單片機學(xué)習知識點(diǎn)全攻略（二）

導語(yǔ)：單片機對于初學(xué)者來(lái)說(shuō)確實(shí)很難理解，不少學(xué)過(guò)單片機的同學(xué)或電子愛(ài)好者，甚至在畢業(yè)時(shí)仍舊是一無(wú)所獲?；诖?，電子發(fā)燒友網(wǎng)將整合《單片機學(xué)習知識點(diǎn)全攻略》，共分為四個(gè)系列，以饗讀者，敬請期待！此系列對于業(yè)內電子工程師也有收藏和參考價(jià)值。

本單片機系列關(guān)鍵知識點(diǎn)一覽：

系列二

　　8：?jiǎn)纹瑱C尋址方式與指令系統

　　9：?jiǎn)纹瑱C數據傳遞類(lèi)指令

　　10：?jiǎn)纹瑱C數據傳送類(lèi)指令

　　11：?jiǎn)纹瑱C算術(shù)運算指令

　　12：?jiǎn)纹瑱C邏輯運算類(lèi)指令

　　13：?jiǎn)纹瑱C邏輯與或異或指令祥解

　　14：?jiǎn)纹瑱C條件轉移指令

8、單片機尋址方式與指令系統

　　通過(guò)前面的學(xué)習，我們已經(jīng)了解了單片機內部的結構，并且也已經(jīng)知道，要控制單片機，讓它為我們干學(xué)，要用指令，我們已學(xué)了幾條指令，但很零散，從現在開(kāi)始，我們將要系統地學(xué)習8051單片機的指令部份。

　　一、概述

　　1、指令的格式

　　我們已知，要讓計算機做事，就得給計算機以指令，并且我們已知，計算機很“笨”，只能懂得數字，如前面我們寫(xiě)進(jìn)機器的75H，90H，00H等等，所以指令的第一種格式就是機器碼格式，也說(shuō)是數字的形式。但這種形式實(shí)在是為難我們人了，太難記了，于是有另一種格式，助記符格式，如MOV P1，#0FFH，這樣就好記了。 這兩種格式之間的關(guān)系呢，我們不難理解，本質(zhì)上它們完全等價(jià)，只是形式不一樣而已。

　　2、匯編

　　我們寫(xiě)指令使用匯編格式，而計算機和單片機只懂機器碼格式，所以要將我們寫(xiě)的匯編格式的指令轉換為機器碼格式，這種轉換有兩種辦法：手工匯編和機器匯編。手工匯編實(shí)際上就是查表，因為這兩種格式純粹是格式不一樣，所以是一一對應的，查一張表格就行了。不過(guò)手工查表總是嫌麻煩，所以就有了計算機軟件，用計算機軟件來(lái)替代手工查表，這就是機器匯編。

　　二、單片機的尋址

　　讓我們先來(lái)復習一下我們學(xué)過(guò)的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH這些指令都是將一些數據送到對應的位置中去，為什么要送數據呢？第一個(gè)因為送入的數能讓燈全滅掉，第二個(gè)是為了要實(shí)現延時(shí)，從這里我們能看出來(lái)，在用單片機的編程語(yǔ)言編程時(shí)，經(jīng)常要用到數據的傳遞，事實(shí)上數據傳遞是單片機編程時(shí)的一項重要工作，一共有28條指令（單片機共111條指令）。下面我們就從數據傳遞類(lèi)指令開(kāi)始吧。

　　分析一下MOV P1，#0FFH這條指令，我們不難得出結論，第一個(gè)詞MOV是命令動(dòng)詞，也就是決定做什么事情的，MOV是MOVE少寫(xiě)了一個(gè)E，所以就是“傳遞”，這就是指令，規定做什么事情，后面還有一些參數，分析一下，數據傳遞必須要有一個(gè)“源”也就是你要送什么數，必須要有一個(gè)“目的”，也就是你這個(gè)數要送到什么地方去，顯然在上面那條單片機指令中，要送的數（源）就是0FFH，而要送達的地方（目的地）就是P1這個(gè)寄存器。在數據傳遞類(lèi)指令中，均將目的地寫(xiě)在指令的后面，而將源寫(xiě)在最后。

　　這條指令中，送給P1是這個(gè)數本身，換言之，做完這條指令后，我們能明確地知道，P1中的值是0FFH，但是并不是任何時(shí)候都能直接給出數本身的。例如，在我們前面給出的單片機延時(shí)程序例是這樣寫(xiě)的：

