第2章 MCS-51单片机指令系统
第二章 MCS-51单片机指令系统
常用符号
Rn（n = 0～7）：当前选中的工作寄存器组R0～R7。它在片内的地址由PSW中的RS1，RS0确定
Ri（i = 0，1）：当前选中的工作寄存器组中可作为地址指针的两个工作寄存器R0，R1
#data：8位立即数，即指令中给出的8位常数
#data16：16位立即数，即指令中给出的16位常数
direct：8位片内RAM（包括SFR）的直接地址
addr11：11位目的地址。用于ACALL和AJMP指令中。目的地址必须放在与下一条指令第一字节同2k字节的程序存储器区地址空间内。
addr16：16位目的地址。用于LCALL和LJMP指令中，它的地址范围是64k字节程序存储器地址空间
rel：8位带符号的偏移量。用于SJMP和所有的条件转移指令中地址偏移量范围在-128～+127（即偏移量用补码形式表示）
bit：片内RAM和SFR的直接寻址位地址
@：间接寻址方式，表示间址寄存器的符号
/：位操作数前缀，表示对该位操作数求反
（x）：表示x中内容
（（x））：表示x寻址的单元中的内容
←：指令操作流程，将箭头右边的内容送到箭头左边的单元中
寻址方式
立即寻址
寻址空间：程序存储器（ROM）
指令所用到的操作数以指令字节的形式存放在程序存储器
直接寻址
寻址空间：内部RAM的低128字节，特殊功能寄存器（RAM高128字节）
直接寻址是访问SFR的唯一方式。意思是对于52系列单片机，片内RAM高128字节与特殊功能寄存器SFR地址重叠，此时只有直接寻址，才能访问到SFR，如只有寻址80H，才能访问到P0，若要访问RAM高128字节，则只能通过寄存器间接寻址的方式来实现
操作码后面的一个字节是实际操作数地址。这种直接在指令中给出操作数真实地址的方式称为直接寻址。
寄存器寻址
寻址空间：R0～R7（由PSW中RS1、RS0两位的值选定工作寄存器区），A、B、CY（位），DPTR
指令选定的寄存器所存储的内容是实际的操作数
寄存器寻址无需额外空间存储寄存器变量，即寄存器变量不占字节
MOV A,#00H ;该代码中对A的寻址方式为寄存器寻址，只有以Acc形式出现时，对A的寻址方式为直接寻址。
;因此，PUSH、POP指令对A进行出栈、弹栈时，必须要写Acc。因为PUSH、POP只能对direct操作
寄存器间接寻址
寻址空间：内部RAM（@R0，@R1，SP）， 外部数据存储器（@R0，@R1，@DPTR）
指令所选中的寄存器内容是实际操作数的地址（而不是操作数）
寄存器间接寻址无需额外空间存储寄存器变量地址，即寄存器变量的地址不占字节
基址寄存器加变址寄存器间接寻址
寻址空间：程序存储器（@A+DPTR，@A+PC）
以DPTR或PC作基址寄存器，A作变址寄存器（存放8位无符号数），两者相加以形成16位程序存储器地址作操作数地址
相对寻址
用于程序控制，利用指令修正PC指针的方式实现转移。即以程序计数器PC的内容为基地址，加上指令中给出的偏移量rel，所得结果为转移目标地址。
偏移量rel是一个8位有符号补码数，范围-128～+127。
正向跳转：rel = 目的地址 - 源地址 - 2
反向跳转时，目的地址小于源地址，rel用负数的补码表示rel=（目的地址 -（源地址 + 2））补
位寻址
寻址空间：片内RAM的20H～2FH，SFR中12个能被8整除的字节
位寻址与直接寻址中的字节地址形式完全一样，是访问“字节”还是访问“位”完全以指令来区分
CLR C
SETB C
数据传送类指令
重点的4+3+5+3种MOV要给一个总结的话，就是：所有数据迁移指令，只有direct允许全部方式，其他
目的操作数不允许使用同个或同组寄存器（详细说就是，A不允许使用A，@Ri不允许使用@Ri与Rn，Rn
不允许使用@Ri与Rn）；
查表MOVC牢记MOVC A, @A+DPTR
MOVC查表指令（2条）（必须使用累加器A，访问ROM）
MOVC A, @A+DPTR ; (A) <- ((A) + (DPTR))
MOVC A, @A+PC ; (A) <- ((A) + (PC))
此时PSEN信号有效
MOVX传送类指令（4条）（必须使用累加器A，使用寄存器间接寻址方式，访问片外RAM）
MOVX A, @DPTR ; (A) <- ((DPTR))
MOVX @DPTR, A ; ((DPTR)) <- (A)
MOVX A, @Ri ; (A) <- ((Ri))
MOVX @Ri, A ; ((Ri)) <- (A)
向DPTR/寄存器读数据时，RD信号有效；向DPTR/寄存器写数据时，WR信号有效
交换指令（5条）（前3条为字节交换，后2条为半字节交换）
XCH A, Rn ; (A) <-> (Rn)
XCH A, direct ; (A) <-> (direct)
XCH A, @Ri ; (A) <-> ((Ri))
XCHD A, @Ri ; (A3 ~ 0) <-> ((Ri)3 ~ 0) 半字节交换
