MCS-51單片機匯編指令詳解
這有什么意義呢?ACC中的值本來(lái)就是100,B中的值本來(lái)就是20,是的,在本例中,的確沒(méi)有意義,但在實(shí)際工作中,則在PUSH B后往往要執行其他指令,而且這些指令會(huì )把A中的值,B中的值改掉,所以在程序的結束,如果我們要把A和B中的值恢復原值,那么這些指令就有意義了。
還有一個(gè)問(wèn)題,如果我不用堆棧,比如說(shuō)在PUSH ACC指令處用MOV 60H,A,在PUSH B處用指令MOV 61H,B,然后用MOV A,60H,MOV B,61H來(lái)替代兩條POP指令,不是也一樣嗎?是的,從結果上看是一樣的,但是從過(guò)程看是不一樣的,PUSH和POP指令都是單字節,單周期指令,而 MOV指令則是雙字節,雙周期指令。更何況,堆棧的作用不止于此,所以一般的計算機上都設有堆棧,而我們在編寫(xiě)子程序,需要保存數據時(shí),通常也不采用后面的方法,而是用堆棧的方法來(lái)實(shí)現。
例:寫(xiě)出以下程序的運行結果
MOV 30H,#12
MOV 31H,#23
PUSH 30H
PUSH 31H
POP 30H
POP 31H
結果是30H中的值變?yōu)?3,而31H中的值則變?yōu)?2。也就兩者進(jìn)行了數據交換。從這個(gè)例子可以看出:使用堆棧時(shí),入棧的書(shū)寫(xiě)順序和出棧的書(shū)寫(xiě)順序必須相反,才能保證數據被送回原位,否則就要出錯了。
算術(shù)運算類(lèi)指令
1.不帶進(jìn)位位的加法指令
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:將A中的值與其后面的值相加,最終結果否是回到A中。
例:
MOV A,#30H
ADD A,#10H
則執行完本條指令后,A中的值為40H。
2.帶進(jìn)位位的加法指令
ADDC A,Rn
ADDC A,direct
ADDC A,@Ri
ADDC A,#data
用途:將A中的值和其后面的值相加,并且加上進(jìn)位位C中的值。
說(shuō)明:由于51單片機是一種8位機,所以只能做8位的數學(xué)運算,但8位運算的范圍只有0-255,這在實(shí)際工作中是不夠的,因此就要進(jìn)行擴展,一般是將2個(gè)8位的數學(xué)運算合起來(lái),成為一個(gè)16位的運算,這樣,可以表達的數的范圍就可以達到0-65535。如何合并呢?其實(shí)很簡(jiǎn)單,讓我們看一個(gè) 10進(jìn)制數的例子:
66+78。
這兩個(gè)數相加,我們根本不在意這的過(guò)程,但事實(shí)上我們是這樣做的:先做6+8(低位),然后再做6+7,這是高位。做了兩次加法,只是我們做的時(shí)候并沒(méi)有刻意分成兩次加法來(lái)做罷了,或者說(shuō)我們并沒(méi)有意識到我們做了兩次加法。之所以要分成兩次來(lái)做,是因為這兩個(gè)數超過(guò)了一位數所能表達的范置(0-9)。
在做低位時(shí)產(chǎn)生了進(jìn)位,我們做的時(shí)候是在適當的位置點(diǎn)一下,然后在做高位加法是將這一點(diǎn)加進(jìn)去。那么計算機中做16位加法時(shí)同樣如此,先做低 8位的,如果兩數相加產(chǎn)生了進(jìn)位,也要“點(diǎn)一下”做個(gè)標記,這個(gè)標記就是進(jìn)位位C,在PSW中。在進(jìn)行高位加法是將這個(gè)C加進(jìn)去。例:1067H+10A0H,先做67H+A0H=107H,而107H顯然超過(guò)了0FFH,因此最終保存在A(yíng)中的是7,而1則到了PSW中的CY位了,換言之,CY就相當于是100H。然后再做10H+10H+CY,結果是21H,所以最終的結果是2107H。
3.帶借位的減法指令
SUBB A,Rn
SUBB A,direct
SUBB A,@Ri
SUBB A,#data
設(每個(gè)H,(R2)=55H,CY=1,執行指令SUBB A,R2之后,A中的值為73H。
說(shuō)明:沒(méi)有不帶借位的減法指令,如果需要做不帶位的減法指令(在做第一次相減時(shí)),只要將CY清零即可。
4.乘法指令
MUL AB
此指令的功能是將A和B中的兩個(gè)8位無(wú)符號數相乘,兩數相乘結果一般比較大,因此最終結果用1個(gè)16位數來(lái)表達,其中高8位放在B中,低8位放在A(yíng)中。在乘積大于FFFFFH(65535)時(shí),0V置1(溢出),否則OV為0,而CY總是0。
例:(A)=4EH,(B)=5DH,執行指令
MUL AB后,乘積是1C56H,所以在B中放的是1CH,而A中放的則是56H。
5.除法指令
DIV AB
