指令字节和指令周期
指令字长有三种：
单字节 RET
双字节 MOV A, #68H
三字节 MOV 30H, 46H
指令周期是指执行一条指令所需要的时间
- 1机器周期指令
- 2机器周期指令
- 4机器周期指令
4.3.1 数据传送指令：
1、内部8位数据传送指令
- mov A,#data ;(A)<--- #data
- mov A, data ;(A)<--- (data)
- mov A, @Ri ;(A)<--- ((Ri)) i=0,1
- mov A,Rn ;(A)<--- (Rn) n=0~7
- mov Rn,# data;(Rn ) <--- #data
- mov Rn, data ;(Rn) <--- (data)
- mov Rn,A ;(Rn) <--- (A)
【例4-14】MOV A, 40H ; (A)<---(40H)
MOV A, #40H ; (A)<---40H
注意 40H 和#40H的区别
【例4-15】MOV A, Rl ; (A)<---(R1)
MOV A, @Rl ; (A)<---((R1))
注意 @R1 和R1的区别
【例4-16】MOV 90H, #40H ;(P1)<---40H
MOV P1, #40H ;(P1)<---40H
MOV R0, #90H ;(R0)<---90H
MOV @R0, #40H ;(90H)<---40H
注意：
(1) 目的操作数不能采用立即寻址。
(2) @Ri中的i范围为0和1。
(3) Rn中的n的范围为0~7。
(4) 每条指令中最多只能有1个Rn或@Ri。
【例4-17】 以下指令都是错误的。
MOV #30H, 40H
MOV A, @R2
MOV R1, R3
MOV R1, @R0
MOV @R1 , R2
MOV @R0, @R1
【例4-18】
MOV A, 60H ；(A)<---(60H),目的操作数为寄存器寻址
MOV 0E0H, 60H ；(A)<---(60H),目的操作数为直接寻址
MOV 09H, #40H ；(09H)<---40H,目的操作数为直接寻址
MOV R1, #40H ；(R1)<---40H,目的操作数为寄存器寻址
【例4-19】 分析程序的执行结果。
设内部RAM中30H单元的内容为80H，试分析执行下面程序后各有关单元的容。
MOV 60H, #30H ;(60H)<---30H
MOV R0, #60H ;(R0)<---60h
MOV A, @R0 ;(A)<---30H
MOV R1, A ;(R1)<---30H
MOV 40H, @R1 ;(40H)<---80H
程序执行结果为：(A)=30H,(Ro)=60H,(R1)=30H, (60H)=30H,(40H)=80H,(30H)=80H
2和3、外部数据传送指令
【例4-20】 将内部RAM 80H单元的内容送入外部RAM 70H单元。程序如下：
MOV R0，#80H
MOV A，@R0
MOV R0，#70H
MOVX @R0，A
此例中访问内部RAM和访问外部RAM均通过R0间接寻址，不同的是访问内部RAM用操作码MOV，访问外部RAM使用操作码MOVX，二者不能混淆。
4、交换指令
- XCH A, Rn ; (A) <=> (Rn), n=0~7
- XCH A,direct; (A)<=> (direct)
- XCH A, @Ri; (A)<=> ((Ri)) ,i=0,1
- XCH D A,@Ri ; (A) 0~3 <=> ((Ri))0~3
- SWAP A ; (A) 0~3 <=> (A)4~7
【 例4-22】 设(A)=34H , (R3)=56H, 执行指令：
XCHA, R3
则结果为： (A)=56H, (R3)=34H
【例4-23】 设(A)=34H , (R0)=30H, (30H)=56H, 执行指令：
XCHD A, @RO
则结果为： (A)=36H, (30H)=54H
5、查表指令
MOVC A, @A+PC ;(PC)<---(PC)+1;(A)<---((A)+(PC))
MOVC A, @A+DPTR ;(A)<---((A)+(DPTR))
【例4-24 】 执行程序：
地址 指令
0F00H MOV A,#30H
0F02H MOVC A,@A+PC
.
.
.
0F33H 3FH
.
.
.