SWAP A ; (A3 ~ 0) <-> (A7 ~ 4) 交换低四位和高四位
堆栈类
PUSH direct ; (SP) <- (SP) + 1
; ((SP)) <- (direct)
POP direct ; (direct) <- ((SP))
; (SP) <- (SP) - 1
注意，若想要对累加器A进行压栈弹栈操作，必须写PUSH Acc。看到Acc时，才是直接寻址。
算数运算类指令
加法指令（4条）
ADD A, Rn ; (A) <- (A) + (Rn)
ADD A, direct ; (A) <- (A) + (direct)
ADD A, @Ri ; (A) <- (A) + ((Ri))
ADD A, #data ; (A) <- (A) + #data
带进位加法指令（4条）：
ADDC A, Rn ; (A) <- (A) + (Rn) + (CY)
ADDC A, direct ; (A) <- (A) + (direct) + (CY)
ADDC A, @Ri ; (A) <- (A) + ((Ri)) + (CY)
ADDC A, #data ; (A) <- (A) + #data + (CY)
带借位减法指令（4条）（这个借位是指低位从当前这里借走，而不是自己从高位那里借来。因为运算是从低位算到高位的）
SUBB A, Rn ; (A) <- (A) - (Rn) - (CY)
SUBB A, direct ; (A) <- (A) - (direct) - (CY)
SUBB A, @Ri ; (A) <- (A) - ((Ri)) - (CY)
SUBB A, #data ; (A) <- (A) - #data - (CY)
乘法指令（仅1条合法，必须一字不差，空格数除外）：
MUL AB ; (B)(A) <- (A) * (B)
除法指令（仅1条合法，必须一字不差，空格数除外）：
DIV AB ; (A) <- (A) / (B) 的商
; (B) <- (A) / (B) 的余
自增指令（5条）：
INC A ; (A) <- (A) + 1
INC Rn ; (Rn) <- (Rn) + 1
INC direct ; (direct) <- (direct) + 1
INC @Ri ; ((Ri)) <- ((Ri)) + 1
INC DPTR ; (DPTR) <- (DPTR) + 1
自减指令（4条）（DPTR不允许自减）：
DEC A ; (A) <- (A) - 1
DEC Rn ; (Rn) <- (Rn) - 1
DEC direct ; (direct) <- (direct) - 1
DEC @Ri ; ((Ri)) <- ((Ri)) - 1
无DPTR减1指令。若要做DPTR-1，必须要用一段程序实现。
CLR C
MOV A，#DPL
SUBB A，#1
MOV DPL，A
MOV A，DPH
SUBB A，#0
MOV DPH，A
十进制调整指令（仅1条合法，必须一字不差，空格数除外）：
DA A
这条指令是在进行BCD码运算时，跟在ADD和ADDC指令之后，将相加后存放在累加器A中的结果进行修正。
不能用于BCD码减法结果调整
逻辑操作类指令
循环移位指令（4条）
RL A ; A的内容循环左移
RR A ; A的内容循环右移
RLC A ; A的内容带C位循环左移
RRC A ; A的内容带C位循环右移
左移/右移可以和乘/除等效
求反指令（1条）
CPL A
清0指令（1条）
CLR A
逻辑与指令（6条）
ANL A，#data
ANL direct，#data
ANL A，Rn
ANL A，direct
ANL direct，A
ANL A，@Ri
逻辑或指令（6条）
ORL A，#data
ORL direct，#data
ORL A，Rn
ORL A，direct
ORL direct，A
ORL A，@Ri
逻辑异或指令（6条）
XRL A，#data
XRL direct，#data
XRL A，Rn
XRL A，direct
XRL direct，A
XRL A，@Ri
控制转移类指令
无条件转移指令（4条）
LJMP跳转范围为64K
AJMP为绝对跳转指令，跳转11位地址，执行前PC会先加2，跳转范围为2K
SJMP为短跳转指令，跳转范围是-128——+127
LJMP addr16 ; (PC) ← addr16，长跳转指令，跳转范围64K
AJMP addr11 ; (PC) ← （PC）+ 2，
; (PC(10-0)) ← addr11，(PC(15-11))保持不变
; 绝对跳转指令，跳转范围2K
SJMP rel ; (PC) ← （PC）+ 2 + rel
; 短跳转，跳转范围为-128～+127
JMP @A+DPTR ; (PC) ←（A）+ (DPTR)，散转指令
; A的内容为8位无符号数
条件转移指令（8条）
理解：
JZ——jump if zero
