單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

MCS-51是指由美國(guó)INTEL公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱，這一系列單片機(jī)包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品。

學(xué)習(xí)單片機(jī)，除了搞清單片機(jī)內(nèi)部功能、存儲(chǔ)空間分配及I/O接口外，還應(yīng)掌握其指令系統(tǒng)。MCS-51共有111條指令，現(xiàn)介紹我們總結(jié)出的快速記憶MCS-51指令的方法，供大家參考。

大家都知道，匯編語(yǔ)言指令由操作碼、操作數(shù)兩部分組成。MCS-51使用匯編語(yǔ)言指令，它共有44個(gè)操作碼助記符，33種功能，其操作數(shù)有#data、direct、Rn、@Ri等。這里先介紹指令助記符及其相關(guān)符號(hào)的記憶方法。

一、助記符號(hào)的記憶方法

1 表格列舉法

把44個(gè)指令助記符按功能分為五類，每類列表記憶。此處從略，請(qǐng)讀者自己總結(jié)。

2 英文還原法

單片機(jī)的操作碼助記符是該指令功能的英文縮寫，將縮寫還原成英語(yǔ)原文，再對(duì)照漢語(yǔ)有助于理解其助記符含義，從而加強(qiáng)記憶。例如：

增量 INC-Incremect

減量 DNC-Decrement

短轉(zhuǎn)移 SJMP-Short jump

長(zhǎng)轉(zhuǎn)移 LJMP-Long jump

比較轉(zhuǎn)移 CJNE-Compare jump not equality

絕對(duì)轉(zhuǎn)移 AJMP-Absolute jump

空操作 NOP-No operation

交換 XCH-Exchange

加法　ADD-Addition

乘法 MUL-Multiplication

除法 DIV-Division

左環(huán)移 RL-Rotate left

進(jìn)位左環(huán)移 RLC-Rotate left carry

右環(huán)移 RR-Rotate right

進(jìn)位右環(huán)移RRC-Rotate right carry

3 功能模塊記憶法

單片機(jī)的44個(gè)指令助記符，按所屬指令功能可分為五大類，每類又可以按功能相似原 則為2～3組。這樣，化整為零，各個(gè)擊破，實(shí)現(xiàn)快速記憶。

1)數(shù)據(jù)傳送組

2)加減運(yùn)算組：

MOV 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送

ADD 加法

MOVC 程序存儲(chǔ)器傳送

ADDC 帶進(jìn)位加法

MOVX 外部數(shù)據(jù)傳送

SUBB 帶進(jìn)位減法

3)邏輯運(yùn)算組

4)子程序調(diào)用組：

ANL 邏輯與

LCALL 長(zhǎng)調(diào)用

ORL 邏輯或

ALALL 絕對(duì)調(diào)用

XRL 邏輯異或

RET 子程序返回

二、指令的記憶方法

1 指令操作數(shù)的有關(guān)符號(hào)

MCS-51的尋址方式共有六種：立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間址、變 址尋址、相對(duì)尋址。我們必須掌握其表示的方法。

1)立即數(shù)與直接地址。ata表示八位立即數(shù)，#data16表示是十六位立即數(shù)，data或 direct表示直接地址。

2)Rn(n=0-7)、A、B、CY、DPTR寄存器尋址變量。

3)@R0、@R1、@DPTR、SP表示寄存器間址變量。

4)DPTR+A、PC+A表示變址尋址的變量。

5)PC+rel(相對(duì)量)表示相對(duì)尋址變量。

記住指令的助記符，掌握不同尋址方式的指令操作數(shù)的表示方法，為我們記憶匯編指 令打下了基礎(chǔ)。MCS-51指令雖多，但按功能可分為五類， 其中數(shù)據(jù)傳送類28條，算術(shù)運(yùn)算類24條，邏輯操作類25條，控制轉(zhuǎn)移類17條，布爾位操作 類17條。在每類指令里，根據(jù)其功能，抓住其源、 目的操作數(shù)的不同組合，再輔之以下方法，是完全能記住的。 我們約定，可能的目的操作數(shù)按(# data/direct/A/Rn/@Ri )順序表示。

