MCS51单片机指令系统 与汇编语言程序设计

思考题与习题部分参考答案

MCS51单片机指令系统 与汇编语言程序设计 1． 8051单片机的指令系统有何特点？

解：8051的指令系统由111条指令组成。如果按字节数分类，有49条单字节指令46条双字节指令和16条三字节指令，以单字节指令为主；如果按照指令执行时间分类，有64条单周期指令、45条双周期指令和２条四周期指令，以单周期指令为主。

8051的指令系统具有以下特点：

（1）存储效率高、执行速度快，可以进行直接地址到直接地址的数据传送，能把一个并行I/O口中的内容传送到内部RAM单元中而不必经过累加器A或工作寄存器Rn。这样可以大大提高传送速度和缓解累加器A的瓶颈效应。 （2）用变址寻址方式访问程序存储器中的表格，将程序存储器单元中的固定常数或表格字节内容传送到累加器A中。这为编成翻译算法提供了方便。 （3）在算术运算指令中设有乘法和除法指令

（4）指令系统中一些对I/O口进行操作的指令具有“读——修改——写”的功能。这一功能指:在执行读锁存器的指令时，CPU首先完成将锁存器的值通过缓冲器BUF2度入内部，进行修改、改变，然后重新写到锁存器中去。这种类型指令包含所有的逻辑操作和位操作指令。 （5）8051单片机内部有一个布尔处理器，对为地址空间具有丰富的位操作指令。布尔操作类指令有17条，包括布尔传送指令、布尔状态控制指令、布尔逻辑操作指令、布尔条件转移指令。

2．8051单片机指令系统按功能可分为几类？具有几种寻址方式？它们的寻址范围如何？ 解：MCS-51单片机指令系统按功能可分为5类：

（1）数据传送指令 （2）算术运算指令

（3）逻辑运算和移位指令 （4）控制转移指令

（5）位操作指令

MCS-51单片机的指令系统提供了七种寻址方式，其对应的寻址范围如下表：

寻址方式 使用的变量 寻址范围 立即寻址 程序存储器 内部RAM低128个字节； 直接寻址 特殊功能寄存器SFR 寄存器寻址 R0~R7；A、B、DPTR、C @R0、@R1、SP 内部RAM、堆栈指针SP 寄存器间接寻址 @R0、@R1、@DPTR 外部RAM 变址寻址 @A+PC、@A+DPTR 程序存储器 相对寻址 PC+偏移量 程序存储器 内部RAM低128B位寻址区 位寻址 可位寻址的特殊功能寄存器位

3．访问特殊功能寄存器和外部数据存储器应采用哪种寻址方式？ 解: 访问特殊功能寄存器，应采用直接寻址、位寻址方式。

访问外部数据存储器，应采用寄存器间接寻址方式。

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在0～255B范围内，可用寄存器R0、R1间接寻址：

MOVX A，@R0 或 MOVX A，@R1 MOVX @R0，A 或 MOVX @R1，A

在0～64KB范围内，可用16位寄存器DPTR间接寻址：

MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A

4．“DA A”指令的作用是什么？怎样使用？

解：这条指令是在进行BCD码加法运算时，跟在“ADD”和“ADDC”指令之后，用来对BCD码的加法运算结果自动进行修正的，使其仍为BCD码表达形式。 在计算机中，遇到十进制调整指令时，中间结果的修正是由ALU硬件中的十进制修正电路自动进行的。用户不必考虑何时该加“6”，使用时只需在上述加法指令后面紧跟一条“DA A”指令即可。

5．片内RAM 20H~2FH单元中的128个位地址与直接地址00H~7FH形式完全相同，如何在指令中区分出位寻址操作和直接寻址操作？

解: 虽然内部RAM位寻址区的位地址范围00H～7FH与低128个单元的单元地址范围00H～7FH形式完全相同，但是在应用中可以通过指令的类型区分单元地址和位地址。

位寻址的操作只适用于下列位指令，而直接寻址操作对这些指令是无效的。 MOV C，bit MOV bit，C CLR bit SETB bit CPL bit ANL C，bit ANLC，/bit JB bit，rel JNB bit，rel

6．8051单片机指令系统中有长跳转LJMP，长调用LCALL指令，为何还没有设置了绝对跳转AJMP，绝对调用ACALL指令？在实际使用是应怎样考虑？

解: 在实际应用中，可从寻址范围和指令长度两个方面来选择长跳转指令LJMP和短跳转指令AJMP、长调用指令LCALL和短调用指令ACALL。

长跳转LJMP在64KB范围内转移，而短跳转AJMP只能在2KB空间转移。长调用LCALL调用位于64KB程序空间的子程序，而短调用ACALL调用位于2KB程序空间范围的子程序。AJMP、ACALL指令代码长度为２个字节；LJMP、LCALL指令代码长度为３个字节。

