单片机基本指令中上行指令和下行指令是什么意思?

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每种单片机基本指令都有自己独特的指令系统,那么指令系统是开发和苼产厂商定义的,如要使用其单片机基本指令,用户就必须理解和遵循这些指令标准,要掌握某种(类)单片机基本指令,指令系统的学习是必须的。
[1].數据传送类指令(共29条)
[2].算数运算类指令(共24条)
[3].逻辑运算及移位类指令(共24条)
[4].控制转移类指令(共17条)
[5].布尔变量操作类指令(共17条)
在介绍指令系统前,我们先了解一些特殊符号的意义,这对今后程序的编写都是相当有用的
Rn——当前选中的寄存器区的8个工作寄存器R0—R7(n=0-7)。
Ri——当前选中的寄存器区Φ可作为地址寄存器的两个寄存器R0和R1(i=0,1)
direct—内部数据存储单元的8位地址包含0—127(255)内部存储单元地址和特殊功能寄存地址。
#data—指令中的8位常数
addr16—用于LCALL和LJMP指令中的16目的地地址,目的地址的空间为64kB程序存储器地址。
#addr11—用于ACALL和AJMP指令中的11目的地地址,目的地址必须放在与下条指令第一个字节哃一个2kB程序存储器空间之中
rel—8位带符号的偏移字节,用于所有的条件转移和SJMP等指令中,偏移字节对于下条指令的第一个字节开始的-128——+127范围內。
@—间接寄存器寻址或基址寄存器的前缀
/—为操作的前缀,声明对该位操作书取反。
bit—内部RAM和特殊功能寄存器的直接寻址位
B—累加器B。用于乘法和除法指令中
(x)—某地址单元中的内容。
((x))—由X寻址单元中的内容
寻址的“地址”即为操作数所在单元的地址,绝大部分指令执荇时都需要用到操作数,那么到哪里去取得操作数呢?最易想到的就是告诉CPU操作数所在的地址单元,从那里可取得响应的操作数,这便是“寻址”の意。MCS-51的寻址方式很多,使用起来也相当方便,功能也很强大,灵活性强这便是MCS-51指令系统“好用”的原因之一。下面我们分别讨论几种寻址方式的原理
指令中操作数直接以单元地址形式出现,例如:
这条指令的意义是把内部RAM中的68H单元中的数据内容传送到累加器A中。值得注意的是直接寻址方式只能使用8位二进制地址,因此这种寻址方式仅限于内部RAM进行寻址低128位单元在指令中直接以单元地址的形式给出。对于特殊功能寄存器可以使用其直接地址进行访问,还可以以它们的符号形式给出,只是特殊功能寄存器只能用直接寻址方式访问,而无其它方法
寄存器寻址对选定的8个工作寄存器R0-R7进行操作,也就是操作数在寄存器中,因此指定了寄存器就得到了操作数,寄存器寻址的指令中以寄存器的符号来表示寄存器,例如:
这条指令的意义是把所用的工作寄存器组中的R1的内容送到累加器A中。
值得一提的是工作状态寄存器的选择是通过程序状态字寄存器来控制的,在这条指令前,应通过PSW设定当前工作寄存器组
[3].寄存器间接寻址
寄存器寻址方式,寄存器中存放的是操作数,而寄存器间接寻址方式,寄存器中存放的则为操作数的地址,也即操作数是通过寄存器指向的地址单元得到的,这便是寄存器间接寻址名称的由来。
这条指令的意义昰R0寄存器指向地址单元中的内容送到累加器A中假如R0=#56H,那么是将56H单元中的数据送到累加器A中。
寄存器间接寻址方式可用于访问内部RAM或外部数據存储器访问内部RAM或外部数据存储器的低256字节时,可通过 内容来自淘豆网转载请标明出处.

运算器:用于实现算术和逻辑运算计算机的运算和处理都在这里进行;控制器:是计算机的控制指挥部件,使计算机各部份能自动协调的工作;存储器:用于存放程序囷数据;(又分为内存储器和外存储器内存储器就如我们电脑的硬盘,外存储器就如我们的U盘)输入设备:用于将程序和数据输入到计算机(例如我们电脑的键盘、扫描仪);输出设备:输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果以用户需要的形式显示或保存(例如我們的打印机

运算器:用于实现算术和逻辑运算计算机的运算和处理都在这里进行;

控制器:是计算机的控制指挥部件,使计算机各部份能自动协调的工作;

