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单片机学习知识点全攻略(二)
内容导读:
导语:单片机对于初学者来说确实很难理解,不少学过单片机的同学或电子爱好者,甚至在毕业时仍旧是一无所获。基于此,电子发烧友网将整合《单片机关键知识点全攻略》,共分为
导语:单片机对于初学者来说确实很难理解,不少学过单片机的同学或电子爱好者,甚至在毕业时仍旧是一无所获。基于此,电子发烧友网将整合《单片机学习知识点全攻略》,共分为四个系列,以飨读者,敬请期待!此系列对于业内电子工程师也有收藏和参考价值。

       本单片机系列关键知识点一览:

系列二

  8:单片机寻址方式与指令系统

  9:单片机数据传递类指令

  10:单片机数据传送类指令

  11:单片机算术运算指令

  12:单片机逻辑运算类指令

  13:单片机逻辑与或异或指令祥解

  14:单片机条件转移指令



 

  8、单片机寻址方式与指令系统

  通过前面的学习,我们已经了解了单片机内部的结构,并且也已经知道,要控制单片机,让它为我们干学,要用指令,我们已学了几条指令,但很零散,从现在开始,我们将要系统地学习8051单片机的指令部份。

  一、概述

  1、指令的格式

  我们已知,要让计算机做事,就得给计算机以指令,并且我们已知,计算机很“笨”,只能懂得数字,如前面我们写进机器的75H,90H,00H等等,所以指令的第一种格式就是机器码格式,也说是数字的形式。但这种形式实在是为难我们人了,太难记了,于是有另一种格式,助记符格式,如MOV P1,#0FFH,这样就好记了。 这两种格式之间的关系呢,我们不难理解,本质上它们完全等价,只是形式不一样而已。

  2、汇编

  我们写指令使用汇编格式,而计算机和单片机只懂机器码格式,所以要将我们写的汇编格式的指令转换为机器码格式,这种转换有两种办法:手工汇编和机器汇编。手工汇编实际上就是查表,因为这两种格式纯粹是格式不一样,所以是一一对应的,查一张表格就行了。不过手工查表总是嫌麻烦,所以就有了计算机软件,用计算机软件来替代手工查表,这就是机器汇编。

  二、单片机的寻址

  让我们先来复习一下我们学过的一些指令:MOV P1,#0FFH,MOV R7,#0FFH这些指令都是将一些数据送到对应的位置中去,为什么要送数据呢?第一个因为送入的数能让灯全灭掉,第二个是为了要实现延时,从这里我们能看出来,在用单片机的编程语言编程时,经常要用到数据的传递,事实上数据传递是单片机编程时的一项重要工作,一共有28条指令(单片机共111条指令)。下面我们就从数据传递类指令开始吧。

  分析一下MOV P1,#0FFH这条指令,我们不难得出结论,第一个词MOV是命令动词,也就是决定做什么事情的,MOV是MOVE少写了一个E,所以就是“传递”,这就是指令,规定做什么事情,后面还有一些参数,分析一下,数据传递必须要有一个“源”也就是你要送什么数,必须要有一个“目的”,也就是你这个数要送到什么地方去,显然在上面那条单片机指令中,要送的数(源)就是0FFH,而要送达的地方(目的地)就是P1这个寄存器。在数据传递类指令中,均将目的地写在指令的后面,而将源写在最后。

  这条指令中,送给P1是这个数本身,换言之,做完这条指令后,我们能明确地知道,P1中的值是0FFH,但是并不是任何时候都能直接给出数本身的。例如,在我们前面给出的单片机延时程序例是这样写的:

  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

  9、单片机数据传递类指令

  单片机数据传递类指令

  (3)以直接地址为目的操作数的指令

  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

  (4)以间接地址为目的操作数的指令

  MOV @Ri,A 例:MOV @R0,A

  MOV @Ri,direct MOV @R1,20H

  MOV @Ri,#data MOV @R0,#34H

  (5)十六位数的传递指令

  MOV DPTR,#data16

  8051是一种8位机,这是唯一的一条16位立即数传递指令,其功能是将一个16位的立即数送入DPTR中去。其中高8位送入DPH,低8位送入DPL。例:MOV DPTR,#1234H,则执行完了之后DPH中的值为12H,DPL中的值为34H。反之,如果我们分别向DPH,DPL送数,则结果也一样。如有下面两条指令:MOV DPH,#35H,MOV DPL,#12H。则就相当于执行了MOV DPTR,#3512H。

