匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)
通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們對(duì)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)已有了一定的了解，下面，我們將與大家一起來(lái)學(xué)習(xí)單片機(jī)的匯編指令系統(tǒng)。
所謂指令，就是規(guī)定計(jì)算機(jī)進(jìn)行某種操作的命令。計(jì)算機(jī)按程序一條一條地依次執(zhí)行指令，從而完成指定任務(wù)。一條指令只能完成有限的功能，為使計(jì)算機(jī)完成一定的或者復(fù)雜的功能，就需要一系列指令。
一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令越豐富，尋址方式越多，且每條指令的執(zhí)行速度越快，則它的總體功能就越強(qiáng)。
程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言：機(jī)器語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言
我們學(xué)習(xí)的80C51單片機(jī)共有111條指令，這111條指令共有七種尋址方式。其中：
數(shù)據(jù)傳送類指令 29條
算術(shù)運(yùn)算類指令 24條
邏輯運(yùn)算及移位類指令 24條
控制轉(zhuǎn)移類指令 17條
位操作指令 17條
這111條指令的具體功能我們?cè)诤竺娴恼n程中將會(huì)逐條的與大家進(jìn)行分析。
由于計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制數(shù)，所以計(jì)算機(jī)的指令均由二進(jìn)制代碼組成。為了閱讀和書寫的方便，常把它寫成十六進(jìn)制形式，通常稱這樣的指令為機(jī)器指令，F(xiàn)在一般的計(jì)算機(jī)都有幾十甚至幾百種指令。顯然即便用十六進(jìn)制去書寫和記憶也是不容易的，為了便于記憶和使用的方便，制造廠家對(duì)指令系統(tǒng)的每一條指令都給出了助記符。
助記符是根據(jù)機(jī)器指令不同的功能和操作對(duì)象來(lái)描述指令的符號(hào)。由于助記符是用英文縮寫來(lái)描述指令的特征，因此它不但便于記憶，也便于理解和分類。這種用助記符形式來(lái)表示的機(jī)器指令稱為匯編語(yǔ)言指令。匯編語(yǔ)言有如下特點(diǎn)：
① 助記符指令和機(jī)器指令一一對(duì)應(yīng)，所以用匯編語(yǔ)言編寫的程序效率高，占用存儲(chǔ)空間小，運(yùn)行速度快，因此匯編語(yǔ)言能編寫出最優(yōu)化的程序。
② 使用匯編語(yǔ)言編程比使用高級(jí)語(yǔ)言困難。因?yàn)閰R編語(yǔ)言是面向計(jì)算機(jī)的，匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)人員必須對(duì)計(jì)算機(jī)硬件有相當(dāng)深入的了解。
③ 匯編語(yǔ)言能直接訪問(wèn)存儲(chǔ)器及接口電路，也能處理中斷，因此匯編語(yǔ)言程序能直接管理和控制硬件設(shè)備。④ 匯編語(yǔ)言缺乏通用性，程序不易移植，各種計(jì)算機(jī)都有自己的匯編語(yǔ)言，不同計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言之間不能通用。
匯編指令的格式MCS-51匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式表示如下：
〔<標(biāo)號(hào)>〕：<操作碼>〔<操作數(shù)>〕;〔<注釋>〕
即一條匯編語(yǔ)句是由標(biāo)號(hào)、操作碼、操作數(shù)和注釋四個(gè)部分所組成，其中方括號(hào)括起來(lái)的是可選擇部分，可有可無(wú)，視需要而定。
指令通常兩部份組成：操作碼、操作數(shù)
操作碼：是由助記符表示的字符串，操作碼其實(shí)就是告訴我們這條指令是起什么樣的一個(gè)功能，是加?減?傳送?還是控制?等等。
操作數(shù)：是指參加操作的數(shù)據(jù)或者是數(shù)據(jù)地址。
注釋：為了便于我們閱讀程序，通常我們?cè)谥噶畹暮竺娑紩?huì)加上注釋。
標(biāo)號(hào)：用來(lái)表示子程序名稱或程序執(zhí)行條件跳轉(zhuǎn)時(shí)的程序跳轉(zhuǎn)地址，實(shí)際上是表示一個(gè)地址值。
在80C51指令系統(tǒng)中，操作數(shù)可以是1、2、3個(gè)，也可以沒(méi)有。不同功能的指令，操作數(shù)作用也不同。
