单片机学习知识点全攻略（二）

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

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

　　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）

　　这样一来，我每次调用延时程序延时的时间都是相同的（大致都是0.13S），如果我提出这样的要求：灯亮后延时时间为0.13S灯灭，灯灭后延时0.1秒灯亮，如此循环，这样的程序还能满足要求吗？不能，怎么办？我们能把延时程序改成这样（见表2）：调用则见表2中的主程，也就是先把一个数送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根据30H单元中传过来的数确定。这样就能满足要求。

　　从这里我们能得出结论，在数据传递中要找到被传递的数，很多时候，这个数并不能直接给出，需要变化，这就引出了一个概念：如何寻找操作数，我们把寻找操作数所在单元的地址称之为寻址。在这里我们直接使用数所在单元的地址找到了操作数，所以称这种办法为直接寻址。除了这种办法之外，还有一种，如果我们把数放在工作寄存器中，从工作寄存器中寻找数据，则称之为寄存器寻址。例：MOV A，R0就是将R0工作寄存器中的数据送到累加器A中去。提一个问题：我们知道，工作寄存器就是内存单元的一部份，如果我们选择工作寄存器组0，则R0就是RAM的00H单元，那么这样一来，MOV A，00H，和MOV A，R0不就没什么区别了吗？为什么要加以区别呢？的确，这两条指令执行的结果是完全相同的，都是将00H单元中的内容送到A中去，但是执行的过程不一样，执行第一条指令需要2个周期，而第二条则只需要1个周期，第一条指令变成最终的目标码要两个字节（E5H 00H），而第二条则只要一个字节（E8h）就能了。

　　这么斤斤计较！不就差了一个周期吗，如果是12M的晶体震荡器的话，也就1个微秒时间了，一个字节又能有多少？

　　不对，如果这条指令只执行一次，也许无所谓，但一条指令如果执行上1000次，就是1毫秒，如果要执行1000000万次，就是1S的误差，这就很可观了，单片机做的是实时控制的事，所以必须如此“斤斤计较”。字节数同样如此。

　　再来提一个问题，现在我们已知，寻找操作数能通过直接给的方式（立即寻址）和直接给出数所在单元地址的方式（直接寻址），这就够了吗？

　　看这个问题，要求从30H单元开始，取20个数，分别送入A累加器。

　　就我们目前掌握的办法而言，要从30H单元取数，就用MOV A，30H，那么下一个数呢？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。

　　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。