  数据传递类指令综合练习:

  给出每条指令执行后的结果

  上机练习:

  说明:用括号括起来代表内容,如(23H)则代表内部RAM23H单元中的值,(A)则代表累加器A单元中的值。

  进入DOS状态,进入WAVE所在的目录,例D:\WAVE

  键入MCS51,出现如下画面

  

《单片机数据传递指令》图1

  按File-》Open,出现对话框后,在Name处输入一个文件名(见图2),如果是下面列表中已存在的,则打开这个文件,如果不存在这个文件,则新建一个文件(见图3)

  

图2

  在空白处将上面的程序输入。见图4。用ALT+A汇编通过。用F8即可单步执行,在执行过程中注意观察屏幕左边的工作寄存器及A累加器中的值的变化。

  

图4

  内存中值的变化在此是看不到的,可以用如下方法观察(看图5):将鼠标移到DATA,双击,则光标进入此行,此时可以键盘上的上下光标键上下翻动来观察内存值的变化。本行的最前面DATA后面的数据代表的是“一段”的开始地址,如现在为20H,再看屏幕的最上方,数字从0到F,显示两者相加就等于真正的地址值,如现在图上所示的内存20H、21H、22H、23H中的值分别是FBH 、0EH、E8H、30H。

  

图5

  6、当运行完程序后,即进入它的反汇编区,不是我们想要的东西。为了再从头开始,可以用CTRL+F2功能键复位PC值。注意此时不会看到原来的窗口,为看到原来的窗口,请用ALT+4或ALT+5等来切换。当然以上操作也可以菜单进行。CTRL+F2是程序复位,用RUN菜单。窗口用WINDOWS菜单。

  此次大家就用用熟这个软件吧,说实话,我并不很喜欢它,操作起来不方便,但给我的机器只能上这个,没办法,下次再给网友单独介绍一个好一点的吧。现在最好的是keil 。


  10、单片机数据传送类指令

  单片机的累加器A与片外RAM之间的数据传递类指令

  MOVX A,@Ri

  MOVX @Ri,A

  MOVX A,@DPTR

  MOVX @DPTR,A

  说明:

  1)在51系列单片机中,与外部存储器RAM打交道的只能是A累加器。所有需要传送入外部RAM的数据必需要通过A送去,而所有要读入的外部RAM中的数据也必需通过A读入。在此我们能看出内外部RAM的区别了,内部RAM间能直接进行数据的传递,而外部则不行,比如,要将外部RAM中某一单元(设为0100H单元的数据)送入另一个单元(设为0200H单元),也必须先将0100H单元中的内容读入A,然后再传送到0200H单元中去。

  要读或写外部的RAM,当然也必须要知道RAM的地址,在后两条单片机指令中,地址是被直接放在DPTR中的。而前两条指令,由于Ri(即R0或R1)只是一个8位的寄存器,所以只供给低8位地址。因为有时扩展的外部RAM的数量比较少,少于或等于256个,就只需要供给8位地址就够了。

  使用时应当首先将要读或写的地址送入DPTR或Ri中,然后再用读写命令。

  例:将单片机外部RAM中100H单元中的内容送入外部RAM中200H单元中。

  MOV DPTR,#0100H

  MOVX A,@DPTR

  MOV DPTR,#0200H

  MOVX @DPTR,A

  程序存储器向累加器A传送指令

  MOVC A,@A+DPTR 本指令是将ROM中的数送入A中。本指令也被称为单片机查表指令,常用此指令来查一个已做好在ROM中的表格 说明:

  此条指令引出一个新的寻址办法:变址寻址。本指令是要在ROM的一个地址单元中找出数据,显然必须知道这个单元的地址,这个单元的地址是这样确定的:在执行本指令立脚点DPTR中有一个数,A中有一个数,执行指令时,将A和DPTR中的数加起为,就成为要查找的单元的地址。

  查找到的结果被放在A中,因此,本条指令执行前后,A中的值不一定相同。

  例:有一个数在R0中,要求用查表的办法确定它的平方值(此数的取值范围是0-5)

  MOV DPTR,#TABLE

  MOV A,R0

  MOVC A,@A+DPTR

  TABLE: DB 0,1,4,9,16,25

  设R0中的值为2,送入A中,而DPTR中的值则为TABLE,则最终确定的ROM单元的地址就是TABLE+2,也就是到这个单元中去取数,取到的是4,显然它正是2的平方。其它数据也能类推。

