51手記之指令篇
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三、邏輯運(yùn)算與循環(huán)類指令
共有24條指令。邏輯運(yùn)算指令主要包括邏輯"與"、"或"、"異或"、求反和清零；循環(huán)指令則都是對A的大循環(huán)操作，包括有左、右方向以及帶與不帶進(jìn)位位的不同循環(huán)方式。
1.與操作
ANLA,Rn
ANLA,dir
ANLA,@Ri
ANLA,#data
執(zhí)行該指令后相與的記過保存在A中
ANLdir,A
ANLdir,#data
2.或操作
ORLA,Rn
ORLA,dir
ORLA,@Ri
ORLA,#data
執(zhí)行該指令后相與的記過保存在A中
ORLdir,A
ORLdir,#data
例A=16H，指令RR A執(zhí)行后，A＝0BH。
綜合例：把R2R3中的16位補(bǔ)碼數(shù)(高位在R2中)右移一位，并不改變符號。
MOVA,R2
MOVC,ACC.7；把符號位存入進(jìn)位位C
RRCA
MOVR2,A
MOVA,R3
RRCA
MOVR3 , A
SJMP＄
四、子程序調(diào)用與轉(zhuǎn)移類指令
共有14條指令。子程序調(diào)用類有絕對調(diào)用和長調(diào)用兩種；轉(zhuǎn)移類分為無條件轉(zhuǎn)移和條件轉(zhuǎn)移兩組。無條件轉(zhuǎn)移包括絕對轉(zhuǎn)移、長轉(zhuǎn)移、短轉(zhuǎn)移和間接轉(zhuǎn)移；條件轉(zhuǎn)移包括結(jié)果為零、結(jié)果為非零、減一后結(jié)果為非零以及兩數(shù)不相等的轉(zhuǎn)移條件，它們?nèi)坎捎孟鄬D(zhuǎn)移的方式。
絕對于程序調(diào)用和絕對轉(zhuǎn)移指令的機(jī)器碼形式比較特殊，操作碼不是在前面而是在中間，并且調(diào)用和轉(zhuǎn)移的范圍都只在2K地址范圍內(nèi)，這在使用時(shí)應(yīng)予以注意。
1．絕對調(diào)用
ACALL addrll；addrll一PC0-10，PC11-16不變
說明：
①調(diào)用范圍：本指令在2K地址范圍內(nèi)的子程序調(diào)用。本指令實(shí)現(xiàn)的操作將不改變原PC的高5位(PC1l-15)，僅把11位地址addrll送入PC的低11位(PC0-10)，以此確定子程序的入口地址。由于整個(gè)64K程序存儲器空間被分成32個(gè)基本2K地址范圍(見表2．1)，編程時(shí)，必須保證緊接AC從L指令后面的那一條指令的第一字節(jié)與被調(diào)用于程序的入口地址在同一2K范圍內(nèi)，否則將不能使用ACALL指令實(shí)現(xiàn)這種調(diào)用。
②機(jī)器碼形式：本指令為二字節(jié)指令。設(shè)子程序入口地址addrll的各位是a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a。，則ACALL指令的二進(jìn)制機(jī)器碼為a10a9a810001a7a6a5a4a3a2a1a0，其中10001為ACALL指令的操作碼。
例：子程序調(diào)用指令A(yù)CALL在程序存儲器中的首地址為0100H，子程序入口地址為0250H。試確定能否使用ACALL指令實(shí)現(xiàn)調(diào)用?如果能使用，確定該指令的機(jī)器碼。
解：因?yàn)锳CALL指令的首地址在0100H，而ACALL是2字節(jié)指令，所以下一條指令的首地址在0102H。由表2．1可見，0102H和0250H在同一2K地址范圍內(nèi)，故可用ACALL調(diào)用。調(diào)用入口地址為0250H的ACALL指令的機(jī)器碼形式為：0101000101010000B＝5150H
2.長調(diào)用
LCALL addrl6；addrl6一PCo-l5
說明：本指令為64K程序存儲器空間中的全范圍子程序調(diào)用指令，子程序入口地址可在64K地址空間中的任一處。本指令為3字節(jié)指令。
3．無條件轉(zhuǎn)移指令
(1)絕對轉(zhuǎn)移
AJMP addrll；addrll一PC0-10
說明：①轉(zhuǎn)移范圍：本指令為2K地址范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)移指令。對轉(zhuǎn)移目的地址的要求與ACALL指令中對于程序入口地址的要求相同。
②機(jī)器碼形式：本指令為2字節(jié)指令。設(shè)addrll的各位是a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0，則指令A(yù)JMP addrll的二進(jìn)制機(jī)器碼為al0a9a800001a7a6a5a4a3a2ala0。
例：絕對轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMP在程序存儲器中的首地址為2500H，要求轉(zhuǎn)移到2250H地址處執(zhí)行程序，試確定能否使用AJMP指令實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移?如能實(shí)現(xiàn)，其指令的機(jī)器碼形式是什么?
