单片机指令系统:单片机自学(三)
单片机指令系统:单片机自学(三)
二、算术运算类指令
不带进位的加法指令
ADD A,#DATA ;例:ADD A,#10H
ADD A,direct ;例:ADD A,10H
ADD A,Rn ;例:ADD A,R7
ADD A,@Ri ;例:ADD A,@R0
用途:将A中的值与其后面的值相加,最终结果还是回到A中,当和的第3、7位有进位时,将会把AC、CY标志置“1”,表示溢出,否则为“0”。
例:MOV A,#30H
ADD A,#10H
则执行完本条指令后,A中的值为40H。
带进位的加法指令
ADDC A,Rn
ADDC A,direct
ADDC A,@Ri
ADDC A,#data
用途:将A中的值和其后面的值相加,并且加上进位位C中的值。
说明:由于51单片机是一种8位机,所以只能做8位的数学运算,但8位运算的范围只有0-255,这在实际工作中是不够的,因此就要进行扩展,一般是将2个8位的数学运算合起来,成为一个16位的运算,这样,可以表达的数的范围就可以达到0-65535。如何合并呢?其实很简单,让我们看一个10进制数的例子:
66+78。
这两个数相加,我们根本不在意这的过程,但事实上我们是这样做的:先做6+8(低位),然后再做6+7,这是高位。做了两次加法,只是我们做的时候并没有刻意分成两次加法来做罢了,或者说我们并没有意识到我们做了两次加法。之所以要分成两次来做,是因为这两个数超过了一位数所能表达的范置(0-9)。
在做低位时产生了进位,我们做的时候是在适当的位置点一下,然后在做高位加法是将这一点加进去。那么计算机中做16位加法时同样如此,先做低8位的,如果两数相加产生了进位,也要“点一下”做个标记,这个标记就是进位位C,在PSW中。在进行高位加法是将这个C加进去。例:1067H+10A0H,先做67H+A0H=107H,而107H显然超过了0FFH,因此最终保存在A中的是7,而1则到了PSW中的CY位了,换言之,CY就相当于是100H。然后再做10H+10H+CY,结果是21H,所以最终的结果是2107H。
带借位的减法指令
SUBB A,Rn
SUBB A,direct
SUBB A,@Ri
SUBB A,#data
设(每个H,(R2)=55H,CY=1,执行指令SUBB A,R2之后,A中的值为73H。
说明:没有不带借位的减法指令,如果需要做不带位的减法指令(在做第一次相减时),只要将CY清零即可。
乘法指令
MUL AB
此指令的功能是将A和B中的两个8位无符号数相乘,两数相乘结果一般比较大,因此最终结果用1个16位数来表达,其中高8位放在B中,低8位放在A中。在乘积大于FFFFFH(65535)时,0V置1(溢出),否则OV为0,而CY总是0。
例:(A)=4EH,(B)=5DH,执行指令
MUL AB后,乘积是1C56H,所以在B中放的是1CH,而A中放的则是56H。
除法指令
div AB
此指令的功能是将A中的8位无符号数除了B中的8位无符号数(A/B)。除法一般会出现小数,但计算机中可没法直接表达小数,它用的是我们小学生还没接触到小数时用的商和余数的概念,如13/5,其商是2,余数是3。除了以后,商放在A中,余数放在B中。CY和OV都是0。如果在做除法前B中的值是00H,也就是除数为0,那么0V=1。
加1指令
INC A
INC Rn
INC direct
INC @Ri
INC DPTR
用途很简单,就是将后面目标中的值加1。例:(A)=12H,(R0)=33H,(21H)=32H,(34H)=22H,DPTR=1234H。执行下面的指令:
INC A (A)=13H
INC R2 (R0)=34H
INC 21H (21H)=33H
INC @R0 (34H)=23H
INC DPTR ( DPTR)=1235H
后结果如上所示。
说明:从结果上看INC A和ADD A,#1差不多,但INC A是单字节,单周期指令,而ADD #1则是双字节,双周期指令,而且INC A不会影响PSW位,如(A)=0FFH,INC A后(A)=00H,而CY依然保持不变。如果是ADD A ,#1,则(A)=00H,而CY一定是1。因此加1指令并不适合做加法,事实上它主要是用来做计数、地址增加等用途。另外,加法类指令都是以A为核心的��其中一个数必须放在A中,而运算结果也必须放在A中,而加1类指令的对象则广泛得多,可以是寄存器、内存地址、间址寻址的地址等等。
减1指令
DEC A
DEC Rn
DEC direct
DEC @Ri
与加1指令类似,就不多说了。
三、逻辑运算类指令:
对累加器A的逻辑操作:
CLR A ;将A中的值清0,单周期单字节指令,与MOV A,#00H效果相同。
CPL A ;将A中的值按位取反
--------------------------------------------------------------------------------
RL A ;将A中的值逻辑左移
RLC A ;将A中的值加上进位位进行逻辑左移
RR A ;将A中的值进行逻辑右移
RRC A ;将A中的值加上进位位进行逻辑右移
SWAP A ;将A中的值高、低4位交换。
例:(A)=73H,则执行CPL A,这样进行:
73H化为二进制为01110011,
逐位取反即为 10001100,也就是8CH。
RL A是将(A)中的值的第7位送到第0位,第0位送1位,依次类推。