　　MAIN： SETB P1.0 　　　??；（１）

　　LCALL DELAY ；（２）

　　CLR P1.0 　　　　 ；（３）

　　LCALL DELAY 　??；（４）

　　AJMP MAIN 　　??；（５）

　??；以下子程序

　　DELAY： MOV R7，#250　 ??；（６）

　　D1： MOV R6，#250 　??；（７）

　　D2： DJNZ R6，D2 　　??；（８）

　　DJNZ R7，D1　　??；（９）

　　RET 　　　　　　??；（１０）

　　END 　　　　 　??；（１１）

　　表1

　　-----------------------------------------------------

　　MAIN： SETB P1.0 　　　??；（１）

　　MOV 30H，#255

　　LCALL DELAY ；

　　CLR P1.0 　　　　 ；（３）

　　MOV 30H，#200

　　LCALL DELAY 　??；（４）

　　AJMP MAIN 　　??；（５）

　??；以下子程序

　　DELAY： MOV R7，30H　 ??；（６）

　　D1： MOV R6，#250 　??；（７）

　　D2： DJNZ R6，D2 　　??；（８）

　　DJNZ R7，D1　　??；（９）

　　RET 　　　　　　??；（１０）

　　END 　　　　 　??；（１１）

　　這樣一來(lái)，我每次調用延時(shí)程序延時(shí)的時(shí)間都是相同的（大致都是0.13S），如果我提出這樣的要求：燈亮后延時(shí)時(shí)間為0.13S燈滅，燈滅后延時(shí)0.1秒燈亮，如此循環(huán)，這樣的程序還能滿(mǎn)足要求嗎？不能，怎么辦？我們能把延時(shí)程序改成這樣（見(jiàn)表2）：調用則見(jiàn)表2中的主程，也就是先把一個(gè)數送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根據30H單元中傳過(guò)來(lái)的數確定。這樣就能滿(mǎn)足要求。

　　從這里我們能得出結論，在數據傳遞中要找到被傳遞的數，很多時(shí)候，這個(gè)數并不能直接給出，需要變化，這就引出了一個(gè)概念：如何尋找操作數，我們把尋找操作數所在單元的地址稱(chēng)之為尋址。在這里我們直接使用數所在單元的地址找到了操作數，所以稱(chēng)這種辦法為直接尋址。除了這種辦法之外，還有一種，如果我們把數放在工作寄存器中，從工作寄存器中尋找數據，則稱(chēng)之為寄存器尋址。例：MOV A，R0就是將R0工作寄存器中的數據送到累加器A中去。提一個(gè)問(wèn)題：我們知道，工作寄存器就是內存單元的一部份，如果我們選擇工作寄存器組0，則R0就是RAM的00H單元，那么這樣一來(lái)，MOV A，00H，和MOV A，R0不就沒(méi)什么區別了嗎？為什么要加以區別呢？的確，這兩條指令執行的結果是完全相同的，都是將00H單元中的內容送到A中去，但是執行的過(guò)程不一樣，執行第一條指令需要2個(gè)周期，而第二條則只需要1個(gè)周期，第一條指令變成最終的目標碼要兩個(gè)字節（E5H 00H），而第二條則只要一個(gè)字節（E8h）就能了。

　　這么斤斤計較！不就差了一個(gè)周期嗎，如果是12M的晶體震蕩器的話(huà)，也就1個(gè)微秒時(shí)間了，一個(gè)字節又能有多少？

　　不對，如果這條指令只執行一次，也許無(wú)所謂，但一條指令如果執行上1000次，就是1毫秒，如果要執行1000000萬(wàn)次，就是1S的誤差，這就很可觀(guān)了，單片機做的是實(shí)時(shí)控制的事，所以必須如此“斤斤計較”。字節數同樣如此。

　　再來(lái)提一個(gè)問(wèn)題，現在我們已知，尋找操作數能通過(guò)直接給的方式（立即尋址）和直接給出數所在單元地址的方式（直接尋址），這就夠了嗎？