此指令的功能是將A中的8位無(wú)符號數除以B中的8位無(wú)符號數(A/B)。除法一般會(huì )出現小數,但計算機中可沒(méi)法直接表達小數,它用的是我們小學(xué)生還沒(méi)接觸到小數時(shí)用的商和余數的概念,如13 /5,其商是2,余數是3。除了以后,商放在A(yíng)中,余數放在B中。CY和OV都是0。如果在做除法前B中的值是00H,也就是除數為0,那么0V=1。
6.加1指令
INC A
INC Rn
INC direct
INC @Ri
INC DPTR
用途很簡(jiǎn)單,就是將后面目標中的值加1。例:(A)=12H,(R0)=33H,(21H)=32H,(34H)=22H,DPTR=1234H。執行下面的指令:
INC A (A)=13H
INC R2 (R0)=34H
INC 21H (21H)=33H
INC @R0 (34H)=23H
INC DPTR 9; ( DPTR)=1235H
結果如上所示。
說(shuō)明:從結果上看INC A和ADD A,#1差不多,但INC A是單字節,單周期指令,而ADD #1則是雙字節,雙周期指令,而且INC A不會(huì )影響PSW位,如(A)=0FFH,INC A后(A)=00H,而CY依然保持不變。如果是ADD A ,#1,則(A)=00H,而CY一定是1。因此加1指令并不適合做加法,事實(shí)上它主要是用來(lái)做計數、地址增加等用途。另外,加法類(lèi)指令都是以A為核心的其中一個(gè)數必須放在A(yíng)中,而運算結果也必須放在A(yíng)中,而加1類(lèi)指令的對象則廣泛得多,可以是寄存器、內存地址、間址尋址的地址等等。
7.減1指令
DEC A
DEC RN
DEC direct
DEC @Ri
與加1指令類(lèi)似,就不多說(shuō)了。
邏輯運算類(lèi)指令:
1.對累加器A的邏輯操作:
CLR A ;將A中的值清0,單周期單字節指令,與MOV A,#00H效果相同。
CPL A ;將A中的值按位取反
RL A ;將A中的值邏輯左移
RLC A ;將A中的值加上進(jìn)位位進(jìn)行邏輯左移
RR A ;將A中的值進(jìn)行邏輯右移
RRC A ;將A中的值加上進(jìn)位位進(jìn)行邏輯右移
SWAP A ;將A中的值高、低4位交換。
例:(A)=73H,則執行CPL A,這樣進(jìn)行:
73H化為二進(jìn)制為01110011,
逐位取反即為 10001100,也就是8CH。
RL A是將(A)中的值的第7位送到第0位,第0位送1位,依次類(lèi)推。
例:A中的值為68H,執行RL A。68H化為二進(jìn)制為01101000,按上圖進(jìn)行移動(dòng)。01101000化為11010000,即D0H。
RLC A,是將(A)中的值帶上進(jìn)位位(C)進(jìn)行移位。
例:A中的值為68H,C中的值為1,則執行RLC A
1 01101000后,結果是0 11010001,也就是C進(jìn)位位的值變成了0,而(A)則變成了D1H。
RR A和RRC A就不多談了,請大家參考上面兩個(gè)例子自行練習吧。
SWAP A,是將A中的值的高、低4位進(jìn)行交換。
例:(A)=39H,則執行SWAP A之后,A中的值就是93H。怎么正好是這么前后交換呢?因為這是一個(gè)16進(jìn)制數,每1個(gè)16進(jìn)位數字代表4個(gè)二進(jìn)位。注意,如果是這樣的:(A)=39,后面沒(méi)H,執行SWAP A之后,可不是(A)=93。要將它化成二進(jìn)制再算:39化為二進(jìn)制是10111,也就是0001,0111高4位是0001,低4位是0111,交換后是01110001,也就是71H,即113。
2.邏輯與指令
ANL A,Rn ;A與Rn中的值按位與,結果送入A中
ANL A,direct ;A與direct中的值按位與,結果送入A中
ANL A,@Ri ;A與間址尋址單元@Ri中的值按位與,結果送入A中
ANL A,#data ;A與立即數data按位與,結果送入A中
ANL direct,A ;direct中值與A中的值按位與,結果送入direct中
ANL direct,#data ;direct中的值與立即數data按位與,結果送入direct中。
這幾條指令的關(guān)鍵是知道什么是邏輯與。這里的邏輯與是指按位與
例:71H和56H相與則將兩數寫(xiě)成二進(jìn)制形式:
?。?1H) 01110001
?。?6H) 00100110
結果 00100000 即20H,從上面的式子可以看出,兩個(gè)參與運算的值只要其中有一個(gè)位上是0,則這位的結果就是0,兩個(gè)同是1,結果才是1。
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