MCS-51单片机指令系统

1 指令格式※

MCS-51 单片机汇编语言指令格式如下：

[标号:]    操作码    [操作数或操作数地址]   [;注释]

• 标号是程序员根据编程需要，给指令所在地址设定的符号表示；标号由1~8个字符组成，第一个字符必须是英文字母，不能是数字或其他符号，标号不允许与保留字（关键字，如指令中的助记符或伪指令助记符）重名；标号后必须用冒号，标号不能重复使用。
• 操作码表示指令的操作类型或操作功能，如 MOV 表示数据传送操作，ADD 表示加法操作等。
• 操作数或操作数地址表示参加运算的数据或数据的有效地址。操作数一般有以下几种形式：没有操作数项，操作数隐含在操作码中，如 RET、NOP 等指令；只有一个操作数，如 CPL A 指令；有两个操作数，如 MOV A，#00H 指令，操作数之间以逗号相隔；有三个操作数，如 CJNE A，#00H，NEXT 指令，操作数之间以逗号相隔。如指令“MOV 78H，#80H”的机器码为 747880H，即第一字节（操作码）：01110100B，第二字节[第一操作数（目的地址）]：01111000B，第三字节[第二操作数（立即数80H）]：10000000B。
• 注释是对指令的解释说明，用以提高程序的可读性，注释前必须加分号。

特别要强调的是，汇编指令中涉及的特殊符号都为半角符号，汇编指令中的英文字母不区分大小写，编程时要严格按照指令格式的顺序书写，各部分之间要加上规定的分隔符。标号以冒号结束，操作码与操作数之间用空格分开，操作数与操作数之间用逗号分隔，注释前用分号作引导。

2 寻址方式※

寻找操作数地址的方式称为寻址方式。

2.1 寄存器寻址※

2.2 直接寻址※

2.3 立即寻址※

2.4 寄存器间接寻址※

2.5 变址寻址※

2.6 相对寻址※

2.7 位寻址※

3 指令系统类型※

MCS-51 单片机指令系统包括 111 条指令，可按照下表进行分类。

MCS-51 单片机指令系统出现的相关符号的含义如表 2.2 所示。

3.1 数据传送指令※

3.1.1 以 MOV 为操作符的指令※

• 格式：MOV <目的操作数>,<源操作数>

3.1.2 以 MOVX 为操作符的指令※

• 格式：MOVX <目的操作数>,<源操作数>
• 解释：A 和 RAM 的数据交换

3.1.3 以 MOVC 为操作符的指令※

• 格式：MOVC <目的操作数>,<源操作数>
• 解释：ROM → A 的数据传送

MOVC     A,    @ A + DPTR    ;A ← ((A) + (DPTR))
MOVC     A,    @ A + PC      ;A ← ((PC) + (PC))

3.1.4 交换指令※

• 格式：XCH/XCHD <目的操作数>,<源操作数>

3.1.5 堆栈操作指令※

PUSH     direct
POP     direct

3.2 算术运算指令※

3.2.1 加法指令※

 ADD    A,    Rn        ;A ← (A) + (Rn)
 ADD    A,    @Ri       ;A ← (A) + ((Ri))
 ADD    A,    direct    ;A ← (A) + (direct)
 ADD    A,    #data     ;A ← (A) + #data

3.2.2 带进位加法指令※

 ADDC    A,    Rn        ;A ← (A) + (Rn) + (CY)
 ADDC    A,    @Ri       ;A ← (A) + ((Ri)) + (CY)
 ADDC    A,    direct    ;A ← (A) + (direct) + (CY)
 ADDC    A,    #data     ;A ← (A) + #data + (CY)

3.2.3 加 1 指令※

 INC    A           ;A ← (A) + 1
 INC    Ri          ;Ri ← (A) + 1
 INC    direct      ;direct ← (direct) + 1
 INC    @Ri         ;(Ri) ← ((Ri)) + 1
 INC    DPTR        ;DPTR ← (DPTR) + 1

3.2.4 十进制调整指令※

 DA    A

3.2.5 带借位减法指令※

 SUBB    A,    Rn         ;A ← (A) - (Rn) - (CY)
 SUBB    A,    @Ri        ;A ← (A) - ((Ri)) - (CY)
 SUBB    A,    direct     ;A ← (A) - (direct) - (CY)
 SUBB    A,    #data      ;A ← (A) - #data - (CY)

3.2.6 减 1 指令※

 DEC    A           ;A ← (A) - 1
 DEC    Ri          ;Ri ← (A) - 1
 DEC    direct      ;direct ← (direct) - 1
 DEC    @Ri         ;(Ri) ← ((Ri)) - 1

3.2.7 乘法指令※

 MUL    AB

• (AB)₁₆ ← (A)₈ × (B)₈
• (A)₈ ← (AB)_7-0
• (B)₈ ← (AB)_15-8

3.2.8 除法指令※

 DIV    AB

• (A)₈ ÷ (B)₈ → (A)₈ …… (B)₈

3.3 逻辑运算指令※

3.3.1 清零取反指令※

 CLR    A    ;A ← 0
 CPL    A    ;A ← A

3.3.2 循环移位指令※

RL    A     ;循环左移1位
RLC    A    ;带进位循环左移一位
RR    A     ;循环右移1位
RRC    A    ;带进位循环右移一位