　　看這個(gè)問(wèn)題，要求從30H單元開(kāi)始，取20個(gè)數，分別送入A累加器。

　　就我們目前掌握的辦法而言，要從30H單元取數，就用MOV A，30H，那么下一個(gè)數呢？是31H單元的，怎么取呢？還是只能用MOV A，31H，那么20個(gè)數，不是得20條指令才能寫(xiě)完嗎？這里只有20個(gè)數，如果要送200個(gè)或2000個(gè)數，那豈不要寫(xiě)上200條或2000條命令？這未免太笨了吧。為什么會(huì )出現這樣的狀況？是因為我們只會(huì )把地址寫(xiě)在指令中，所以就沒(méi)辦法了，如果我們不是把地址直接寫(xiě)在指令中，而是把地址放在另外一個(gè)寄存器單元中，根據這個(gè)寄存器單元中的數值決定該到哪個(gè)單元中取數據，比如，當前這個(gè)寄存器中的值是30H，那么就到30H單元中去取，如果是31H就到31H單元中去取，就能解決這個(gè)問(wèn)題了。怎么個(gè)解決法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我們就能通過(guò)一定的辦法讓這里面的值發(fā)生變化，比如取完一個(gè)數后，將這個(gè)寄存器單元中的值加1，還是執行同一條指令，可是取數的對象卻不一樣了，不是嗎。通過(guò)例程來(lái)說(shuō)明吧。

　　MOV R7，#20

　　MOV R0，#30H

　　LOOP：MOV A，@R0

　　INC R0

　　DJNZ R7，LOOP

　　這個(gè)例程中大部份指令我們是能看懂的，第一句，是將立即數20送到R7中，執行完后R7中的值應當是20。第二句是將立即數30H送入R0工作寄存器中，所以執行完后，R0單元中的值是30H，第三句，這是看一下R0單元中是什么值，把這個(gè)值作為地址，取這個(gè)地址單元的內容送入A中，此時(shí)，執行這條指令的結果就相當于MOV A，30H。第四句，沒(méi)學(xué)過(guò)，就是把R0中的值加1，因此執行完后，R0中的值就是31H，第五句，學(xué)過(guò)，將R7中的值減1，看是否等于0，不等于0，則轉到標號LOOP處繼續執行，因此，執行完這句后，將轉去執行MOV A，@R0這句話(huà)，此時(shí)相當于執行了MOV A，31H（因為此時(shí)的R0中的值已是31H了），如此，直到R7中的值逐次相減等于0，也就是循環(huán)20次為止，就實(shí)現了我們的要求：從30H單元開(kāi)始將20個(gè)數據送入A中。

　　這也是一種尋找數據的辦法，由于數據是間接地被找到的，所以就稱(chēng)之為間址尋址。注意，在間址尋址中，只能用R0或R1存放等尋找的數據。

9、單片機數據傳遞類(lèi)指令

　　單片機數據傳遞類(lèi)指令

　?。?）以直接地址為目的操作數的指令

　　MOV direct，A 例： MOV 20H，A

　　MOV direct，Rn MOV 20H，R1

　　MOV direct1，direct2 MOV 20H，30H

　　MOV direct，@Ri MOV 20H，@R1

　　MOV direct，#data MOV 20H，#34H

　?。?）以間接地址為目的操作數的指令

　　MOV @Ri，A 例：MOV @R0，A

　　MOV @Ri，direct MOV @R1，20H

　　MOV @Ri，#data MOV @R0，#34H

　?。?）十六位數的傳遞指令

　　MOV DPTR，#data16

　　8051是一種8位機，這是唯一的一條16位立即數傳遞指令，其功能是將一個(gè)16位的立即數送入DPTR中去。其中高8位送入DPH，低8位送入DPL。例：MOV DPTR，#1234H，則執行完了之后DPH中的值為12H，DPL中的值為34H。反之，如果我們分別向DPH，DPL送數，則結果也一樣。如有下面兩條指令：MOV DPH，#35H，MOV DPL，#12H。則就相當于執行了MOV DPTR，#3512H。

　　數據傳遞類(lèi)指令綜合練習：

　　給出每條指令執行后的結果

　　上機練習：

　　說(shuō)明：用括號括起來(lái)代表內容，如（23H）則代表內部RAM23H單元中的值，（A）則代表累加器A單元中的值。

　　進(jìn)入DOS狀態(tài)，進(jìn)入WAVE所在的目錄，例D：WAVE

　　鍵入MCS51，出現如下畫(huà)面

《單片機數據傳遞指令》圖1

　　按File-》Open，出現對話(huà)框后，在Name處輸入一個(gè)文件名（見(jiàn)圖2），如果是下面列表中已存在的，則打開(kāi)這個(gè)文件，如果不存在這個(gè)文件，則新建一個(gè)文件（見(jiàn)圖3）

圖2

　　在空白處將上面的程序輸入。見(jiàn)圖4。用ALT+A匯編通過(guò)。用F8即可單步執行，在執行過(guò)程中注意觀(guān)察屏幕左邊的工作寄存器及A累加器中的值的變化。