第3章MCS-51单片机指令系统

第3章MCS-51单片机指令系统

3.1概述

3.1.1指令格式

3.1.2指令的三种表示形式

3.1.3指令的字节数

1. 单字节指令(49条)

图3-1 MOVA，Rn指令的格式

2. 双字节指令(46条) 3. 三字节指令(16条) 3.1.4指令的分类

1. 数据传送指令(2)

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2. 算术运算指令(24条) 3. 逻辑操作和环移指令(25条) 4. 控制转移指令(17条) 5. 位操作指令(17条) 3.1.5指令系统综述

1. 指令系统中所用符号的说明 2. 指令对标志位的影响 3.2寻址方式

3.2.1寄存器寻址

图3-2寄存器寻址示意图

3.2.2直接寻址

立即寻址

寄存器间址

变址寻址

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图3-3直接寻址示意图

图3-4寄存器间址寻址示意图

图3-5变址寻址示意图

3.2.33.2.43.2.

3.2.6相对寻址

3.2.7位寻址

3.3数据传送指令

3.3.1内部数据传送指令(15条)

1. 立即寻址型传送指令 2. 直接寻址型传送指令 3. 寄存器寻址型传送指令 4. 寄存器间址型传送指令 5. 内部数据传送指令的使用

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图3-6相对寻址示意图

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图3-7 8×C552/8051指令的数据传送方式

3.3.2外部数据传送指令(7条)

1. 16位数传送指令

2. 外部ROM的字节传送指令

图3-8 0~9平方值表

3. 外部RAM的字节传送指令 3.3.3堆栈操作指令(2条)

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图3-9例3.8的堆栈变化示意图

3.3.4数据交换指令(4条)

3.4算术与逻辑运算和移位指令

3.4.1算术运算指令(24条)

1. 加法指令 2. 减法指令 3. 十进制调整指令 4. 乘法和除法指令 3.4.2逻辑运算指令(20条)

1. 逻辑与运算指令 2. 逻辑或指令 3. 逻辑异或指令 4. 累加器清零和取反指令

3.4.3移位指令(5条)

3.5控制转移和位操作指令

3.5.1控制转移指令(17条)

1. 无条件转移指令

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图3-10例3.26附图

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图3-11 AJMP指令转移范围

图3-12例3.29附图

图3-13带符号数的比较方法

3. 子程序调用和返回指令

4. 空操作指令 3.5.2位操作指令(17条)

1. 位传送指令 2. 位置位和位清零指令 3. 位运算指令 4. 位控制转移指令 习题与思考题

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图3-14二级子程序嵌套及断点地址存放

图3-15例3.33附图

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3.1指令通常有哪三种表示形式?各有什么特点?

3. 2 MCS-51指令按功能可以分为哪几类?每类指令的作用是什么? 3. 3 MCS-51共有哪七种寻址方式?各有什么特点?

3. 4指出下列每条指令源操作数的寻址方式和功能。① MOV A， ＃40H② MOV A，40H ③ MOV A， ＠R1④ MOV A，R3 ⑤ MOVCA， ＠A＋PC⑥ SJMPLOOP

3.5内部RAM的00H单元可以有哪几种寻址方式?特殊功能寄存器中的操作数有几种寻址方式?请举例说明。

3.6变址寻址和相对寻址中的地址偏移量有何异同?

3.7写出下列指令的机器码，指出指令中的50H或66H各代表什么?① MOVA， ＃50H② MOV ＠R0，＃66H

MOVA， 50HMOVR6，#66H MOV50H， ＃20HMOV66H，＃45H MOVC， 50HMOV66H，C MOV50H， 20HMOV66H，R1

3.8写出下列指令的机器码，指出下列程序执行后的操作结果：① MOVA， ＃60H② MOVDPTR，＃2003H

MOVR0， ＃40HMOVA，＃18H

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MOV＠R0， AMOV20H，＃38H MOV41H， R0MOVR0，＃20H XCHA， R0XCHA，＠R0

3.9写出能完成下列数据传送的指令：① R1中的内容传送到R0 ② 内部RAM20H单元中的内容送到30H单元

③ 外部RAM20H单元中的内容送到内部RAM 20H单元 ④ 外部RAM2000H单元中的内容送到内部RAM 20H单元 ⑤ 外部ROM2000H单元中的内容送到内部RAM的20H单元 ⑥ 外部ROM2000H单元中的内容送到外部RAM的3000H单元