對(duì)于MOV指令，其目的操作數(shù)按A、Rn、direct、@Ri的順序書(shū)寫，則可以記住MOV的15 條指令。例如以累加器A為目的操作數(shù)，可寫出如下4條指令。

MOV A，# data/direct/A/Rn/@Ri

以此類推，寫出其它指令。

MOV Rn，#data/direct/A

MOV direct，# data/direct/A/Rn/@Ri

MOV @Ri，#data/direct/A

2 指令圖示記憶法

圖示記憶法是把操作功能相同或相似、但其操作數(shù)不同的指令，用圖形和箭頭將目 的、源操作數(shù)的關(guān)系表示出來(lái)的一種記憶方法。 例如：由助記符MOV、MOVX、MOVC組成的送數(shù)組指令，可以用圖1、2幫助記憶。

由助記符CJNE形成的四條指令，也可以用圖示法表示，如圖3。 CJNE A，#data，rel　　 CJNE A，direct，rel CJNE @Rn，#data，rel　CJNE @Ri，#data，rel

另外，對(duì)于由(ANL、ORL、ARL)形成的18條邏輯操作指令，有關(guān)A的四條環(huán)移指令， 也可以用圖示法表示，請(qǐng)讀者自行畫出記憶。

3 相似功能歸類法

在MCS-51指令中，我們發(fā)現(xiàn)部分指令其操作碼不同，但功能相似，而操作數(shù)則完全一 樣。相似功能歸類法就是把具有這樣特點(diǎn)的指令放在一起記憶， 只要記住其中的一條，其余的也就記住了。如加、減法的十二條指令，與、或、非的十八 條指令，現(xiàn)列舉如下。

ADD/ADDC/SUBB A，# data/direct/Rn/@Ri

ANL/ORL/XRL A，# data/direct/Rn/@Ri

ANL/ORL/XRL direct，#data/a

上述每一排指令，功能相似，其操作數(shù)都相同。其它的如加1(INC)、減1(DEC)指令也 可照此辦理。

4 口訣記憶法

對(duì)于有些指令，我們可以把相關(guān)的功能用精練的語(yǔ)言編成一句話來(lái)記憶。如PUSH direct和POP direct這兩條指令。 初學(xué)者常常分不清堆棧SP的變化情況，為此編成這樣一句話：(SP的內(nèi)容)加1(direct的內(nèi) 容)再入棧，(SP的內(nèi)容)彈出(到direct單元)SP才減1。 又如乘法指令中積的存放，除法指令中被除數(shù)和除數(shù)以及商的存放，都可以編成口訣記憶如下：

MUL AB

高位積(存于)B，低位積(存于)A。

DIV AB

A除以B，商(存于)A余(下)B。

上面介紹了幾種快速記憶單片機(jī)指令的方法，希望能起到拋磚引玉的作用，相信讀者在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過(guò)程中能找到適合自己的方法來(lái)記憶。但是，有了好的方法還不夠，還需要實(shí)踐，即多讀書(shū)上的例題和別人編寫的程序，自己再結(jié)合實(shí)際編寫一些程序。只有這樣， 才能更好更快地掌握單片機(jī)指令系統(tǒng)。

建議

學(xué)單片機(jī)之初，你必須懂一些數(shù)字電路，若對(duì)數(shù)字電路中的一般概念都很模糊，最好還是再補(bǔ)習(xí)一下再來(lái)學(xué)單片機(jī)。接下來(lái)你最好先選一種單片機(jī)機(jī)種進(jìn)行學(xué)習(xí)，因?yàn)槟壳皢纹瑱C(jī)機(jī)種較多，其結(jié)構(gòu)和指令均不相同，若這種學(xué)兩天，那種學(xué)兩天往往會(huì)灘多嚼不爛。這里建議你最好先學(xué)8051單片機(jī)，因?yàn)?051方面的書(shū)籍、資料、器材都較多。PIC和AVR以及其它類型的單片機(jī)雖有其長(zhǎng)處，但現(xiàn)在的書(shū)籍、資料以及器件供應(yīng)并不理想，不太適合初學(xué)者選擇。若你對(duì)這些并不在意的話那選擇后者進(jìn)行學(xué)習(xí)也未尚不可。

