A,A+DPTR的执行示意图,说明： （1）本寻址方式是专门针对程序存储器的寻址方式，寻址
10、范围可达到64KB。 （2）本寻址方式的指令只有3条：MOVC A，A+DPTRMOVC A，A+PCJMP A+DPTR,参考P48，例子,6相对寻址方式 在相对寻址的转移指令中，给出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址： 目的地址=转移指令所在的地址 + 转移指令的字节数 + rel 偏移量rel是一带符号的8位二进制数补码数 。 范围是：128 +127 向地址增加方向最大可转移（127+转移指令字节）个单元地址，向地址减少方向最大可转移（128-转移指令字节）个单元地址。,参考P49，例子,7位寻址方式 MCS-51有位处理功能，可以对数
11、据位进行操作，例如： MOV C，40H 是把位40H的值送到进位位C。 寻址范围包括： （1）内部RAM中的位寻址区。位有两种表示方法，例如，40H；另一种是单元地址加上位，例如，(28H).0，指的是28H单元中的最低位。它们是等价的。 （2）特殊功能寄存器中的可寻址位,可寻址位在指令中有如下4种的表示方法：a. 直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H。 b.位名称的表示方法。例如：PSW.5是F0标志位，可使用F0表示该位。 c.单元地址加位数的表示方法。例如 :(0D0H).5。 d.特殊功能寄存器符号加位数的表示方法。例如:PSW.5。, MOV 2FH，#40H MOV A,R0 MOV DPTR，#2020H MOV 45H，P0 MOV A，R1 MOVC A，A+PC JC LOOP, 立即寻址， 寄存器间接寻址， 16位立即寻址， 直接寻址。 寄存器寻址。 基址加变址寻址， 相对寻址。,练 习-说出下列指令寻址方式,判断下列指令是否正确，若不正确请指出错误：MOV A,DPTRMOV DPTR，#03HMOV #80H，R7MOV B，C,不正确。A是8位寄存器，DPTR为16位寄存器，不匹配。正确。不正确。#80H为立即数，不能作为目的地址。不正确。B为8位字节寄存器，C为1位位累加器，不匹配。,练 习,