3.10试编出把外部RAM的2050H单元中的内容与2060H单元中的内容相交换的程序。 3.11已知(20H)＝X，(21H)＝Y，(22H)＝Z。请用图示说明下列程序执行后堆栈中的内容是什么?① MOVSP， ＃70H② MOVSP， ＃60H

PUSH20HPUSH22H PUSH21HPUSH21H PUSH22HPUSH20H

3.12已知SP＝73H，(71H)＝X，(72H)＝Y，(73H)＝Z。试问执行下列程序后20H、21H和22H单元中的内容是什么?并用图示说明堆栈指针SP的指向和堆栈中数据的变化。① POP20H② POP22H

POP21HPOP21H

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POP22HPOP20H

3.13试问如下程序执行后累加器A和PSW中的内容是什么?①MOVA， ＃0FEH②MOVA， ＃92H

ADDA， ＃0FEHADDA， ＃0A4H

3.14已知A＝7AH，R0＝30H，(30H)＝A5H，PSW＝80H。试问如下指令执行后的结果是什么?①ADDCA， 30H②SUBBA， 30H

INC30HINCA

③SUBBA， ＃30H④SUBBA， R0 DECR0DEC30H

3.15已知内部RAM的M1、M2和M3单元中有无符号数X1、X2和X3。试编一程序令其相加，并把和存入R0和R1(R0中为高8位)中。

3.16被乘数是16位无符号数，低8位在M1单元且高8位在M1＋1单元，乘数为8位无符号数(M2单元内)。试编写能将它们相乘并把积存入R2、R3和R4(R2内为高8位、R4内为低8位)中的程序。

3.17已知被除数和除数都是8位无符号数(被除数在20H单元，除数在21H单元)。请编写程序令其相除，并把商放在外部RAM的20H单元，余数放在外部RAM的21H单元。

3.18请编写减法程序，令其完成6F5DH-13B4H，并把操作结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H单元存放差的低8位。

3.19已知A＝7AH，Cy＝1，试指出8031执行下列程序的最终结果。①MOVA， ＃0FH②MOVA，

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＃0BBH

CPLACPLA

MOV30H， ＃00HRRA

ORL30H， ＃0ABHMOV40H， ＃0AAH RLAORLA， 40H

③ANLA， ＃0FFH④ORLA， ＃0FH MOV30H， ASWAPA XRLA， 30HRRCA RLCAXRLA， ＃0FH SWAPAANLA， ＃0F0H

3.20试编写能完成如下操作的程序：

① 使20H单元中数的高两位变“0”，其余位不变。 ② 使20H单元中数的高两位变“1”，其余位不变。 ③ 使20H单元中数的高两位变反，其余位不变。 ④ 使20H单元中数的所有位变反。

3.21已知X和Y皆为8位无符号二进制数，分别在外部RAM的2000H和2001H单元。试编写能完成如下操作并把操作结果(设Z＜255)送入内部RAM 20H单元的程序。

① Z＝3X＋2Y② Z＝5X－2Y

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3.22试编写当累加器A中的内容分别满足下列条件时都能转到LABEL(条件不满足时停机)处执行的程序。

① A≥20② A＜20③ A≤10④ A＜10

3.23利用减1条件转移指令把外部RAM起始地址为DATA1的数据块(数据块长度为20)传送到内部RAM起始地址为30H的存储区。请编写相应程序。

3.24已知SP＝70H，PC＝2345H。试问8031执行调用指令LCALL3456H后堆栈指针和堆栈中的内容是什么?此时机器调用何处的子程序？

3.25在题3.24中，当8031执行完子程序末尾一条RET返回指令时，堆栈指针SP和程序计数器PC变为多少?71H和72H单元中的内容是什么?它们是否属于堆栈中的数据?为什么?

3.26已知SP＝70H，MA＝2000H，SUBPR＝4060H。试问如下三种程序中哪些是正确的，为什么?哪些程序最好，为什么?若SUBPR＝2060H，则哪一个程序最好，为什么?① MA：ACALLSUBPR

② MA：LJMP4000H

4000H：ACALLSUBPR LJMP2003H

③ MA：LCALLSUBPR

3.27已知以外部RAM 2000H为起始地址的存储区有20个带符号补码数，请编写程序把正数和正零取出来存放到内部以RAM 20H为起始地址的存储区(负数和负零不作处理)。

3.28请编写能求20H和21H单元内两数差的绝对值，并把操作结果｜(20H)－(21H)｜保留在30H

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单元的程序。