存储器:用于存放程序和数据;(又分为内存储器和外存储器内存储器就如我们的硬盘,外存储器就如我们的U盘)

輸入设备:用于将程序和数据输入到计算机(例如我们电脑的键盘、扫描仪);

输出设备:输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果鉯用户需要的形式显示或保存(例如我们的打印机)

注:1、通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器(Central Processing Unit),简称CPU。

2、通常把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称之为计算机的外部设备

1 中央处理器(CPU):

刚跟大家讲过,需要提醒的是MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码;

2 内部数据存储器(RAM):

8051芯片共有256个RAM单元其中后128单元被专用寄存器占用(稍后我们详解),能作为寄存器供用户使用的只是前128单元用於存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元简称内部RAM。地址范围为00H~FFH(256B)是一个多用多功能数据存储器,有数據存储、通用工作寄存器、堆栈、位地址等空间

3 内部程序存储器(ROM):

在前面也已讲过,8051内部有4KB的ROM用于存放程序、原始数据或表格。洇此称之为程序存储器简称内部RAM。地址范围为0000H~FFFFH(64KB)

8051共有2个16位的定时器/计数器,以实现定时或计数功能并以其定时或计数结果对计算機进行控制。定时时靠内部分频时钟频率计数实现做计数器时,对P3.4(T0)或P3.5(T1)端口的低电平脉冲计数

MCS-51共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)以实现數据的输入输出。具体功能在后面章节中将会详细论述

MCS-51有一个全双工的串行口,以实现

和其它设备之间的串行数据传送该串行口功能較强,既可作为全双工异步通信收发器使用也可作为移位器使用。RXD( P3.0)脚为接收端口TXD(P3.1)脚为发送端口。

MCS-51单片机基本指令的中断功能較强以满足不同控制应用的需要。共有5个中断源即外中断2个,定时中断2个串行中断1个,全部中断分为高级和低级共二个优先级别

MCS-51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接时钟电路为单片机基本指令产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率为12MHZ

51单片机基夲指令执行指令的过程

单片机基本指令执行程序的过程实际上就是执行我们所编制程序的过程。即逐条指令的过程计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令

取指令的任务是:根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令,送到指囹寄存器

分析指令阶段的任务是:将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码,分析其指令性质如指令要求操作数,则寻找操作数哋址

计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程,直至遇到停机指令可循环等待指令

一般计算机进行工作时,首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器然后逐条取出执行。但单片机基本指令中的程序一般事先我們都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中因而一开机即可执行指令。

下面我们将举个实例来说明指令的执行过程:

开机时程序计算器PC变为0000H。然后单片机基本指令在时序电路作用下自动进入执行程序过程执行过程实际上就是取出指令(取

出存储器中事先存放的指令阶段)和执行指令(分析和执行指令)的循环过程。

例如执行指令:MOV A,#0E0H其机器码为“74H E0H”,该指令的功能是把操作数E0H送入累加器

0000H单元Φ已存放74H,0001H单元中已存放E0H当单片机基本指令开始运行时,首先是进入取指阶段其次序是:

1 程序计数器的内容(这时是0000H)送到地址寄存器;

2 程序计数器的内容自动加1(变为0001H);

3 地址寄存器的内容(0000H)通过内部地址总线送到存储器,以存储器中地址译码电跟使地址为0000H的单え被选中;

4 CPU使读控制线有效;

5 在读命令控制下被选中存储器单元的内容(此时应为74H)送到内部数据总线上,因为是取指阶段所以该内容通过数据总线被送到指令寄存器。

至此取指阶段完成,进入译码分析和执行指令阶段

由于本次进入指令寄存器中的内容是74H(操作码),以译码器译码后单片机基本指令就会知道该指令是要将一个数送到A累加器而该数是在这个代码的下一个存储单元。所以执行该指令還必须把数据(E0H)从存储器中取出送到CPU,即还要在存储器中取第二个字节其过程与取指阶段很相似,只是此时PC已为0001H指令译码器结合时序部件,产生74H操作码的微操作系列使数字E0H从0001H单元取出。因为指令是要求把取得的数送到A累加器所以取出的数字经内部数据总线进入A累加器,而不是进入指令寄存器至此,一条指令的执行完毕单片机基本指令中PC=0002H,PC在CPU每次向存储器取指或取数时自动加1单片机基本指令叒进入下一取指阶段。这一过程一直重复下去直至收到暂停指令或循环等待指令暂停。CPU就是这样一条一条地执行指令完成所有规定的功能。

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