解：因?yàn)锳JMP指令的首址為2500H，其下一條指令的首址為2502H，由表2．1可見，2502H與轉(zhuǎn)移目的地址2250H在同一2K地址范圍內(nèi)，故可用AJMP指令實(shí)現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。指令的機(jī)器碼：0100000l01010000B＝4150H
(2)長轉(zhuǎn)移
LJMP addrl6；addrl6一PC0-15
說明：本指令為64K程序存儲器空間的全范圍轉(zhuǎn)移指令。轉(zhuǎn)移地址可為16位地址值中的任一值。本指令為3字節(jié)指令。
(3)短轉(zhuǎn)移
SJMP rel；PC十2十rel-PC
說明：本指令為一頁地址范圍內(nèi)的相對轉(zhuǎn)移指令。因?yàn)閞el為l字節(jié)補(bǔ)碼(偏移量)，且SJMP rel指令為2字節(jié)指令，所以轉(zhuǎn)移范圍為一126D到十129D。
(4)間接轉(zhuǎn)移
JMP＠A十DPTR；A十DPTR-PC
例1：A＝02H，DPTR＝2000H，指令JMP＠A十DPTR執(zhí)行后，PC＝2002H。也就是說，程序轉(zhuǎn)移到2002H地址單元去執(zhí)行。
例2：現(xiàn)有一段程序：
MOVDPTR，#TABLE
JMP＠A十DPTR
TABLE:AJMPRoUT0
AJMPRoUTl
AJMPRoUT2
： ：
AJMP ROUTn
根據(jù)JMP＠A十DPTR指令的操作可知，當(dāng)A＝00H時(shí)，程序轉(zhuǎn)入到地址ROUT0處執(zhí)行；當(dāng)A＝02H時(shí)，轉(zhuǎn)到ROUTl處執(zhí)行……。可見這是一段多路轉(zhuǎn)移程序，進(jìn)入的路數(shù)由A確定。因?yàn)锳JMP指令是2字節(jié)指令，所以要求A必定為偶數(shù)。
4．條件轉(zhuǎn)移指令
(1)累加器為零(非零)轉(zhuǎn)移
JZ rel；A＝0則轉(zhuǎn)移(PC十2十rel一PC)，A≠0程序順序執(zhí)行
JNZ rel；A≠0則轉(zhuǎn)移（PC+2+rel-PC），A=0程序順序執(zhí)行
(2)減一非零轉(zhuǎn)移
DJNZ Rn，rel；Rn一1-Rn，Rn≠0，則轉(zhuǎn)移(PC十2十re- PC)，Rn＝0，程序順序執(zhí)行
DJNZ dir，rel；(dir)一l-dir，(dir)≠0則轉(zhuǎn)移(PC十3十rel-PC)，(dir)＝0，程序順序執(zhí)行
說明：UNZ Rn，rel是2字節(jié)指令，而DJNZ dir，rel是3字節(jié)指令，所以在滿足轉(zhuǎn)移的條件后，前者是PC十2十rel一PC，而后者是PC十3十rel一PC。
例：試說明下列一段程序運(yùn)行后A中的結(jié)果。
MOV 23H，＃0AH
CLRA
LOOP:ADDA,23H
DJNZ23H,LOOP
SJMP＄
根據(jù)程序可知，運(yùn)算結(jié)果A=10+9+8+7+6+5+4+3+2+1=55D=37H
(2)兩數(shù)不等轉(zhuǎn)移
CJNEA,dir,rel
CJNEA,#data,rel
CJNERn,#data,rel
CJNE@Ri,#data,rel
說明：1CJNE指令都是3字節(jié)指令。
