通過前面的學(xué)習(xí)，我們對單片機(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。

一般來說，一臺計(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)語言：機(jī)器語言，匯編語言，高級語言

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在后面的課程中將會逐條的與大家進(jìn)行分析。

由于計(jì)算機(jī)只能識別二進(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。現(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象來描述指令的符號。由于助記符是用英文縮寫來描述指令的特征，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表示的機(jī)器指令稱為匯編語言指令。匯編語言有如下特點(diǎn)：

① 助記符指令和機(jī)器指令一一對應(yīng)，所以用匯編語言編寫的程序效率高，占用存儲空間小，運(yùn)行速度快，因此匯編語言能編寫出最優(yōu)化的程序。

② 使用匯編語言編程比使用高級語言困難。因?yàn)閰R編語言是面向計(jì)算機(jī)的，匯編語言的程序設(shè)計(jì)人員必須對計(jì)算機(jī)硬件有相當(dāng)深入的了解。

③ 匯編語言能直接訪問存儲器及接口電路，也能處理中斷，因此匯編語言程序能直接管理和控制硬件設(shè)備。④ 匯編語言缺乏通用性，程序不易移植，各種計(jì)算機(jī)都有自己的匯編語言，不同計(jì)算機(jī)的匯編語言之間不能通用。

匯編指令的格式MCS-51匯編語言的語句格式表示如下：

〔<標(biāo)號>〕：<操作碼>〔<操作數(shù)>〕;〔<注釋>〕

即一條匯編語句是由標(biāo)號、操作碼、操作數(shù)和注釋四個部分所組成，其中方括號括起來的是可選擇部分，可有可無，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，通常我們在指令的后面都會加上注釋。

標(biāo)號：用來表示子程序名稱或程序執(zhí)行條件跳轉(zhuǎn)時的程序跳轉(zhuǎn)地址，實(shí)際上是表示一個地址值。

在80C51指令系統(tǒng)中，操作數(shù)可以是1、2、3個，也可以沒有。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&ldquo;，”分開。帶方括號的項(xiàng)可有可無，稱為可選項(xiàng)。

由指令格式可見，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存儲單元的內(nèi)容送到累加器A中。

指令的長度所謂指令的長度，就是描述一條指令所需要的字節(jié)數(shù)，用一個字節(jié)能描述的指令我們叫1字節(jié)指令，同理，用兩個字節(jié)描述的叫2字節(jié)指令，用三個字節(jié)描述的指令就叫3字節(jié)指令。

在這里我們對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。這里有一個問題請大家引起注意，在前面的課程中，我們學(xué)習(xí)過指令計(jì)數(shù)器PC，PC是一個16位的計(jì)數(shù)器，那么這個指令計(jì)數(shù)器是怎樣來計(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)行一個字節(jié)，這個指令計(jì)數(shù)器PC就自動加1?答案是錯誤的!!實(shí)際上，PC始終是跟蹤著指令的，并不是以字節(jié)數(shù)來相加。在我們存放程序的ROM中，是一個字節(jié)一個字節(jié)的向后執(zhí)行，但程序計(jì)數(shù)器PC并不是每加一個字節(jié)就加1，它是對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個字節(jié)，也可能是2個或者3個字節(jié)。這個大家要引起重視。

在學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)時，先要了解某些符號的意義，現(xiàn)說明如下：

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工作寄存器R0和R1(i=0或i=1)。它在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中的地址由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的相對地址，往前最多可以跳128個字節(jié)，往后最多可以跳127個字節(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

/ ：位操作指令中，表示對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)。