实现将程序存储器0F33H 单元内容3FH送入A的功能。
【例4-25 】 执行程序：
MOV DPTR, #2000H
MOV A, #30H
MOVC A, @A+DPTR
实现将程序存储器中2030H单元的内容送入累加器A的功能。
6、堆栈操作指令
-PUSH direct ; ( sp ) <---(sp)+1, ( (sp))<--- (direct)
-POP direct ; ( direct ) <---((sp)) ,(sp)<--- (sp)-1
- 堆栈：一种数据结构，是“先进后出“线性表。
- 堆栈操作： 压入 PUSH , 弹出 POP
- 堆栈区： 占片内RAM 中连续的存储单元
复位后， 系统自动将SP指针指向07H
用户可将堆栈区设在30H ---7FH 数据缓冲区内，
如： MOV SP,#5FH
堆栈两种类型： 向上生长型和向下生长型， 如图2-5 所示。向上生长型堆栈，栈底在低地址单元。随着数据进栈， 地址递增， S P 的内容越来越大， 指针上移； 反之， 随着数据的出栈， 地址递减， SP 的内容越来越小， 指针下移。如(b)图所示。
MCS-51属向上生长型堆栈，这种堆栈的操作规则如下：
进栈操作： 先SP加1，后写入数据。
出栈操作： 先读出数据，SP减1 。
向下生长型堆栈， 栈底设在高地址单元。随着数据进栈， 地址递减， SP内容越来越小， 指针下移； 反之， 随着数据出栈， 地址递增， SP内容越来越大，指针上移。其堆栈操作规则与向上生长型正好相反。如（a）图所示。
堆栈的使用有两种方式：
一种是自动方式， 即在调用子程序或断点时， 断点地址自动进栈。程序返回时，断点地址再自动弹回PC。这种操作无需用户干预。
另一种是指令方式， 即使用专用的堆栈操作指令， 执行进出栈操作， 其进栈指令为PUS H, 出栈指令为POP。 例如：
保护现场就是一系列指令方式的进栈操作；
而恢复现场则是一系列指令方式的出栈操作。
需要保护多少数据由用户决定。
【例4-26】 设(SP)=70H,(ACC)=50H,(B)=60H ,
执行下述指令：
PUSH ACC ;(SP)<---(SP)+1,(71H)<---(ACC)
PUSH B ;(SP)<---(SP)+1,(72H)<---(B)
结果为：(71H)=50H, (72H)=60H,(SP)=72H
此例中ACC和B都是用直接寻址方式寻址的,不能用寄存器寻址方式。入栈指令常用于保护CPU现场等场合。
【例4-27】 设(SP)=72H,(72H)=60H,(71H)=50H,
执行下述指令；
POP DPL ;DPL((SP)),(SP)<---(SP)-1
POP DPH ;DPH((SP)),(SP)<---(SP)-1
结果为： (DPTR)=5060H,(SP)=70H
4.3.2 算术运算指令
1、加法指令
ADD A, Rn ;(A)<---(A)+(Rn)
ADD A, direct ;(A)<---(A)+(direct)
ADD A, @Ri ;(A)<---(A)+((Ri))
ADD A, #data ;(A)<---(A)+ data
带进位的加法指令
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)
.