例如，傳送類指令多數(shù)有兩個(gè)操作數(shù)，寫在左面的稱為目的操作數(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(lái)源)。
操作碼與操作數(shù)之間必須用空格分開，操作數(shù)與操作數(shù)之間必須用逗號(hào)“，”分開。帶方括號(hào)的項(xiàng)可有可無(wú)，稱為可選項(xiàng)。
由指令格式可見(jiàn)，操作碼是指令的核心，不可缺少。例如一條傳送指令的書寫格式如為：MOV A,3AH ;(3AH)A它表示將3AH存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送到累加器A中。
指令的長(zhǎng)度所謂指令的長(zhǎng)度，就是描述一條指令所需要的字節(jié)數(shù)，用一個(gè)字節(jié)能描述的指令我們叫1字節(jié)指令，同理，用兩個(gè)字節(jié)描述的叫2字節(jié)指令，用三個(gè)字節(jié)描述的指令就叫3字節(jié)指令。
在這里我們對(duì)80C51的111條指令進(jìn)行了分類：1字節(jié)指令共有49條，2字節(jié)指令共有45條，3字節(jié)指令共有17條，到底哪條指令是1字節(jié)、2字節(jié)或者3字節(jié)指令，在我們后面的指令表中都可以查閱到的。這里有一個(gè)問(wèn)題請(qǐng)大家引起注意，在前面的課程中，我們學(xué)習(xí)過(guò)指令計(jì)數(shù)器PC，PC是一個(gè)16位的計(jì)數(shù)器，那么這個(gè)指令計(jì)數(shù)器是怎樣來(lái)計(jì)數(shù)的呢?
我們的指令有1字節(jié)、2字節(jié)、3字節(jié)指令。是不是每執(zhí)行一個(gè)字節(jié)，這個(gè)指令計(jì)數(shù)器PC就自動(dòng)加1?答案是錯(cuò)誤的!!實(shí)際上，PC始終是跟蹤著指令的，并不是以字節(jié)數(shù)來(lái)相加。在我們存放程序的ROM中，是一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的向后執(zhí)行，但程序計(jì)數(shù)器PC并不是每加一個(gè)字節(jié)就加1，它是對(duì)特定的某一條指令執(zhí)行完了之后，相應(yīng)的程序計(jì)數(shù)器PC才加1，那么這條指令可能是1個(gè)字節(jié)，也可能是2個(gè)或者3個(gè)字節(jié)。這個(gè)大家要引起重視。
在學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)時(shí)，先要了解某些符號(hào)的意義，現(xiàn)說(shuō)明如下：
Rn ：當(dāng)前選中的工作寄存器組R0-R7(n=0-7)。它在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址由PSW中的RS1和RS0確定，可以是00H-07H(第0組)、08H-0FH(第1組)、10H-17H(第2組)、18H-1FH(第3組)。
Ri ：當(dāng)前選中的工作寄存器組中可作為地址指針的兩個(gè)工作寄存器R0和R1(i=0或i=1)。它在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址由RS0及RS1確字，分別為00H、01H;08H、09H;10H、11H;18H、19H。
Direct ：8位片內(nèi)RAM單元(包含SFR)的直接地址
#data ：代表指令中8位的常量數(shù)據(jù)
#data16 ：代表指令中16位的常量數(shù)據(jù)
addr16 ：LCALL與LJMP所使用的16位目的地址
addr11 ：ACALL與AJMP所使用的11位目的地址
rel ：指程序遇條件跳躍時(shí)的相對(duì)地址，往前最多可以跳128個(gè)字節(jié)，往后最多可以跳127個(gè)字節(jié)。
bit ：特殊目的寄存器或內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM中可直接尋址的位。
@ ：間接尋址方式中，表示間址寄存器的符號(hào)
/ ：位操作指令中，表示對(duì)該位先取反再參與操作，但不影響該位原值。
X ：片內(nèi)RAM的直接地址或寄存器
(X) ：在址接尋址方式中，表示直接地址X中的內(nèi)容;在間接尋址方式中，表示由間址寄存器X指出的地址單元中的內(nèi)容。
→ ：指令操作流程，將箭頭左邊的內(nèi)容送入箭頭右邊的單元內(nèi)。
← ：指令操作流程，將箭頭右邊的內(nèi)容送入箭頭左邊的單元內(nèi)。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-19
