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在講指令系統(tǒng)前我們先來復(fù)習(xí)一下數(shù)制的概念。

1.十進(jìn)制（Decimal）

基數(shù)是10，它有10個(gè)數(shù)字符號，即0，l，2，3，4，5，6，7，8，9。其中最大數(shù)碼是基數(shù)減1，即9，最小數(shù)碼是0。

2.二進(jìn)制（Binary）

基數(shù)是2，它只有兩個(gè)數(shù)字符號，即0和1。這就是說，如果在給定的數(shù)中，除0和1外還有其它數(shù)，例如 1012，它就決不會(huì)是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)。

3、十六進(jìn)制（Hexadecilnal）

基數(shù)是16，它有16個(gè)數(shù)字符號，除了十進(jìn)制中的10個(gè)數(shù)可用外，還使用了6個(gè)英文字母。它的16個(gè)數(shù)字依次是0，l，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)。其中A至F分別代表十進(jìn)制數(shù)的10至15，最大的數(shù)字也是基數(shù)減1。

4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換。

（1）、二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：

整數(shù)部分，從低位開始，小數(shù)部分，從高位開始，每四位一組（不夠四位的補(bǔ)0），轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。

例：（1 0001 0011.1100 0111）2=（113.C7）H

（2）、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：

將十六進(jìn)制數(shù)的每一位分別轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)。

例：（3E9D）H=（11 1110 1001 1101）B

例：（ 2ABE）H= 0010 1010 1011 1110B

以后我們在單片機(jī)編程方面采用十六進(jìn)制，這個(gè)請大家注意了！

MCS-51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)共有111條指令，其中49條是單字節(jié)指令，45條是雙字節(jié)指令，17條是三字節(jié)指令。

MCS-51的指令系統(tǒng)共有33個(gè)功能，用匯編編程時(shí)只需要42個(gè)助記符就能指明這33個(gè)功能操作。

1、指令格式：MCS-51匯編語言指令格式與其他微機(jī)的指令格式一樣，均由以下幾部分組成：［標(biāo)號：］操作碼［操作數(shù)］［，操作數(shù)］［；注釋］

標(biāo)號：又稱為指令地址符號，地址的符號化，一般由1到6個(gè)字符組成，以字母開頭的字母數(shù)字串，與操作碼之間用冒號分開。

操作碼：是由助記符表示的字符串，它規(guī)定了指令的操作功能。

操作數(shù)：是指參加操作的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的地址。

注釋：是為該條指令作說明，以便于閱讀。

注意：［］中表示為可選項(xiàng)。操作數(shù)可以為1、2、3個(gè)，也可以沒有。

不同功能的指令，操作數(shù)作用不同，如：傳送指令多數(shù)有兩個(gè)操作數(shù)，寫在左面的是目的操作數(shù)（表示操作結(jié)果存放的單元地址），寫在右面的稱為源操作數(shù)（指出操作數(shù)的來源）。操作碼和操作數(shù)之間必須用空格分隔，操作數(shù)與操作數(shù)之間必須用逗號“，”分隔。帶方括號項(xiàng)可有可無，稱為可選項(xiàng)。操作碼是指令的核心不可缺少。

2、指令分類

MCS-51的111條指令分為下面5類：

（1）數(shù)據(jù)傳送類指令29條，分為片內(nèi)RAM，片外RAM、程序存儲(chǔ)器的傳送指令，交換及堆棧操作指令。

（2）算術(shù)運(yùn)算類24條，分為加，帶進(jìn)位加，減，乘，除，加1，減1指令。

（3）邏輯運(yùn)算類24條，分為邏輯與、或、異或、移位指令。

（4）控制程序轉(zhuǎn)移類17條，分為無條件轉(zhuǎn)移與調(diào)用，條件轉(zhuǎn)移，空操作指令。

（5）布爾變量操作類17條，分為數(shù)據(jù)傳送、位與、位或，位轉(zhuǎn)移指令。

3. 指令代碼：

（1）數(shù)據(jù)傳送類

MOV 傳送數(shù)據(jù)

指令格式：MOV A，#DATA;將立即數(shù)DATA送到累加器A中。

例：

MOV P1，#11111110B；把立即數(shù)11111110B傳送到P1口。

MOVX 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳送數(shù)據(jù)

指令格式：MOVX A，@DPTR；將DPTR指向的地址單元中的內(nèi)容傳送至A中。

例：MOV DPTR，#1000H；將地址1000H傳送到數(shù)據(jù)指針DPTR中。

MOVX A，@DPTR；將DPTR指向的地址單元（1110H）中的內(nèi)容傳送至A中。

MOVC 程序存儲(chǔ)器傳送數(shù)據(jù)

