发布时间 : 星期五 文章单片机中级教程 第3章 指令系统更新完毕开始阅读2dfe006e27d3240c8447ef92
（2） 比较操作实际就是作减法操作，只是不保存减法所得到的差（即不改变两个操作数本身），而将结果反映在标志位CY上。 （3） CJNE指令将参与比较的两个操作数当作无符号数看待、处理并影响CY标志。因此CJNE指令不能直接用于有符号数大小的比较。
若进行两个有符号数大小的比较，则应依据符号位和CY位进行判别比较。
3．减1条件转移指令
这是一组把减1与条件转移两种功能结合在一起的指令。这组指令共有2条： DJNZ Rn ，rel ；Rn ←（Rn）－1
若（Rn）?0， 则转移，PC←（PC）+2+rel 若（Rn）=0， 按顺序执行，PC←（PC）+2 DJNZ direct ，rel ；direct ←（direct）－1 若（direct）?0，则转移, PC←（PC）+3+rel 若（direct）=0， 按顺序执行, PC←（PC）+3 这组指令的操作是先将操作数（Rn或direct）内容减1，并保存结果，如果减1以后操作数不为0，则进行转移；如果减1以后操作数为0，则程序按顺序执行。
注意：第一条为二字节指令，第二条指令为三字节指令。这两条指令与DEC指令一样，不影响PSW中的标志位。
这两条指令对于构成循环程序十分有用，可以指定任何一个工作寄存器或者内部RAM单元为计数器。对计数器赋以初值以后，就可以利用上述指令，若对计数器进行减1后不为零就进行循环操作，为零就结束循环，从而构成循环程序。
例3-21 试编写程序，将内部RAM以DATA为起始地址的10个单元中的数据求和，并将结果送入SUM单元。设和不大于255。
解：对一组连续存放的数据进行操作时，一般都采用间接寻址，使用INC指令修改地址，可使编程简单，利用减1条件转移指令很容易编成循环程序来完成10个数相加。
MOV R0，#DATA ；数据块首地址送入间址寄存器R0
MOV R7，#0AH ；计数器R7送入计数初值 CLR A ；累加器A存放累加和，先清0
LOOP：ADD A，@R0 ；加一个数
INC R0 ；地址加1，指向下一个地址单元 DJNZ R7，LOOP ；计数值减1不为零循环 MOV SUM，A ；累加和存入指定单元 SJMP $ ；结束
例3-22 将外部RAM的一个数据块传送到内部RAM，两者的首地址分别为DATA1和DATA2，遇到传送的数据为“$”字符，停止传送。
解：外部RAM向内部RAM的数据传送不能直接传送，一定要以累加器A作为桥梁，将数据先取入A中，与“$”的ASCⅡ码比较，不相等，进行传送；相等，终止传送。
MVO DPTR ，#DATA1 ；外部数据块首地址送DPTR MOV R1 ，#DATA2 ；内部数据块首地址送R1 LOOP：MOVX A ，@DPTR ；从外部RAM取数送入A
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CJNE A，#24H，LOOP1 ；与 $ 比较，不等转移 SJMP LOOP2 ；是 $ 字符，转结束 LOOP1： MOV @R1 ，A ；不是 $ 字符，执行传送 INC DPTR ；修改源地址指针 INC R1 ；修改目的地址指针
SJMP LOOP ；转传送下一个数据 LOOP2： SJMP $ ；结束
以上介绍了MCS-51系列单片机中的各种条件转移指令。这些条件转移指令都是相对转移指令，因此，转移的范围是很有限的。若要在大范围内实现条件转移，可将条件转移指令和长转移指令LJMP结合起来加以实现。
例如，根据A和立即数80H比较的结果转移到标号NEXT1，其转移的距离已超过了256字节，则可用以下指令来实现： CJNE A ，#80H ，NEXT ；不相等，则转移
┇ ；相等，按顺序执行
SJMP NEXT2 ；执行完，跳到NEXT2
NEXT：LJMP NEXT1 ；长转移至NEXT1 CJNE与LJMP这两条指令的结合，可以实现在64KB范围内的条件转移。其中的SJMP NEXT2指令是在执行完两数相等的处理后，转移到继续执行的位置，以免也要去执行LJMP指令，造成程序逻辑上的混乱
3．6．3 子程序调用及返回指令
在程序设计中，常常出现几个地方都需要进行功能完全相同的处理，如果重复编写这样的程序段，会使程序变得冗长而杂乱。对此，可以采用子程序，即把具有一定功能的程序段编写成子程序，通过主程序调用来使用它，这样不但减少了编程工作量，而且也缩短了程序的长度。
调用子程序的程序称之为主程序，主程序和子程序之间的调用关系可用图3-8表示。 从图中可以看出，子程序调用要中断原有指令的执行顺序，转移到子程序的入口地址去执行子程序。与转移指令不同的是：子程序执行完毕后，要返回到原有程序被中断的位置，继续往下执行。因此，子程序调用指令必须能将程序中断位置的地址保存起来，一般都是放在堆栈中保存。堆栈的先入后出的存取方式正好适合于存放断点地址。特别适合于子程序嵌套时断点地址的存放。
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（a） (b)
图3－8 子程序调用示意图 图3－9 子程序嵌套及断点地址存放
