什么是单片机寻址方式与指令系统
呢?是31H单元的,怎么取呢?还是只能用MOV A,31H,那么20个数,不是得20条指令才能写完吗?这里只有20个数,如果要送200个或2000个数,那岂不要写上200条或2000条命令?这未免太笨了吧。为什么会出现这样的状况?是因为我们只会把地址写在指令中,所以就没办法了,如果我们不是把地址直接写在指令中,而是把地址放在另外一个寄存器单元中,根据这个寄存器单元中的数值决定该到哪个单元中取数据,比如,当前这个寄存器中的值是30H,那么就到30H单元中去取,如果是31H就到31H单元中去取,就能解决这个问题了。怎么个解决法呢?既然是看的寄存器中的值,那么我们就能通过一定的办法让这里面的值发生变化,比如取完一个数后,将这个寄存器单元中的值加1,还是执行同一条指令,可是取数的对象却不一样了,不是吗。通过例程来说明吧。
MOV R7,#20
MOV R0,#30H
LOOP:MOV A,@R0
INC R0
DJNZ R7,LOOP
这个例程中大部份指令我们是能看懂的,第一句,是将立即数20送到R7中,执行完后R7中的值应当是20。第二句是将立即数30H送入R0工作寄存器中,所以执行完后,R0单元中的值是30H,第三句,这是看一下R0单元中是什么值,把这个值作为地址,取这个地址单元的内容送入A中,此时,执行这条指令的结果就相当于MOV A,30H。第四句,没学过,就是把R0中的值加1,因此执行完后,R0中的值就是31H,第五句,学过,将R7中的值减1,看是否等于0,不等于0,则转到标号LOOP处继续执行,因此,执行完这句后,将转去执行MOV A,@R0这句话,此时相当于执行了MOV A,31H(因为此时的R0中的值已是31H了),如此,直到R7中的值逐次相减等于0,也就是循环20次为止,就实现了我们的要求:从30H单元开始将20个数据送入A中。
这也是一种寻找数据的办法,由于数据是间接地被找到的,所以就称之为间址寻址。注意,在间址寻址中,只能用R0或R1存放等寻找的数据。
指令系统
数据传送指令
数据传送指令包括数据的传送、交换、堆栈数据的压入与弹出,是最基本、使用率最高的一类指令。助记符有MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP、PUSH、POP共八种。
1.MOV类指令及功能(16条)
这类指令的功能是从源操作数到目的操作数的数据传送。
MOV A, Rn ;Rn→A,寄存器Rn的内容送到累加器A
MOV A, direct ;(direct)→A,直接地址中的内容送A
MOV A, @Ri ;(Ri)→A,Ri间址的内容送A
MOV A, #data ;data→A,立即数送A
MOV Rn,, A ;A→Rn,累加器A中的内容送寄存器Rn
MOV Rn, direct ;(direct)→Rn;直接地址中的内容送Rn
MOV Rn, #data ;data→Rn;立即数送Rn
MOV direct, A ;A→(direct),A中的内容送入直接地址中
MOV direct, Rn ;Rn→(direct),寄存器内容送入直接地址中
MOV direct, direct ;(direct) →(direct),源操作数直接地址的内容送入
;目的操作数的直接地址中
MOV direct, @Ri ;(Ri)→(direct),Ri间址内容送入直接地址中
MOV direct, #data ;data→(direct),立即数送入直接地址中
MOV @Ri, A ;A→(Ri),A中内容送到Ri间址单元中
MOV @Ri, direct ;(direct)→(Ri),直接地址中内容送入Ri间址单元中
MOV @Ri, #data ;data→(Ri),立即数送入Ri间址单元中
MOV DPTR, #data16 ;data16→DPTR,16位常数送入数据指针DPTR中,高8
;位送入DPH,低8位送入DPH,低8位送入DPL中
从上述指令可以看出目的操作数有A累加器、Rn寄存器、直接地址direct及间接地址@Ri,源操作数除此之外还多一种立即数data。
例1 R0中有常数30H,而30H地址中有常数50H
执行MOV A, R0后,A=30H,R0不变。
执行MOV A, @R0后A=50H,而不是30H,这条指令的功能是把R0中内容为地址的单元的书送入A,R0中是30H也就是把30H地址中内容50H送入A。
例2 若(40H)=20H,(50H)=30H
执行MOV 40H, 50H; (50H) →(40H)
结果:(40H)=30H,50H地址中内容仍为30H。
例3 若A=40H,R0=30H,
执行MOV @R0, A ;A→(R0)
结果:(30H)=40H,A与R0皆不变,即A=40H,R0=30H。
该指令功能是把A中内容送入R0间址单元即R0中内容为地址的单元。
例4 执行MOV DPTR, #2040H ;2040H→DPTR
结果:DPH=20H, DPL=40H
DPTR是片外RAM地址指针,只有这一条指令是传送16位数据。
2.MOVC类指令及功能(2条)
MOVC A, @A+PC ;PC+1→PC, (A+PC) →A
MOVC A, @A+DPTR ;(A+DPTR) →A
功能:该类属于查表指令,利用这两条指令很方便地查找放在程序存储器中数据表格的内容。
例1 程序
1000H MOV A, #10H ;10H→A
1002H MOVC A, @A+PC ;PC+1→PC,PC=1003H,(A+PC)=(10H+1003H)→A
...