2、带借位的减法指令
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)
3、加1指令
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
4、减1指令
DEC A ; (A) (A)-1
DEC Rn ; (Rn) (Rn)-1
DEC direct ; (direct) (direct)-1
DEC @Ri ; ((Ri)) ((Ri))-1
【例4-33】 试分析执行以下程序后， 各有关单元的结果。
解：程序如下：
MOV R1, #7FH
MOV 7EH, #00H
MOV 7FH, #40H
DEC @R1
DEC R1
DEC @R1
执行结果： (R1)=7EH (7EH)=0FFH (7FH)=3FH
【例 4-32】 设20H~21H单元存放一个16位二进制数X1(高8位存于21H单元)，30H~31H单元存放另一个16位二进制数X2(高8位存于31H单元）。求X1+X2,和存于20H~21H ,设两数之和不超过16位。解：程序如下：
ORG 2000H
MOV R0, #20H
MOV R1, #30H
MOV A, @R0 ； 取被加数低8位
ADD A, @R1 ； 求和的低8位
MOV @RO, A ； 存和的低8位
INC R0 ； 指向被加数高8位
INC R1 ； 指向加数高8位
MOV A, @R0 ； 取被加数高8位
ADDC A, @R1 ； 求和的高8位
MOV @R0,A ； 求和的高8位
SJMP $ ；停机
END
运算结果：高8位存于21H单元，低8位存于20H单元。
5、十进制调整指令
DA A ; 若(AC)=1 或(A)3~0>9,则A<---(A)+06H
；若(Cy)=1 或(A)7~4>9,则A<---(A)+60H
•调整原则：形式上非BCD码 需要加 06H、60H、66H调整
-形式上是BCD码时： CY AC 调整原则
0 0 不调整
0 1 +06H
1 0 +60H
1 1 +66H
【例4-34】 编写程序完成78+93的BCD码加法程序， 并对调整过程进行分析。解： 相应BCD码加法程序为：
ORG 3000H
MOV A, #78H ; (A)<---78H
ADD A, #93H ; (A)<---78H+93H=0BH
DA A ; (Cy)=1, (A)=0BH; 加66H调整
SJMP $
END
执行结果： (A)=71H ,考虑进位标志(Cy)=1 ,操作结果为171。
6、乘法指令
MUL AB ; (A)<---(A) X (B)低字节， (B )<---( A) X (B)高字节
指令功能： 把累加器A和寄存器B中两个8位无符号二进制数相乘， 积的低8位存在累加器A中， 积的高8位存在B寄存器中。运算结果将对Cy、OV、P标志位产生如下影响：
- 进位标志位Cy总是清 '' 0'' ;
- P标志仍为A累加器的奇偶校验位；
- 当积大千255(B中的内容不为0)时， 则(OV)=1,否则OV=0。
【例4-35】 设(A)=80H ,(B)=2DH, 执行指令：
MUL AB
结果为 (A)=80H , (B)=16H, (OV)=1, (Cy)=0, (P)=1
7、除法指令
DIV A B ;(A<---(A)/(B)(商）， (B)<---(A)/(B)(余数）
该指令把累加器A中的8位无符号整数除以寄存器B中8位无符号整数， 所得商存在A中， 余数存在B中。对标志位的影响如下：
(1)对Cy和P标志的影响与乘法时相同；
(2)当除数为0时， 除法没有意义， (OV)=1 , 否则OV=0,表示除法操作是合理的。
【例4-35】 设(A)=OB6H ,(B)=0FH,执行指令：
DIV AB
结果为：
(A)=0CH, (B)=02H, (OV)=0, (Cy)=0, (P)=0
4.3.3 逻辑运算指令
1、逻辑“与“运算指令
ANL A, Rn ; (A)-+-(A)/\(Rn)
ANL A, direct ; (A)-+-(A)/\(direct)
ANL A, @Ri ; (A)-+-(A)/\((Ri))
ANL A, #data ; (A)-+-(A)/\data
ANL direct, A ; (direct)<---(direct) /\ (A)
ANL direct,#data ; (direct)<---(direct) /\data
【例4-37】 将累加器A中的压缩BCD码拆成二个字节的非压缩BCD码， 低位
放入30H, 高位放人31H单元中。 程序如下：
PUSH ACC ;保存A中的内容