如果在子程序中还调用其他子程序，称为子程序嵌套，二层子程序嵌套过程如图3-9 （a）所示。图3-9（b）为二层子程序调用后，堆栈中断点地址存放的情况。先存入断点地址1，程序转去执行子程序1，执行过程中又要调用子程序2，于是在堆栈中又存入断点地址2。存放时，先存地址低8位，后存地址高8位。从子程序返回时，先取出断点地址2，接着执行子程序1，然后取出断点地址1，继续执行主程序。
调用和返回构成了子程序调用的完整过程。为了实现这一过程，必须有子程序调用指令和返回指令。调用指令在主程序中使用，而返回指令则是子程序中的最后一条指令。
1．子程序调用指令
MCS-51系列单片机共有两条子程序调用指令
LCALL addr16 ；PC←（PC）+3 SP←（SP ）+1，（SP ）←（PC ）7~0 SP←（SP ）+1，（SP ）←（PC ）15~8 PC←addr16 ACALL addr11 ；PC←（PC）+2 SP←（SP ）+1，（SP ）←（PC）7~0 SP←（SP ）+1，（SP ）←（PC）15~8 PC10~0 ←addr11
LCALL指令称为长调用指令，是三字节指令。指令的操作数部分给出了子程序的16位地址。该指令功能是：先将PC加3，指向下条指令地址（即断点地址），然后将断点地址压入堆栈，再把指令中的16位子程序入口地址装入PC。以使程序转到子程序入口处。
长调用指令可调用存放在64KB程序存储器任意位置的子程序，即调用范围为64KB。 ACALL指令称为绝对调用指令，是两字节指令。其指令格式为：
a10 a9 a8 0 0 0 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 指令的操作数部分提供了子程序的低11位入口地址，其中 a7 ~ a0 在第二字节，a10 ~ a8 则占据第一字节的高3位，而10001是这条指令特有的操作码，占据第一字节的低5位。
绝对调用指令的功能是：先将PC加2，指向下条指令地址（即断点地址），然后将断点地址压入堆栈，再把指令中提供的子程序低11位入口地址装入PC的低11位上，PC的高5位保持不变。使程序转移到对应的子程序入口处。
子程序调用地址是由子程序的低11位地址与PC的高5位合并组成，调用范围为2KB。 使用时应注意：ACALL指令所调用的子程序的入口地址必须在ACALL指令之后的2KB区域内。若把64KB内存空间以2KB字节为一页，共可分为32个页面，所调用的子程序应该与ACALL下面的指令在同一个页面之内，即它们的地址高5位a15 ~ a11 应该相同。也就是说，在执行ACALL指令时，子程序入口地址的高5位是不能任意设定的，只能由ACALL
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下面指令所在的位置来决定。因此，要注意ACALL指令和所调用的子程序的入口地址不能相距太远，否则就不能实现正确的调用。例如，当ACALL指令所在地址为2300H时，其高5位是00100，因此，可调用的范围是2300H~27FFH。
2．返回指令
返回指令也有两条：
RET ；PC15~8 ←（（SP）），SP ←（SP）－1
PC7~0 ←（（SP）），SP ←（SP）－1 RETI ；PC15~8 ←（（SP）），SP ←（SP）－1 PC7~0 ←（（SP）），SP ←（SP）－1
RET指令被称为子程序返回指令，放在子程序的末尾。其功能是从堆栈中自动取出断点地址送入程序计数器PC，使程序返回到主程序断点处继续往下执行。
RETI指令是中断返回指令，放在中断服务子程序的末尾。其功能也是从堆栈中自动取出断点地址送入程序计数器PC，使程序返回到主程序断点处继续往下执行。同时还清除中断响应时被置位的优先级状态触发器，以告之中断系统已经结束中断服务程序的执行，恢复中断逻辑以接受新的中断请求。
请读者注意：
① RET和RETI不能互换使用。 ② 在子程序或中断服务子程序中，PUSH指令和POP指令必须成对使用，否则，不能正确返回主程序断点位置。
3．6．4 空操作指令
NOP ；PC←PC+1
这是一条单字节指令。该指令不产生任何操作，只是使PC的内容加1，然后继续执行下一条指令，它又是一条单周期指令，执行时在时间上消耗一个机器周期。因此，NOP指令常用来实现等待或延时。
3．7 位操作类指令
MCS-51系列单片机其特色之一就是具有丰富的布尔变量处理功能。所谓布尔变量即开关变量，它是以位（bit）为单位来进行运算和操作的。也称为位变量。在硬件方面它有一个布尔处理器，实际上是一个一位微处理器，它是以进位标志CY作为位累加器，以内部RAM位寻址区中的各位作为位存储器。在软件方面它有一个专门处理布尔变量的指令子集，可以完成布尔变量的传送、逻辑运算、控制转移等操作。这些指令通常称之为位操作指令。 位操作类指令的操作对象：一是内部RAM中的位寻址区，即20H~2FH中的128位（位地址00H~7FH）。二是特殊功能寄存器中可以进行位寻址的各位。 位地址在指令中都用bit表示，bit有四种表示形式。一是采用直接位地址表示；二是采用字节地址加位序号表示；三是采用位名称表示；四是采用特殊功能寄存器加位序号表示。
进位标志CY在位操作指令中直接用C表示，以便于书写。位操作指令共有17条。 3．7．1 位变量传送指令
MOV C , bit ；CY←（bit）
MOV bit , C ；bit←（CY）
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