7．SJMP，AJMP和LJMP指令在功能上有何不同？ 解: 指令的转移范围不同。

SJMP是256B范围内的相对转移指令，AJMP是2KB范围内的无条件短跳转指令，LJMP是64KB范围内的无条件长跳转指令。

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8．MOVC A，@DPTR与MOVX A，@DPTR指令有何不同？ 解: 指令的转移范围不同。

SJMP是256B范围内的相对转移指令，AJMP是2KB范围内的无条件短跳转指令，LJMP是64KB范围内的无条件长跳转指令。

9． 在“MOVC A，@A+DPTR”和“MOVC A，@A+PC”中，分别使用了DPTR和PC作基址，请问这两个基址代表什么地址？使用中有何不同？

解: 使用@A+DPTR基址变址寻址时，DPTR为常数且是表格的首地址，A为从表格首址到被访问字节地址的偏移量。

使用@A+PC基址变址寻址时，PC仍是下条指令首地址，而A则是从下条指令首地址到常数表格中的被访问字节的偏移量。

10．设片内RAM中的（40H）=50H，写出执行下列程序段后寄存器A和R0，以及片内RAM中50H和51H单元的内容为何值？ MOV A，40H MOV R0，A MOV A，#00 MOV @R0，A MOV A，#30H MOV 51H，A MOV 52H，#70H 解：结果为：（A）＝30H （R0）=50H （50H）＝00H （51H）＝30H

11．设堆栈指针（SP）=60H，片内RAM中的（30H）=24H，（31H）=10H。执行下列程序

段后，61H，62H，30H，31H，DPTR及SP中的内容将有何变化？ 解：

结果为： (61H)=24H (62H)=10H (30H)=00H (31H)=0FFH DPTR=2410H SP=60H

12．在8051的片内RAM中，已知（20H）=30H，（30H）=40H，（40H）=50H，（50H）=55H。

分析下面各条指令，说明源操作数的寻址方式，分析按顺序执行各条指令后的结果。 MOV A，40H MOV R0，A MOV P1，#0F0H MOV @R0，20H MOV 50H，R0 MOV A，@R0 MOV P2，P1

解： 指令 源操作数的寻址方式 执行指令后的结果

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MOV A,40H 直接寻址 (A)=50H MOV R0,A 寄存器寻址 (R0)=50H MOV P1,#80H 立即寻址 (P1)=80H MOV @R0,20H 寄存器间接寻址 (50H)=30H MOV DPTR,#2000H 立即寻址 (DPTR)=2000H MOV 40H,30H 直接寻址 (40H)=40H MOV R0,30H 直接寻址 (R0)=40H MOV D0H,R0 直接寻址 (D0H)=40H MOV 10H,#10H 立即寻址 MOV A,@R0 寄存器间接寻址 MOV P2,P1 寄存器寻址

13．完成以下的数据传送过程。 （1）R1的内容传送到R0。

（2）片外RAM 20H单元的内容送R0。

（3）片外RAM 20H单元的内容送片内RAM 20H （4）片外RAM 1000H单元的内容送片内RAM 20H （5）片外RAM 20H单元的内容送R0。

（6）片外RAM 2000H单元的内容送片内RAM 20H （7）片外RAM 20H单元的内容送片外RAM 20H 解:（1）R1的内容传送到R0 ； MOV A, R1 MOV R0, A

（2）片外RAM 20H单元内容送R0 ； MOV DPTR, #0020H MOVX A, @DPTR MOV R0, A

（3）片外 RAM 20H单元的内容送片内RAM 20H单元； MOV DPTR, #0020H MOVX A, @DPTR MOV 20H, A

（4）片外RAM 1000H单元的内容送片内 RAM 20H 单元； MOV DPTR, #1000H MOVX A, @DPTR MOV 20H, A （5）ROM 2000H单元的内容送R0单元； MOV A, #00H MOV DPTR, #2000H MOVC A, @A+DPTR

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(10H)=10H (A)=50H (P2)=80H

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MOV R0H, A

（6）ROM 2000H 单元的内容送片内RAM 20H单元； MOV A, #00H MOV DPTR, #2000H MOVC A, @A+DPTR

MOV 20H, A

（7）ROM 2000H单元的内容送片外RAM 20H单元。 MOV A, #00H MOV DPTR, #2000H MOVC A, @A+DPTR MOV DPTR, #0020H MOVX @DPTR, A

14．设有两个4位BCD码，分别存放在片内RAM的23H，22H单元和33H，32H单元中，求它们的和，并送入43H，42H单元中去。（以上均为低位字节，高位在高字节）。 解:

ORG 0000H

LJMP START ORG 0030H START： MOV A，22H ADD A，32H DA A MOV 42H，A MOV A，23H ADDC A，33H DA A MOV 43H，A SJMP $

END

15．编程将片内RAM的40H~60H单元中内容送到片外RAM以3000H开始的单元中。 解:

ORG 0000H

LJMP MAIN ORG 0030H MAIN： MOV R7，#20H MOV R1，#40H MOV DPTR，#3000H LOOP：MOV A，@R1 MOVX @DPTR，A INC R1 INC DPTR DJNZ R7，LOOP SJMP $ END

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