指令格式： MOVC A，@A+DPTR；

例：MOV A，#00H

MOV DPTR，#1000H；將地址1000H傳送到數(shù)據(jù)指針DPTR中。

MOVC A，@A+DPTR；把累加器A的值和DPTR的值相加得到值作為地址，把這個(gè)程序存儲(chǔ)器的地址單元中的內(nèi)容傳送到A中。

（2）算術(shù)運(yùn)算指令

ADD 不帶進(jìn)位的加法類指令

指令格式：ADD A，#DATA；把立即數(shù)DATA和累加器A的內(nèi)容相加得到的值存放到累加器A中。A+DATA→A

例：

SETB C;讓累加器C置1

MOV A，#01H;A=01H

ADD A，#01H;A=02H

ADDC 帶進(jìn)位的加法類指令

指令格式：ADDC A，#DATA；把立即數(shù)DATA和累加器A的內(nèi)容相加，再加上進(jìn)位標(biāo)志C得到的值存放到累加器A中。A+DATA+C→A

例：

SETB C; 把累加器C置1

MOV A，#01H ; A=01H

ADDC A，#01H; A+DATA+C→A ，A=03H

SUBB帶借位的減法類指令

指令格式：SUBB A，#DATA；把累加器A的內(nèi)容減去立即數(shù)DATA再減去進(jìn)位標(biāo)志C得到的值存放到累加器A中。A-DATA-C→A

例：

SETB C; 讓累加器C置1

MOV A，#03H; A=03H

SUBB A，#01H; A=01H

INC加一指令

指令格式：INC A ；把A的內(nèi)容加1再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#01H；A=01H

INC A ；A=02H

DEC 減1指令

指令格式：DEC A ；把A的內(nèi)容減1再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#03H ；A=03H

DEC A ；A=02H

（3）邏輯運(yùn)算指令

CLR 清零指令

指令格式：CLR A ；把A的內(nèi)容清零再存儲(chǔ)到A中，A=00H。

MOV A，#00000001B；A=00000001B

CLR A ；A=00000000B

CPL 按位取反

指令格式：CPL A ；把A的內(nèi)容按位取反后再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#00000001B；A=00000001B

CPL A ；A=11111110B

ANL 按位取與

指令格式：ANL A ；把A的內(nèi)容按位取與后再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#01000001B ； A=00000001B

ANL A，#01001111B ； A=01000001B

ORL 按位取或

指令格式：ORL A ；把A的內(nèi)容按位取或后再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#00000001B ；A=00000001B

ORL A，#10001111B ；A=10001111B

XRL 按位取異或，相同為0，不同為1。

指令格式：XRL A ；把A的內(nèi)容按位取異或后再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#00000001B；A=00000001B

XRL A，#00001111B ；A=00001110B

RL左移位指令

指令格式：RL A ；把A的內(nèi)容按位左移后再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#00000001B；A=00000001B