  标号的真实含义:从这个地方也能看到另一个问题,我们使用了标号来替代具体的单元地址。事实上,标号的真实含义就是地址数值。在这里它代表了,0,1,4,9,16,25这几个数据在ROM中存放的起点位置。而在以前我们学过的如LCALL DELAY单片机指令中,DELAY 则代表了以DELAY为标号的那段程序在ROM中存放的起始地址。事实上,CPU正是通过这个地址才找到这段程序的。

  能通过以下的例程再来看一看标号的含义:

  MOV DPTR,#100H

  MOV A,R0

  MOVC A,@A+DPTR

  ORG 0100H.

  DB 0,1,4,9,16,25

  如果R0中的值为2,则最终地址为100H+2为102H,到102H单元中找到的是4。这个能看懂了吧?

  那为什么不这样写程序,要用标号呢?不是增加疑惑吗?

  如果这样写程序的话,在写程序时,我们就必须确定这张表格在ROM中的具体的位置,如果写完程序后,又想在这段程序前插入一段程序,那么这张表格的位置就又要变了,要改ORG 100H这句话了,我们是经常需要修改程序的,那多麻烦,所以就用标号来替代,只要一编译程序,位置就自动发生变化,我们把这个麻烦事交给计算机��指我们用的电脑去做了。

  堆栈操作

  PUSH direct

  POP direct

  第一条指令称之为推入,就是将direct中的内容送入堆栈中,第二条指令称之为弹出,就是将堆栈中的内容送回到direct中。推入指令的执行过程是,首先将SP中的值加1,然后把SP中的值当作地址,将direct中的值送进以SP中的值为地址的RAM单元中。例:

  MOV SP,#5FH

  MOV A,#100

  MOV B,#20

  PUSH ACC

  PUSH B

  则执行第一条PUSH ACC指令是这样的:将SP中的值加1,即变为60H,然后将A中的值送到60H单元中,因此执行完本条指令后, 内存60H单元的值就是100,同样,执行PUSH B时,是将SP+1,即变为61H,然后将B中的值送入到61H单元中,即执行完本条指令后,61H单元中的值变为20。

  POP指令的在单片机中执行是这样的,首先将SP中的值作为地址,并将此地址中的数送到POP指令后面的那个direct中,然后SP减1。

  接上例:

  POP B

  POP ACC

  则执行过程是:将SP中的值(现在是61H)作为地址,取61H单元中的数值(现在是20),送到B中,所以执行完本条指令后B中的值是20,然后将SP减1,因此本条指令执行完后,SP的值变为60H,然后执行POP ACC,将SP中的值(60H)作为地址,从该地址中取数(现在是100),并送到ACC中,所以执行完本条指令后,ACC中的值是100。

  这有什么意义呢?ACC中的值本来就是100,B中的值本来就是20,是的,在本例中,的确没有意义,但在实际工作中,则在PUSH B后一般要执行其他指令,而且这些指令会把A中的值,B中的值改掉,所以在程序的结束,如果我们要把A和B中的值恢复原值,那么这些指令就有意义了。

  还有一个问题,如果我不用堆栈,比如说在PUSH ACC指令处用MOV 60H,A,在PUSH B处用指令MOV 61H,B,然后用MOV A,60H,MOV B,61H来替代两条POP指令,不是也一样吗?是的,从结果上看是一样的,但是从过程看是不一样的,PUSH和POP指令都是单字节,单周期指令,而MOV指令则是双字节,双周期指令。更何况,堆栈的作用不止于此,所以一般的计算机上都设有堆栈,单片机也是一样,而我们在编写子程序,需要保存数据时,常常也不采用后面的办法,而是用堆栈的办法来实现。

  例:写出以下单片机程序的运行结果

  MOV 30H,#12

  MOV 31H,#23

  PUSH 30H

  PUSH 31H

  POP 30H

  POP 31H

  结果是30H中的值变为23,而31H中的值则变为12。也就两者进行了数据交换。从这个例程能看出:使用堆栈时,入栈的书写次序和出栈的书写次序必须相反,才能保证数据被送回原位,不然就要出错了。