我們建議你選擇8051單片機(jī)開(kāi)始學(xué)習(xí)的原因還在于8051家族的派生品很多，例如ATMEL公司的AT89C51系列單片機(jī)就是完全兼容MSC-51 8051系列的(也就是說(shuō)，AT89C51的指令、管腳、內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)，以及用法與MSC-51相同)，他不但兼容，而且還有不少創(chuàng)新，比如他的程序存儲(chǔ)器可以電擦、寫，一片IC就擁有了過(guò)去單片機(jī)的最小系統(tǒng)，不需要以前所謂的373和EPROM元件;所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路連接、電路板自制都比較容易，加上目前其價(jià)格較底，你學(xué)習(xí)的片子也可以做產(chǎn)品，做產(chǎn)品的片子也可以做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然AVR系列也有這些特點(diǎn);而PIC及其它系列在這一點(diǎn)上則顯得不太理想。

購(gòu)買單片機(jī)的書(shū)籍最好是書(shū)的前面你能看懂，而書(shū)的后面你不懂，若前后都看不懂的書(shū)最好先別買，因?yàn)檫@本書(shū)短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)你起多大作用。當(dāng)然若不是把書(shū)當(dāng)資料查也不必買前后你都懂的書(shū)，因?yàn)樗鼘?duì)你來(lái)說(shuō)有點(diǎn)淺。應(yīng)以原理書(shū)籍為主。其次可以購(gòu)買一些應(yīng)用方面的書(shū)籍以便參考。

電子技術(shù)本身與實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)，若光靠看書(shū)是很難理解其原理和學(xué)會(huì)單片機(jī)開(kāi)發(fā)的。你應(yīng)該購(gòu)置相關(guān)單片機(jī)的芯片、編程器、實(shí)驗(yàn)板，以及開(kāi)發(fā)他的相關(guān)軟件。并以邊看書(shū)邊實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)其效果將明顯好的多!由于初學(xué)，不可能購(gòu)置很多昂貴的設(shè)備，建議學(xué)習(xí)用的單片機(jī)芯片其程序儲(chǔ)存器是可以反復(fù)可擦寫的，如AT89C系列或AVR系列。這樣，在學(xué)習(xí)燒寫時(shí)是無(wú)后顧之憂的。

現(xiàn)在來(lái)談?wù)剢纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)的步驟。想讓單片機(jī)按你的意思(想法)完成一項(xiàng)任務(wù)，必須先編寫供其使用的程序，編寫單片機(jī)的程序應(yīng)使用該單片機(jī)可以識(shí)別的“語(yǔ)言”，否則你將是對(duì)“石”彈琴。目前較流行的有匯編和C語(yǔ)言;匯編語(yǔ)言可以精確的控制單片機(jī)工作的每一步，而C語(yǔ)言則注重結(jié)果，不必關(guān)心單片機(jī)具體的每一步。習(xí)慣上宜先學(xué)匯編語(yǔ)言后學(xué)C語(yǔ)言，這樣可以對(duì)單片機(jī)有一個(gè)更深的了解，再說(shuō)，就是用C語(yǔ)言編程，在需要精確控制時(shí)還需要嵌入?yún)R編語(yǔ)句。當(dāng)然，也有一開(kāi)始就用C語(yǔ)言的，后來(lái)再學(xué)匯編;若你學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)的 Turbo C ，開(kāi)始就學(xué)單片機(jī)的C也許會(huì)更快一些。

單片機(jī)程序是用文本編輯器編寫的純文本文件，象我們平常在windows計(jì)事本中用漢語(yǔ)寫計(jì)劃一樣，先這件事后那件事的去寫，以所使用單片機(jī)語(yǔ)言的語(yǔ)法，按我們的想法把單片機(jī)要做的事“一件一件”的依次寫下來(lái)，遇到“有些事”是重復(fù)的，就指明在什么什么地方已有說(shuō)明(跳轉(zhuǎn))，在正常安排中若有其它突發(fā)事件出現(xiàn)，必須寫一段突發(fā)事件處理計(jì)劃(中斷)... ...。最后保存文件的擴(kuò)展名應(yīng)與所使用的語(yǔ)言要求的名字一致;我們漢語(yǔ)的文章一般保存為*.txt擴(kuò)展名，而匯編語(yǔ)言的文件擴(kuò)展名一般應(yīng)為*.asm;有的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)則有自己的規(guī)定，如用 Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，編寫的匯編程序擴(kuò)展名為*.a51;當(dāng)然Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)也有自己的編輯器，不必用Windows中的記事本。