ANL A, #0FH ;清除高4位， 保留低4位
MOV 30H, A ;低位存人30H
POP ACC ;恢复A中原数据
SWAP A ;高、低4位互换
ANL A, #0FH ;清除高4位， 保留低4位
MOV 31H, A
2、逻辑“或“运算指令
ORLA, Rn ;(A)<---(A) V(Rn)
ORLA, direct ;(A)<---(A)V(direct)
ORLA, @Ri ;(A)<---(A)V((Ri))
ORLA, #data ;(A)<---(A) V#data
ORL direct,A ;(direct)<---(direct)V(A)
ORL direct,#data ;(direct)<---(direct) V #data
【例4-38】 编制程序把累加器A中低4位送入P1口低4位，P1口高4位不变。程序如下：
ANL A, #0FH ;取出A中低4位， 高4位为0
ANL P1, #0F0H ;使P1口低4位为0, 高4位不变
ORL P1, A ;
3、逻辑“异或“运算指令
XRL A, Rn ; (A) <---(A)⊕(Rn)
XRL A, direct ; (A) <---(A)⊕(direct)
XRL A, @Ri ; (A) <---(A)⊕((Ri))
XRL A, #data ; (A) <---(A)⊕#data
XRL direct, A ; (direct) <---(direct)⊕(A)
XRL direct, #data ; (direct) <---(direct)⊕#data
4、累加器A清0、取反指令
CLR A ; A<---0: 累加器A清0,不影响标志位。
CPL A ; A<---累加器A的内容按位取反,不影响标志位
5、累加器A移位指令
RL A ；累加器左环移
RLC A ；累加器通过Cy左环移
RR A ；累加器右环移
RRC A ；累加器通过Cy右环移
【例4-40】 执行下面的程序段， 观察累加器A中内容的变化。
MOV A, #01H ;(A)<---01H
RL A ;(A)<---02H
RL A ;(A)<---04H
RL A ;(A)<---08H
【例4-41】 编制程序将M1 、M1 +1 单元中存放的16位二进制数扩大到二倍。（设该数低8位在M1单元中， 扩大后小于65536)。
CLR C ;(Cy)<---0
MOV R0,#Ml ;操作数低8位地址送
RO MOV A,@R0 ;(A)操作数低8位
RLC A ;低8位操作数左移，低位补0,最高位在Cy中
MOV @R0,A ;送回M1 单元
INC R0 ;R0指向M1+1单元
MOV A,@R0 ;(A)<---操作数高8位
RLC A ;高8位操作数左移,M1最高位通过Cy移入最低位
MOV @R0,A ;送回M1+1单元
4.3.4 控制转移类指令
－无条件转移指令
－条件转移指令
- 调用／返回指令
－空操作指令
1、无条件转移指令
- 16位地址的无条件转移指令
- 11位地址的无条件转移指令
- 相对转移指令
- 散转指令
2FFFH AJMP L1
当前(PC)=2FFFH+2=300 lH
转移地址 ( PC )=00110XXX XXXXXXXX
保持高5位不变， L1地址标号范围 3000H~37FFH
若L1=35BCH(5页）,则指令码为A1BCH
3)相对转移指令
SJMP rel ;(PC)<---(PC)+2, (PC)<---(PC)+rel
rel为地址偏移量，为带符号8位二进制数，常用补码表示，范围为 -128~+127,因此， 程序转移范围为当前PC前128字节， 或后127字节。
【例4-41】 程序中等待功能常由以下指令实现：
HERE: SJMP HERE
或： SJMP $
指令中偏移量rel在汇编时自动算出为OF EH, 即-2的补码， 执行后目标地址就是本指令的起始地址。
4)散转指令
JMP @A+DPTR ; (PC)<---(A)+(DPTR)
本指令将累加器A中的8位无符号数与16位数据指针相加， 其和装入程序计数器PC,控制程序转向目标地址
【例4-43】设累加器A中存放待处理命令的编号(0~n;n<=85 )程序存储器中存放着标号为PGTB的转移表，则执行以下程序，将根据A内命令编号转向相应的命令处理程序。
PG:MOV B,#3 ; A (A)*3 MULAB
MOV DPTR, #PGTB ;DPTR转移表首址
JMP @A+DPTR
PGTB: LJMP PG0 ; 转向命令0处理入口，LJMP PG0 为三字节指令
LJMP PG1 ；转向命令1处理入口
.
.
.