  作业:在MCS51下执行上面的例程,注意观察内存窗口和堆栈窗口的变化。


  11、单片机算术运算指令

  不带进位位的单片机加法指令

  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,最终结果否是回到A中。

  例:MOV A,#30H

  ADD A,#10H

  则执行完本条指令后,A中的值为40H。

  下面的题目自行练习

  MOV 34H,#10H

  MOV R0,#13H

  MOV A,34H

  ADD A,R0

  MOV R1,#34H

  ADD A,@R1

  带进位位的加法指令

  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,能表达的数的范围就能达到0-65535。如何合并呢?其实很简单,让我们看一个10进制数的例程:

  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。

  带借位的单片机减法指令

  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:没有不带借位的单片机减法指令,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

  此单片机指令的功能是将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),不然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

  此单片机指令的功能是将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,能是寄存器、内存地址、间址寻址的地址等等。

  减1指令

  减1指令

  DEC A

  DEC RN

  DEC direct

  DEC @Ri

  与加1指令类似,就不多说了。

  综合练习:

  MOV A,#12H

  MOV R0,#24H

  MOV 21H,#56H

  ADD A,#12H

  MOV DPTR,#4316H

  ADD A,DPH

  ADD A,R0

  CLR C

  SUBB A,DPL

  SUBB A,#25H

  INC A

  SETB C

  ADDC A,21H

  INC R0

  SUBB A,R0

  MOV 24H,#16H

  CLR C

  ADD A,@R0

  先写出每步运行结果,然后将以上题目建入,并在软件仿真中运行,观察寄存器及有关单元的内容的变化,是否与自已的预想结果相同。


  12、单片机逻辑运算类指令

  对单片机的累加器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程自行练习吧。

  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。

  练习,已知(A)=39H,执行下列单片机指令后写出每步的结果

  CPL A

  RL A

  CLR C

  RRC A

  SETB C

  RLC A

  SWAP A

  通过前面的学习,我们已经掌握了相当一部份的单片机指令,大家对这些枯燥的单片机指令可能也有些厌烦了,下面让我们轻松一下,做个实验。

  实验五:

  ORG 0000H

  LJMP START

  ORG 30H

  START:

  MOV SP,#5FH

  MOV A,#80H

  LOOP:

  MOV P1,A

  RL 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,在本程序中有无此句无关紧要,不过我们慢慢开始接触正规的编程,我也就慢慢给大家培养习惯吧。

  MOV A,#80H,将80H这个数送到A中去。干什么呢?不知道,往下看。

  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,而其它的LED都是亮的,所以就形成了一个“暗点”。继续看,RL A,RL A是将A中的值进行左移,算一下,移之后的结果是什么?对了,是01H,也就是00000001B,这样,应当是接在P1。0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)。请大家计算一下,下面该哪个灯不亮了。。。。。对了,应当是接在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。

  问题:

  如何实现亮点流动?

  如何改变流动的方向?

  答案:

  1、将A中的初始值改为7FH即可。

  2、将RL A改为RR A即可。



  13、单片机逻辑与或异或指令详解

  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,从上面的式子能看出,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。

  理解了逻辑与的运算规则,结果自然就出来了。看每条指令后面的注释

  下面再举一些例程来看。

  MOV A,#45H ;(A)=45H

  MOV R1,#25H ;(R1)=25H

  MOV 25H,#79H ;(25H)=79H

  ANL A,@R1 ;45H与79H按位与,结果送入A中为 41H (A)=41H

  ANL 25H,#15H ;25H中的值(79H)与15H相与结果为(25H)=11H)

  ANL 25H,A ;25H中的值(11H)与A中的值(41H)相与,结果为(25H)=11H

  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。

  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。

  练习:

  MOV A,#24H

  MOV R0,#37H

  ORL A,R0

  XRL A,#29H

  MOV 35H,#10H

  ORL 35H,#29H

  MOV R0,#35H

  ANL A,@R0


  14、控制转移类指令

  无条件转移类指令

  短转移类指令

  AJMP addr11

  长转移类指令

  LJMP addr16

  相对转移指令

  SJMP rel

  上面的三条指令,如果要仔细分析的话,区别较大,但开始学习时,可不理会这么多,统统理解成:JMP 标号,也就是跳转到一个标号处。事实上,LJMP 标号,在前面的例程中我们已接触过,并且也知道如何来使用了。而AJMP和SJMP也是一样。那么他们的区别何在呢?在于跳转的范围不一样。好比跳远,LJMP一下就能跳64K这么远(当然近了更没关系了)。而AJMP 最多只能跳2K距离,而SJMP则最多只能跳256这么远。原则上,所有用SJMP或AJMP的地方都能用LJMP来替代。因此在开始学习时,需要跳转时能全用LJMP,除了一个场合。什么场合呢?先了解一下AJMP,AJMP是一条双字节指令,也就说这条指令本身占用存储器(ROM)的两个单元。而LJMP则是三字节指令,即这条指令占用存储器(ROM)的三个单元。下面是第四条跳转指令。