例:A中的值为68H,执行RL A。68H化为二进制为01101000,按上图进行移动。01101000化为11010000,即D0H。
RLC A,是将(A)中的值带上进位位(C)进行移位。
例:A中的值为68H,C中的值为1,则执行RLC A
1 01101000后,结果是0 11010001,也就是C进位位的值变成了0,而(A)则变成了D1H。
RR A和RRC A就不多谈了,请大家参考上面两个例子自行练习吧。
SWAP A,是将A中的值的高、低4位进行交换。
例:(A)=39H,则执行SWAP A之后,A中的值就是93H。怎么正好是这么前后交换呢?因为这是一个16进制数,每1个16进位数字代表4个二进位。注意,如果是这样的:(A)=39,后面没H,执行SWAP A之后,可不是(A)=93。要将它化成二进制再算:39化为二进制是10111,也就是0001,0111高4位是0001,低4位是0111,交换后是01110001,也就是71H,即113。
通过前面的学习,我们已经掌握了相当一部份的指令,大家对这些枯燥的指令可能也有些厌烦了,下面让我们轻松一下,做个实验。
ORG 0000H
LJMP START
ORG 30H
START:
MOV SP,#6FH
MOV A,#80H;转换为二进制为10000000
LOOP:
MOV P1,A
RR A
LCALL DELAY
LJMP LOOP
delay:
mov r7,#255
d1: mov r6,#255
d2: nop
nop
nop
nop
djnz r6,d2
djnz r7,d1
ret
END
先让我们将程序写入片中,装进实验板,看一看现象。
。
。
看到的是一个暗点流动的现象,让我们来分析一下吧。
前而的ORG 0000H、LJMP START、ORG 30H等我们稍后分析。从START开始,MOV SP,#5FH,这是初始化堆栈,
MOV A,#80H,将80H这个数(二进制为10000000)送到A中去。干什么呢?就是在数制中讲的位
MOV P1,A。将A中的值送到P1端口去。此时A中的值是80H,所以送出去的也就是80H,因此P1口的值是80H,也就是10000000B,通过前面的分析,我们应当知道,此时P1.7接的LED是不亮的(因是“1”),而其它的LED都是亮的,所以就形成了一个“暗点”。继续看,RR A,RR A是将A中的值进行右移,算一下,移之后的结果是01H,也就是01000000B,这样,应当是接在P1.6上的LED不亮,而其它的都亮了,从现象上看“暗点”流到了后面。然后是调用延时程序,这个我们很熟悉了,让这个“暗点”“暗”一会儿。然后又调转到LOOP处(LJMP LOOP),这时候接在P1.1上灯不亮了。这样依次循环,就形成了“暗点流动”这一现象。
2.逻辑与指令
ANL A,Rn ;A与Rn中的值按位'与',结果送入A中
ANL A,direct ;A与direct中的值按位'与',结果送入A中
ANL A,@Ri ;A与间址寻址单元@Ri中的值按位'与',结果送入A中
ANL A,#data ;A与立即数data按位'与',结果送入A中
ANL direct,A ;direct中值与A中的值按位'与',结果送入direct中
ANL direct,#data ;direct中的值与立即数data按位'与',结果送入direct中。
这几条指令的关键是知道什么是逻辑与。这里的逻辑与是指按位与
例:71H和56H相与则将两数写成二进制形式:
(71H) 01110001
(56H) 00100110
结果 00100000 即20H,从上面的式子可以看出,两个参与运算的值只要其中有一个位上是0,则这位的结果就是0,两个同是1,结果才是1。
在知道了逻辑与指令的功能后,逻辑或和逻辑异或的功能就很简单了。逻辑或是按位“或”,即有“1”为1,全“0”为0。例:
10011000
或 01100001
结果 11111001
而异或则是按位“异或”,相同为“0”,相异为“1”。例:
10011000
异或 01100001
结果 11111001
而所有的或指令,就是将与指仿中的ANL 换成ORL,而异或指令则是将ANL 换成XRL。即
或指令:
ORL A,Rn ;A和Rn中的值按位'或',结果送入A中
ORL A,direct ;A和与间址寻址单元@Ri中的值按位'或',结果送入A中
ORL A,#data ;A和立direct中的值按位'或',结果送入A中
ORL A,@Ri ;A和即数data按位'或',结果送入A中
ORL direct,A ;direct中值和A中的值按位'或',结果送入direct中
ORL direct,#data ;direct中的值和立即数data按位'或',结果送入direct中。
3.异或指令:
XRL A,Rn ;A和Rn中的值按位'异或',结果送入A中
XRL A,direct ;A和direct中的值按位'异或',结果送入A中
XRL A,@Ri ;A和间址寻址单元@Ri中的值按位'异或',结果送入A中
XRL A,#data ;A和立即数data按位'异或',结果送入A中
XRL direct,A ;direct中值和A中的值按位'异或',结果送入direct中
XRL direct,#data ;direct中的值和立即数data按位'异或',结果送入direct中。
dddddddd
方法啊
好的。