2若第一操作數(shù)大于或等于第二操作數(shù)，則影響標(biāo)志C＝0(如指令CJNE A，dir，rel中A>=(dir)等)；若第一操作數(shù)小于第二操作數(shù)，則C＝l(如指令CJNE A，dir，rel中A＜(d5r)等)。利用對C的判斷，可使這幾條指令實(shí)現(xiàn)兩操作數(shù)相等與否的判斷，還可完成兩數(shù)大小的比較。
例1：R7＝56H，指令CJNE R7，#34H，＄十08H執(zhí)行后，程序轉(zhuǎn)移到放本條CJNE指令的首地址(＄)加08H后的地址單元去執(zhí)行。
例2：安排程序，要求讀Pl端口上的信息，若不為55H則程序停著等待，只有到P1端口為55H時(shí)，程序往下順序執(zhí)行。
程序?yàn)椋篗OVA,#55H
CJNEA,P1,＄
5．相對偏移量rel的求法
在短轉(zhuǎn)移和條件轉(zhuǎn)移中，用偏移量rel和轉(zhuǎn)移指令所處的地址值來計(jì)算轉(zhuǎn)移的目的地址。rel是1字節(jié)補(bǔ)碼值，如rel是正數(shù)的補(bǔ)碼，程序往前轉(zhuǎn)移；如rel是負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼，程序往回轉(zhuǎn)移。下面介紹計(jì)算rel大小的方法。
設(shè)本條轉(zhuǎn)移指令的首地址為ad--源地址，字節(jié)數(shù)為Bn-2字節(jié)或3字節(jié)，要轉(zhuǎn)移到的地址為ad--目的地址，這三者之間的關(guān)系為：
ad＝as十Bn十rel補(bǔ)
于是reI＝(Ad-As一8n)補(bǔ)
這就是在已知源地址，目的地址和指令的長度時(shí)，計(jì)算rel大小的公式。
由于程序中的時(shí)、分、秒數(shù)是已經(jīng)作過十進(jìn)制調(diào)正后的BCD數(shù)，因此＃60H，＃60H，＃24H雖以十六進(jìn)制數(shù)出現(xiàn)，但卻表示BCD數(shù)。
在于程序調(diào)用與轉(zhuǎn)移指令中，由于絕對轉(zhuǎn)移和絕對調(diào)用指令A(yù)JMP和ACALL指令字節(jié)少，轉(zhuǎn)移范圍大，因而是常用的指令。但使用時(shí)應(yīng)注意其機(jī)器碼形式及允許使用的條件。相對轉(zhuǎn)移類指令因本身長度有2字節(jié)和3字節(jié)之分，這會影響到偏移量大小的計(jì)算，因而也要十分注意。此外，條件轉(zhuǎn)移指令中，由于沒有結(jié)果為正和結(jié)果為負(fù)等轉(zhuǎn)移條件的指令，因而這些轉(zhuǎn)移的要求，只能由CJNE指令加上對進(jìn)位位的判斷來實(shí)現(xiàn)。
五、位操作類指令
共有17條指令。其共同特點(diǎn)是對進(jìn)位位C和直接位地址Nt的操作。其中包括清零、置1、求反、邏輯與、邏輯或、傳送以及判斷轉(zhuǎn)移。MCS-51單片機(jī)中這些豐富的位操作指令表現(xiàn)出其具有優(yōu)異的布爾處理能力
1.清位
CLRC;C=0
CLRbit ;bit=0
2.置位
SETBC;C=1
SETBbit ;bit=1
3.位求反
CPLC;C取反
CPLbit ;bit取反
4.位與
ANLC,bit;C = bit and C
5.位或
ORLC,bit;C = C or bit
6.位傳送
MOVC,bit;C = bit
MOVbit,C;bit = C
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