RL A ；A=00000010B

RL A ；A=00000100B

RL A；A=00001000B

RR右移位指令

指令格式：RR A ；把A的內(nèi)容按位右移后再存儲(chǔ)到A中。

例：

MOV A，#00000001B ；A=10000000B

RR A ；A=01000000B

RR A ；A=00100000B

RR A ；A=00010000B

（4）位操作指令

SETB 置1指令，只能對位操作，不可以對字節(jié)操作。

指令格式：SETB BIT ；對位BIT置1。

例：

SETB P1.0 ；P1.0=1

CLR 清零指令，可對位操作，也可對字節(jié)操作。

指令格式：CLR BIT ；對位BIT置0。

SETB C

MOV A，#11110000B

CLR C

CLR A

CPL 取反，可對位操作，也可對字節(jié)操作。

指令格式：CPL BIT ；對位BIT取反。

SETB C

MOV A，#11110000B

CPL C

CPL A

（5）控制及轉(zhuǎn)移指令

LJMP 長跳轉(zhuǎn)指令

指令格式： LJMP 標(biāo)號；程序?qū)⑻D(zhuǎn)到標(biāo)號處執(zhí)行。

LCALL長調(diào)用子程序指令，常與RET配合使用。

指令格式： LCALL 標(biāo)號；調(diào)用為標(biāo)號的子程序去執(zhí)行。

RET子程序返回指令。

DJNZ 條件轉(zhuǎn)移類指令（自減一指令）

指令格式： LOOP：DJNZ R7，LOOP

執(zhí)行分兩步：

（1）將R7的內(nèi)容減一后再送到R7中。

（2）判斷R7是不是等于0

如果是等于0，順序執(zhí)行下面的程序。

如果不等于0，跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號為LOOP的地方去執(zhí)行。

例：

MOV R7，#3；送循環(huán)次數(shù)。

CLR A；對A清零。

LOOP：INC A；對A加1。

DJNZ R7，LOOP；先讓R7自減1，后判斷是否等于0。

；不等于0跳轉(zhuǎn)，等于零往下執(zhí)行。

END

運(yùn)行上面的程序后累加器A的值是多少？

答案：A=03H

學(xué)完了指令系統(tǒng)現(xiàn)在我們來實(shí)戰(zhàn)一下，一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)的制作

單片機(jī)最小系統(tǒng)制作

一、確定任務(wù)

開發(fā)單片機(jī)最小系統(tǒng)

二、任務(wù)分析：

該系統(tǒng)具有的功能：

（1）具有2位LED數(shù)碼管顯示功能。

（2）具有八路發(fā)光二極管顯示各種流水燈。

（3）可以完成各種奏樂，報(bào)警等發(fā)聲音類實(shí)驗(yàn)。

（4）具有復(fù)位功能。

三、功能分析

（1）兩位LED 數(shù)碼管顯示功能，我們可以利用單片機(jī)的P0口接兩個(gè)數(shù)碼管來現(xiàn)這個(gè)功能；

（2）八路發(fā)光二極管顯示可以利用P1口接八個(gè)發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能；

（3）各種奏樂、報(bào)警等發(fā)聲功能可以采用P2.0這個(gè)引腳接一蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)。

（4）利用單片機(jī)的第9腳可以設(shè)計(jì)成復(fù)位系統(tǒng)，我們采用按鍵復(fù)位；利用單片機(jī)的18、19腳可以設(shè)計(jì)成時(shí)鐘電路，我們利用單片機(jī)的內(nèi)部振蕩方式設(shè)計(jì)的。

四、設(shè)計(jì)框圖

五、硬件電路設(shè)計(jì)

根據(jù)本系統(tǒng)的功能，和單片機(jī)的工作條件，我們設(shè)計(jì)出下面的電路圖。

六、元件清單的確定：

數(shù)碼管：共陰極2只（分立）

電解電容：10UF的一只

30PF的電容2只

220歐的電阻9只

4.7K的電阻一只

1.2K的電阻一只

4.7K的排阻一只，

12MHZ的晶振一只

有源5V蜂名器一只

AT89S51單片機(jī)一片

常開按鈕開關(guān)1只

緊鎖座一只（方便芯取下來的，綠色的）

發(fā)光二極管（5MM紅色）8只

萬能板電路版15*17CM

S8550三極管一只

4．5V電池盒一只，導(dǎo)線若干。

七、硬件電路的焊接

按照原理圖把上面的元件焊接好，詳細(xì)步驟省略。

八、相關(guān)程序編寫

針對上面的電路原理圖，設(shè)計(jì)出本系統(tǒng)的詳細(xì)功能：

（1）、第一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，同時(shí)數(shù)碼管顯示“1”。

（2）、第二個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，同時(shí)數(shù)碼管顯示“2”。

（3）、依次類推到第八個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，同時(shí)數(shù)碼管顯示“8”。

以上出現(xiàn)的是流水燈的效果

（4）、所有的發(fā)光二極管滅了，同時(shí)數(shù)碼管現(xiàn)實(shí)“0”。

（5）、數(shù)碼管顯示“1”。

（6）、數(shù)碼管顯示“2、……”直到“9、A、B、C、D、E、F、Y”。

（7）、蜂鳴器發(fā)出九聲報(bào)警聲后重復(fù)上面所有步驟。

（8）程序如下：

ORG 0000H；偽指令，定義下面的程序代碼（機(jī)器代碼）從地址為0000H的單元存放。

LJMP START；跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號為START的地方去執(zhí)行。

ORG 0030H；偽指令，定義下面的程序代碼（機(jī)器代碼）從地址為0030H的單元存放。

START:MOV P1，#0FEH ；點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光二極管。

CLR P2.7 ；送低電平到第一個(gè)數(shù)碼管，開啟數(shù)碼管。

CLR P2.6 ；送低電平到第二個(gè)數(shù)碼管，開啟數(shù)碼管。

MOV P0，#06H；讓數(shù)碼管顯示“1” 。