3.3.3 逻辑与指令※

ANL A, Rn          ; (A) ∧ (Rn) → (A)
ANL A, direct      ; (A) ∧ (direct) → (A)
ANL A, #data       ; (A) ∧ data → (A)
ANL A, @Ri         ; (A) ∧ ( (Ri) ) → (A)
ANL direct, A      ; (direct) ∧ (A) → (direct)
ANL direct, #data  ; (direct) ∧ data → (direct)

3.3.4 逻辑或指令※

ORL A, Rn         ; (A) ∨ (Rn) → (A)
ORL A, direct      ; (A) ∨ (direct) → (A)
ORL A, #data       ; (A) ∨ #data → (A)
ORL A, @Ri         ; (A) ∨ ( (Ri) ) → (A)
ORL direct, A      ; (direct) ∨ (A) → (direct)
ORL direct, #data  ; (direct) ∨ data → (direct)

3.3.5 逻辑异或指令※

XRL A, Rn          ; (A) ⊕ (Rn) → (A)
XRL A, direct      ; (A) ⊕ (direct) → (A)
XRL A, #data       ; (A) ⊕ #data → (A)
XRL A, @Ri         ; (A) ⊕ ( (Ri) ) → (A)
XRL direct, A      ; (direct) ⊕ (A) → (direct)
XRL direct, #data  ; (direct) ⊕ data → (direct)

3.4 位操作指令※

3.4.1 数据位传送指令※

MOV C, bit   ; bit 可直接寻址位 C ← (bit)
MOV bit, C   ; C 进位位 (bit) ← C

3.4.2 位变量修改指令※

CLR C        ; 将 C = 0
CLR bit      ; (bit) ← 0
CPL C        ; 将 C 求反再存入 C
CPL bit      ; 将 bit 求反再存入 bit
SETB C       ; 将 C = 1
SETB bit     ; (bit) ← 1

3.4.3 位变量逻辑指令※

ANL C, bit   ; (C) ∧ (bit) → (C)
ANL C, /bit  ; (C) ∧ (/bit) → (C)
ORL C, bit   ; (C) ∨ (bit) → (C)
ORL C, /bit  ; (C) ∨ (/bit) → (C)

3.5 控制转移指令※

3.5.1 无条件跳转指令※

AJMP addr11    ; (PC) + 2 → (PC), addr11 → (PC10~0), 跳转范围 2K
LJMP addr16    ; PC ← addr16, 跳转范围 64K
JMP @A+DPTR    ; PC ← (A) + (DPTR)
SJMP rel       ; (PC) + 2 → (PC), (PC) + rel → (PC)

3.5.2 条件转移指令※

JZ  rel        ; 若 (A) = 0, 转移, 即 (PC) + 2 + rel → (PC)
               ; 若 (A) ≠ 0, 不转移, 即 (PC) + 2 → (PC)
JNZ rel        ; 若 (A) ≠ 0, 转移, 即 (PC) + 2 + rel → (PC)
               ; 若 (A) = 0, 不转移, 即 (PC) + 2 → (PC)
JC  rel        ; 若 CY = 1, 转移, 即 (PC) + 2 + rel → (PC)
               ; 若 CY = 0, 不转移, 即 (PC) + 2 → (PC)
JNC rel        ; 若 CY = 0, 转移, 即 (PC) + 2 + rel → (PC)
               ; 若 CY = 1, 不转移, 即 (PC) + 2 → (PC)
JB  bit, rel   ; 若 bit = 1, 转移, 即 (PC) + 3 + rel → (PC)
               ; 若 bit = 0, 不转移, 即 (PC) + 3 → (PC)
JNB bit, rel   ; 若 bit = 0, 转移, 即 (PC) + 3 + rel → (PC)
               ; 若 bit = 1, 不转移, 即 (PC) + 3 → (PC)
JBC bit, rel   ; 若 bit = 1, 转移, 即 (PC) + 3 + rel → (PC), 且 bit = 0
               ; 若 bit = 0, 则 (PC) + 3 → (PC)

3.5.3 比较不相等转移指令※

CJNE A, direct, rel
CJNE Rn, #data, rel
CJNE @Ri, #data, rel

3.5.4 减 1 不为 0 转移指令※

 DJNZ    Rn, rel
 DJNZ    direct, rel

3.5.5 调用子程序指令※

短调用指令（绝对调用）:

ACALL addr11  ; (PC) + 2 → (PC), (SP) + 1 → (SP), PC7~0 → (SP);
              ; (SP) + 1 → (SP), PC11~8 → (SP); addr11 → PC10~0

长调用指令:

LCALL addr16  ; (PC) + 3 → (PC), (SP) + 1 → (SP), PC7~0 → (SP);
              ; (SP) + 1 → (SP), PC15~8 → (SP); addr16 → (PC)

子程序返回指令:

RET           ; ((SP)) → PC15~8, 弹出 PC 高 8 位, (SP) - 1 → (SP)
              ; ((SP)) → PC7~0, 弹出 PC 低 8 位, (SP) - 1 → (SP)

中断返回指令:

RETI          ; ((SP)) → PC15~8, 弹出 PC 高 8 位, (SP) - 1 → (SP)
              ; ((SP)) → PC7~0, 弹出 PC 低 8 位, (SP) - 1 → (SP)

3.5.6 空操作指令※

 NOP