  间接转移指令

  JMP @A+DPTR

  这条指令的用途也是跳转,转到什么地方去呢?这可不能由标号简单地决定了。让我们从一个实际的例程入手吧。

  MOV DPTR,#TAB ;将TAB所代表的地址送入DPTR

  MOV A,R0 ;从R0中取数(详见下面说明)

  MOV B,#2

  MUL A,B ;A中的值乘2(详见下面的说明)

  JMP A,@A+DPTR ;跳转

  TAB: AJMP S1 ;跳转表格

  AJMP S2

  AJMP S3

  应用背景介绍:在单片机开发中,经常要用到键盘,见上面的9个按钮的键盘。我们的要求是:当按下功能键A………。.G时去完成不一样的功能。这用程序设计的语言来表达的话,就是:按下不一样的键去执行不一样的程序段,以完成不一样的功能。怎么样来实现呢?

 前面的程序读入的是按钮的值,如按下‘A’键后获得的键值是0,按下‘B’键后获得的值是‘1’等等,然后根据不一样的值进行跳转,如键值为0就转到S1执行,为1就转到S2执行。。。。如何来实现这一功能呢?

  先从程序的下面看起,是若干个AJMP语句,这若干个AJMP语句最后在存储器中是这样存放的(见图3),也就是每个AJMP语句都占用了两个存储器的空间,并且是连续存放的。而AJMP S1存放的地址是TAB,到底TAB等于多少,我们不需要知道,把它留给汇编程序来算好了。

  下面我们来看这段程序的执行过程:第一句MOV DPTR,#TAB执行完了之后,DPTR中的值就是TAB,第二句是MOV A,R0,我们假设R0是由按钮处理程序获得的键值,比如按下A键,R0中的值是0,按下B键,R0中的值是1,以此类推,现在我们假设按下的是B键,则执行完第二条指令后,A中的值就是1。并且按我们的分析,按下B后应当执行S2这段程序,让我们来看一看是否是这样呢?第三条、第四条指令是将A中的值乘2,即执行完第4条指令后A中的值是2。下面就执行JMP @A+DPTR了,现在DPTR中的值是TAB,而A+DPTR后就是TAB+2,因此,执行此句程序后,将会跳到TAB+2这个地址继续执行。看一看在TAB+2这个地址里面放的是什么?就是AJMP S2这条指令。因此,马上又执行AJMP S2指令,程序将跳到S2处往下执行,这与我们的要求相符合。

  请大家自行分析按下键“A”、“C”、“D”……之后的情况。

  这样我们用JMP @A+DPTR就实现了按下一键跳到对应的程序段去执行的这样一个要求。再问大家一个问题,为什么取得键值后要乘2?如果例程下面的所有指令换成LJMP,即:

  LJMP S1,LJMP S2……这段程序还能正确地执行吗?如果不能,应该怎么改?

  14、单片机条件转移指令

  条件转移指令是指在满足一定条件时进行相对转移。

  判A内容是否为0转移指令

  JZ rel

  JNZ rel

  第一指令的功能是:如果(A)=0,则转移,不然次序执行(执行本指令的下一条指令)。转移到什么地方去呢?如果按照传统的办法,就要算偏移量,很麻烦,好在现在我们能借助于机器汇编了。因此这第指令我们能这样理解:JZ 标号。即转移到标号处。下面举一例说明:

  MOV A,R0

  JZ L1

  MOV R1,#00H

  AJMP L2

  L1: MOV R1,#0FFH

  L2: SJMP L2

  END

  在执行上面这段程序前如果R0中的值是0的话,就转移到L1执行,因此最终的执行结果是R1中的值为0FFH。而如果R0中的值不等于0,则次序执行,也就是执行 MOV R1,#00H指令。最终的执行结果是R1中的值等于0。

  第一条指令的功能清楚了,第二条当然就好理解了,如果A中的值不等于0,就转移。把上面的那个例程中的JZ改成JNZ试试吧,看看程序执行的结果是什么?