1010H 02H
1011H 04H
1012H 06H
1013H 08H
程序执行结果:A=08H
用MOVC A, @A+PC指令需注意两点:
1)指令中的PC是执行完本条指令后的PC值,即PC等于本条指令地址加1。
2)A是修正值,它等于查表指令和欲查数据相间隔字节数。A的范围是0~255,一次该指令只能查找本指令后的256B范围内的表格,故称为近程查表。
例2 程序
1000H MOV A, #01H ;01H→A
1002H MOV DPTR, #6000H ;6000H→DPTR
1005H MOVC A,@A+DPTR ;(A+DPTR)=(01H+6000H)=(6001H) →A
...
6001H 0AH
6002H 0BH
6003H 0CH
6004H 0DH
程序执行结果:A=0AH,查到了地址为6001H单元中的数据。
用MOVC A, @A+DPTR指令查表特点:A, DPTR都可以改变,因此可在64KB范围内查表,故称为远程查表。这条指令更方便。
3.MOVX类指令(4条)
MOVX A, @DPTR ;(DPTR) →A,DPTR间址单元内容送A
MOVX @DPTR, A ;A→(DPTR), A 中内容送入DPTR间址单元
MOVX A, @Ri ;(Ri) →A,Ri间址单元内容送A
MOVX @Ri, A ;A→(Ri), A中内容送Ri间址单元
MOVX类指令功能:这四条指令专门用来与外部数据存储区传送数据。CPU与外部RAM传送数据时只能用间接寻址方式。
例1 把外部数据存储单元2000H中的数据送到4000H单元中,设2000H中有数据30H。
程序 各条指令执行结果
MOV DPTR, #2000H ;2000H DPTR, DPTR=2000H
MOVX A, @DPTR ;(DPTR) A即(2000) A,A=30H
MOV DPTR, #4000H ;4000H→DPTR, DPTR=4000H
MOVX @DPTR, A ;A→(DPTR)即A→(4000H), (4000H)=30H
例2 把内部RAM50H单元数据送到片外20H单元,设50H中单元存有数据10H。
程序 各条指令执行结果
MOV A,50H ;(50H) 各条指令执行结果A, A=10H
MOV R0,#20H ;20H→R0, R0=20H
MOVX @R0, A ;A→(R0)即A→(20H)则20H=10H
注意:与外部RAM传送数据时,地址小于256B用Ri间址,大于256B时用DPTR间址。
4.交换指令
XCH A, Rn ;Rn A, Rn与A内容交换
XCH A,direct ;(direct) A, 直接地址内容与A内容交换
XCH A, @Ri ;(Ri) A,Ri间址内容与A内容交换
XCHD A, @Ri ;(Ri.3~Ri.0) A.3~A.0, Ri间址内容低4
位与A中低4 位内容交换
SWAP A ;A.3~A.0 A.7~A.4, A中高4位与低4位
交换
例 若R0=30H, A=F0H, (30H)=46H
执行 XCH A, R0 ;结果:A=30H,R0=F0H, R0与A 内容交换
执行 XCH A, @R0 ;结果:A=46H, (30H)=F0H, R0中不变,
;实际上是(R0) A即(30H) A
若执行 XCHD A, @R0 ;结果:A=F6H,(30)H=40H
;A与(30H)中低4位交换,高4位不变
执行 SWAP A ;结果:A=0FH, 高低4位互换
5.堆栈操作指令(2条)
PUSH、POP属堆栈操作指令,其功能是把直接地址中的内容压入堆栈保存,或从堆栈中取出(弹出)数据到直接地址中。
PUSH direct ;SP+1→SP, (direct) →(SP)
;直接地址内容压入堆栈顶
POP direct ;(SP)→(direct), SP-1→SP
;堆栈栈顶内容弹出到直接地址
注意:堆栈是用户自己设定的内部RAM中的一块专用存储区,使用堆栈时一定先设堆栈指针。堆栈遵循后进先出的原则安排数据。压入数据时SP先加1,再压入;弹出时,先弹出数据,SP再减1。
例 设堆栈指针为30H,为保护现场把A和B中的内容压入堆栈保护,然后根据需要再把两者弹出。设A中为30H,B中为01H。
程序 执行结果
MOV SP, #30H ;30H→SP, SP=30H设堆栈指针为30H
PUSH ACC ;SP+1→SP=31H, A→(SP)即A→(31H),(31H)=30H
PUSH B ;SP+1→SP=32H, B→(SP)即B→(32H),(32H)=01H
POP B ;SP→B即(32H)→B, B=01H, SP-1→SP=31H
POP ACC ;SP→A即(31H)→A, A=30H, SP-1→SP=30H
从此例可以看出压入、弹出过程SP的变化规律
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