JNZ——jump if not zero（这两个后面都不会跟变量，所以默认的是累加器A）
CJNE——compare jump not equal，先对两个变量做减法，改变进位位，有借位C为1，无借位C为0；然后比较两个变量如果不等则跳转
DJNZ——decrement jump if not zero
JZ rel ; A=0时跳转，(PC) ← （PC）+ 2 + rel
; A≠0时不跳转，继续顺序向下执行，即(PC) ← (PC) + 2
JNZ rel ; A≠0时跳转，(PC) ← （PC）+ 2 + rel
; A=0时不跳转，继续顺序向下执行，即(PC) ← (PC) + 2
CJNE A，direct，rel ; (A)≠(direct)时跳转，(PC) ← (PC) + 3 + rel
; (A) = (direct)不跳转，(PC) ← (PC) + 3
; 会影响进位标志，（A）>（direct）时， (C) ← 0
;（A）<（direct）时， (C) ← 1
CJNE A，#data，rel
CJNE Rn，#data，rel
CJNE @Ri，#data，rel
DJNZ Rn，rel ; （Rn）←（Rn）- 1
; 若（Rn）≠0则跳转， (PC) ← （PC）+ 2 + rel
; 若（Rn）=0则不跳转，(PC) ← （PC）+ 2
DJNZ direct，rel
子程序调用及返回指令（4条）
LCALL addr16 ; (PC) ← (PC) + 3
; (SP) ← (SP) + 1 ，((SP)) ← (PC(7～0))
; (SP) ← (SP) + 1 ，((SP)) ← (PC(15～8))
; (PC) ← addr16
ACALL addr11 ; (PC) ← (PC) + 2
; (SP) ← (SP) + 1 ，((SP)) ← (PC(7～0))
; (SP) ← (SP) + 1 ，((SP)) ← (PC(15～8))
; (PC(10-0)) ← addr11，(PC(15-11))保持不变
RET ; (PC(15～8)) ← ((SP)) ， (SP) ← (SP) - 1
; (PC(7～0)) ← ((SP)) ， (SP) ← (SP) - 1
RETI ; (PC(15～8)) ← ((SP)) ， (SP) ← (SP) - 1
; (PC(7～0)) ← ((SP)) ， (SP) ← (SP) - 1
; 中断子程序返回，除具有RET的功能外，还可以恢复中断逻辑
NOP ; (PC) ← (PC) + 1（延时用）
RET和RETI不能互换使用
位操作类指令
在指令中，位地址的表达方式有以下4种：
1.直接用位地址表示：如 0D5H
2.点操作符方式：PSW.5
3.位名称方式：F0
4.用户使用伪指令事先定义的符号地址：USER-FLG bit F0
位数据传送指令（2条）
MOV C，bit ; (C) ← (bit)
MOV bit，C ; (bit) ← (C)
; bit表示可位寻址的各位（221位）的位地址
位状态控制指令（6条）
CLR C ; 清0
CLR bit ; 清0
CPL C ; 求反
CPL bit ; 求反
SETB C ; 置1
SETB bit ; 置1
位逻辑运算指令（4条）
ANL C，bit ; 与
ANL C，/bit ; 与
ORL C，bit ; 或
ORL C，/bit ; 或
位条件转移指令（5条）
JC rel ;（C）=1，跳。 (PC) ← (PC) + 2 + rel
;（C）=0，不跳。 (PC) ← (PC) + 2 ，顺序执行
JNC rel ;（C）=0，跳。 (PC) ← (PC) + 2 + rel
;（C）=1，不跳。 (PC) ← (PC) + 2
JB bit，rel ; bit =1，跳。 (PC) ← (PC) + 3 + rel
; bit =0，不跳。 (PC) ← (PC) + 3
JNB bit，rel ; bit =0，跳。 (PC) ← (PC) + 3 + rel
; bit =1，不跳。 (PC) ← (PC) + 3
JBC bit，rel ; bit =1，则（bit）← 0， (PC) ← (PC) + 3 + rel
; bit =0，则顺序执行，(PC) ← (PC) + 3
伪指令
ORG、END、DB、DW、DS
EQU：把一个数据或汇编符号用自定义的字符代替 被定义的字符名称可用作数据地址、位地址、寄存器或立即数等
DATA：把数据地址或代码地址用自定义的字符替代（DATA是数据不是地址）
BIT：把位地址用自定义的字符替代
指令的字节和周期
字节的判断：执行这件事需要一个字节，指令中含有的变量需要占用对应的字节（寄存器寻址、寄存器间接寻址不占字节，DPTR的16位数据占用两个字节）
共分为单字节、双字节、三字节指令三种
按照周期可分为单周期、双周期、四周期三种，四周期指令只有乘除，三字节一定是双周期，其他的似乎只能背了……