  比较转移指令

  CJNE A,#data,rel

  CJNE A,direct,rel

  CJNE Rn,#data,rel

  CJNE @Ri,#data,rel

  第一条指令的功能是将A中的值和立即数data比较,如果两者相等,就次序执行(执行本指令的下一条指令),如果不相等,就转移,同样地,我们能将rel理解成标号,即:CJNE A,#data,标号。这样利用这条指令,我们就能判断两数是否相等,这在很多场合是非常有用的。但有时还想得知两数比较之后哪个大,哪个小,本条指令也具有这样的功能,如果两数不相等,则CPU还会反映出哪个数大,哪个数小,这是用CY(进位位)来实现的。如果前面的数(A中的)大,则CY=0,不然CY=1,因此在程序转移后再次利用CY就可判断出A中的数比data大还是小了。

  例:

  MOV A,R0

  CJNE A,#10H,L1

  MOV R1,#0FFH

  AJMP L3

  L1: JC L2

  MOV R1,#0AAH

  AJMP L3

  L2: MOV R1,#0FFH

  L3: SJMP L3

  上面的程序中有一条单片机指令我们还没学过,即JC,这条指令的原型是JC rel,作用和上面的JZ类似,但是它是判CY是0,还是1进行转移,如果CY=1,则转移到JC后面的标号处执行,如果CY=0则次序执行(执行它的下面一条指令)。

  分析一下上面的程序,如果(A)=10H,则次序执行,即R1=0。如果(A)不等于10H,则转到L1处继续执行,在L1处,再次进行判断,如果(A)》10H,则CY=1,将次序执行,即执行MOV R1,#0AAH指令,而如果(A)《10H,则将转移到L2处指行,即执行MOV R1,#0FFH指令。因此最终结果是:本程序执行前,如果(R0)=10H,则(R1)=00H,如果(R0)》10H,则(R1)=0AAH,如果(R0)《10H,则(R1)=0FFH。

  弄懂了这条指令,其它的几条就类似了,第二条是把A当中的值和直接地址中的值比较,第三条则是将直接地址中的值和立即数比较,第四条是将间址寻址得到的数和立即数比较,这里就不详谈了,下面给出几个对应的例程。

  CJNE A,10H ;把A中的值和10H中的值比较(注意和上题的区别)

  CJNE 10H,#35H ;把10H中的值和35H中的值比较

  CJNE @R0,#35H ;把R0中的值作为地址,从此地址中取数并和35H比较

  循环转移指令

  DJNZ Rn,rel

  DJNZ direct,rel

  第一条指令在前面的例程中有详细的分析,这里就不多谈了。第二条指令,只是将Rn改成直接地址,其它一样,也不多说了,给一个例程。

  DJNZ 10H,LOOP

  3.调用与返回指令

  (1)主程序与子程序 在前面的灯的实验中,我们已用到过了子程序,只是我们并没有明确地介绍。子程序是干什么用的,为什么要用子程序技术呢?举个例程,我们数据老师布置了10道算术题,经过观察,每一道题中都包含一个(3*5+2)*3的运算,我们能有两种选择,第一种,每做一道题,都把这个算式算一遍,第二种选择,我们能先把这个结果算出来,也就是51,放在一边,然后要用到这个算式时就将51代进去。这两种办法哪种更好呢?不必多言。设计程序时也是这样,有时一个功能会在程序的不一样地方反复使用,我们就能把这个功能做成一段程序,每次需要用到这个功能时就“调用”一下。

  (2)调用及回过程:主程序调用了子程序,子程序执行完之后必须再回到主程序继续执行,不能“一去不回头”,那么回到什么地方呢?是回到调用子程序的下面一条指令继续执行(当然啦,要是还回到这条指令,不又要再调用子程序了吗?那可就没完没了了……)。参考图1

  

  调用指令

  LCALL addr16 ;长调用指令

  ACALL addr11 ;短调用指令

  上面两条指令都是在主程序中调用子程序,两者有一定的区别,但在开始学习单片机的这些指令时,能不加以区别,而且能用LCALL 标号,ACALL 标号,来理解,即调用子程序。

  (5)返回指令则说了,子程序执行完后必须回到主程序,如何返回呢?只要执行一条返回指令就能了,即执行 ret指令

  4.空操作指令

  nop 就是 空操作,就是什么事也不干,停一个周期,一般用作短时间的延时。
 




标签:电子发烧友网,单片机技术,单片机
来源: 作者:电子大兵 时间:2012/6/12 8:53:00
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