無(wú)論我們使用匯編語(yǔ)言，還是C語(yǔ)言編寫的程序，只是給我們看的，這個(gè)程序還必須經(jīng)過(guò)與該語(yǔ)言對(duì)應(yīng)的軟件將我們能看懂的匯編或C“翻譯”(編譯)成所用單片機(jī)可以識(shí)別的代碼。將單片機(jī)可以識(shí)別的代碼燒寫(編程)到單片機(jī)程序存儲(chǔ)器中，單片機(jī)裝的實(shí)際電路中才能依你的“計(jì)劃”去工作。

對(duì)于8051系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)，Keil C開(kāi)發(fā)系統(tǒng)具有編輯、編譯、模擬單片機(jī)C語(yǔ)言程序的功能，也能編輯、編譯、模擬匯編語(yǔ)言程序;對(duì)于初學(xué)者，開(kāi)始編寫的程序難免出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤或其它不規(guī)范的語(yǔ)句，由于Keil C編譯時(shí)對(duì)錯(cuò)誤語(yǔ)句提示的是英文，不太好理解，若用匯編的話，可使用DOS下的宏匯編編譯器ASM51;他可以對(duì)出錯(cuò)語(yǔ)句進(jìn)行中文提示;你源程序的注釋部分還可以使用中文，這更便于你今后對(duì)程序的維護(hù)。

編譯出的代碼一般擴(kuò)展名為*.hex或*.bin;這個(gè)代碼文件必須送到單片機(jī)中單片機(jī)在電路中才能按你的“計(jì)劃”去工作。將這個(gè)代碼文件送到單片機(jī)中的工具就是編程器，與電腦連接的編程器一般都通過(guò)并口或者串口與編程器的硬件連接，也有相應(yīng)的服務(wù)程序;在連接好電腦與編程后運(yùn)行其服務(wù)程序，在服務(wù)程序中先選擇所要編程的單片機(jī)型號(hào)，再調(diào)入前面所得到的代碼文件，接下來(lái)就用編程器將這個(gè)代碼文件燒寫到單片機(jī)中。到此，單片機(jī)開(kāi)發(fā)的一個(gè)過(guò)程就大致完成。

當(dāng)然，你不可能一次就把你的“計(jì)劃”用單片機(jī)的語(yǔ)言完美正確的將源程序?qū)懞?就是我們平常制訂的計(jì)劃在實(shí)際中也有修改的)，這就需要反復(fù)修改源程序，反復(fù)編譯、燒寫到單片機(jī)中、反復(fù)將單片機(jī)裝到電路中去實(shí)驗(yàn)。由于單片機(jī)執(zhí)行每一條語(yǔ)句所用的時(shí)間很短，有時(shí)你無(wú)法得到其中間的結(jié)果，也無(wú)法判斷程序出錯(cuò)的位置，這時(shí)你可以使用軟件模擬的方法，讓程序一步一步的執(zhí)行，每執(zhí)行一步，通過(guò)查看單片機(jī)中各關(guān)鍵數(shù)據(jù)的變化情況，來(lái)找到錯(cuò)誤或沒(méi)按你“計(jì)劃”執(zhí)行的語(yǔ)句，從而達(dá)到排錯(cuò)的目的。若你資金不成問(wèn)題的話，也可以購(gòu)買單片機(jī)仿真器，他可以取代實(shí)際電路中的單片機(jī)，在電腦的控制下一步一步的去排錯(cuò)。實(shí)際上無(wú)論軟件模擬(仿真)還是硬件仿真，其功能遠(yuǎn)不止這里講的這一點(diǎn)點(diǎn)。