LJMPPGn
2、条件转移指令
1）累加器判零转移指令
JZ rel ; 若(A)=0, 则 ( PC )<---(PC)+2+ rel 累加器为0转移
； 若(A)≠0, 则 (PC)<---(PC)+2
JNZ rel ; 若(A)≠0 , 则（PC）<---(PC)+2+rel 累加器不为0转移
； 若(A)=0, 则(PC)<--- (PC)+2
2）比较转移指令
格式 CJNE <目的字节＞，＜源字节>, rel
指令功能：目的字节与源字节比较，比较的值不等则转移，相等则按顺序执行程序。
若目的字节＜ 源字节， 则 (Cy)= 1 , 否则(Cy)= 0。 本 指令执行后不影响指令中的任何操作数。
比较转移指令共有四条： CJNE A，#data，rel CJNE A，direct，rel CJNE @Ri，#data，rel CJNE Rn，#data，rel
【例4-44】
CJNE R4，#35H，NEQ ；(R4)≠35H转移
EQ： … ；(R4)=35H处理程序
┇
NEQ： JC LESS ；(R4)<35H转移
LAG： … ；(R4)>35H处理程序
┇
LESS： … ；(R4)<35H处理程序
3)循环转移指
DJNZ Rn, rel ;(Rn)<---(Rn)-1
若(Rn)=0,则(PC)<---(PC)+ 2
若(Rn)≠0, 则(PC)<---(PC)+2 + rel
DJNZ direct, rel ;(direct)<---(direct)-1
若(direct)=0, 则(PC)<---(PC)+ 3
若(direct)≠0, 则(PC)<---(PC)+3 + rel
【例4-45】 编制程序， 将内部RAM 70H字节起始的16个数送外部RAM1000H字节起始的16个单元。
MOV R7, #16 ;数据长度送R7
MOV R0, #70H ;数据块起始地址送RO
MOV DPTR, #1000H ;存放区起始地址送DPTR
LOOP: MOV A, @R0 ;从内RAM取数据
MOVX @DPTR , A ;数据送外RAM
INC R0 ;修改数据地址
INC DPTR ;修改存放地址
DJNZ R7, LOOP ;数据未送完，则继续送，否则结束
3、调用/返回指令
当CPU执行主程序到A处遇到调用子程序ADDl的指令时，CPU自动把B处，即下一条指令第一字节的地址(PC值，称为断点)压入堆栈中，栈指针(SP)+2，并将子程序ADDl的起始地址送入PC。于是，CPU就转向子程序ADDl去执行。当遇到ADDl中的RET指令时，CPU自动把断点B的地址弹回到PC中，于是，CPU又 回到主程序继续往下执行。当主程序执行到C处又遇到调用子程序ADDl的指令时， 便再次重复上述过程。
4、空操作指令 NOP ; (PC)<---(PC)+1
4.3.5 位操作（布尔处理）指令
位传送指令
位修正指令
位逻辑运算指令
位条件转移指令
1、位传送指令
MOV C , bit ; (Cy)<---(bit)
MOV bit, C ; (bit) <---(Cy)
2、位修正指令
位修正指令包括位清0、位置l和位取反。
(1)位清0指令
CLR C ; (Cy) <---0
CLR bit ; (bit)<---0
(2)位置l指令
SETB C ; (Cy)<---1
SETB bit ; (bit)<---1
(3) 位取反指令
CPL C ;(Cy)<---(/Cy)
CPL bit ;(bit)<---(/bit)
3、位逻辑运算指令
位逻辑运算指令包括按位”与“和按位”或“。
(1)按位 ” 与” 指令
ANL C, bit ; (Cy)<---(Cy)A(bit)
ANL C, /bit ; (Cy)<---(Cy)A(/bit)
双字节指令， 功能是把位累加器Cy中的内容与指定位中的内容或其反码 ” 与“， 结果在Cy中
(2)、按位 ” 或“指令
ORL C, bit ; (Cy)<---(Cy)V(bit)
ORL C, /bit ; (Cy)<---(Cy) V(/bit)
双字节指令， 功能是把位累加器Cy中的内容与指定位中的内容或其反码 ” 或“， 结果在Cy中。
4、位条件转移指令
(1)判布尔累加器C转移指令
JC rel ; 若Cy=1 , 则(PC)<---(PC)+2+rel
；若Cy=0, 则(PC)<---(PC)+2
JNC rel ;若Cy=0,则(PC)<---(PC)+2+rel
; 若Cy=1,则(PC)<---(PC)+2
(2)判位变量转移指令
JB bit, rel ;若(bit)=1 ,则 (PC)<---(PC)+3+rel
;若(bit)=0,则 ( PC )<---(PC)+3
JNB bit, rel ;若(bit)=0,则 ( PC )<---(PC)+3+ rel
;若(bit)=1,则 (PC)<---(PC)+3
(3)判位变量并清0转移指令
JBC bit, rel
； 若(bit)=1 ,则 ( PC )<---(PC)+3+rel,且 (bit)<---0
； 若(bit)=0,则 ( PC )<---(PC)+3
关于rel
机器语言中：rel 是[-128 ,+127]内的补码
汇编语言中：rel的书写形式：
1、jc loop ;loop使目标地址
2、jc $-5 ; $-5 也代表目标地址
3、jc -5 ；是相对偏移量
4、jc +5
5、jc 85H ;
