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8051单片机指令集

2、累加器A与片外RAM之间的数据传递类指令

MOVX A,@Ri

MOVX @Ri,A

MOVX    A,@DPTR

MOVX @DPTR,A

说明:

1)在51中,与外部存储器RAM打交道的只可以是A累加器。所有需要送入外部RAM的数据必需要通过A送去,而所有要读入的外部RAM中的数据也必需通过A读入。在此我们可以看出内外部RAM的区别了,内部RAM间可以直接进行数据的传递,而外部则不行,比如,要将外部RAM中某一单元(设为0100H单元的数据)送入另一个单元(设为0200H单元),也必须先将0100H单元中的内容读入A,然后再送到0200H单元中去。

2.       要读或写外部的RAM,当然也必须要知道RAM的地址,在后两条指令中,地址是被直接放在DPTR中的。而前两条指令,由于Ri(即R0R1)只是一个8位的寄存器,所以只提供低8位地址。因为有时扩展的外部RAM的数量比较少,少于或等于256个,就只需要提供8位地址就够了。

3.       使用时应当首先将要读或写的地址送入DPTRRi中,然后再用读写命令。

例:将外部RAM100H单元中的内容送入外部RAM200H单元中。

MOV DPTR#0100H

MOVX A@DPTR

MOV DPTR,#0200H

MOVX @DPTR,A

3.       程序存储器向累加器A传送指令

MOVC A@A+DPTR

本指令是将ROM中的数送入A中。本指令也被称为查表指令,常用此指令来查一个已做好在ROM中的表格

说明:

1.       此条指令引出一个新的寻址方法:变址寻址。本指令是要在ROM的一个地址单元中找出数据,显然必须知道这个单元的地址,这个单元的地址是这样确定的:在执行本指令立脚点DPTR中有一个数,A中有一个数,执行指令时,将ADPTR中的数加起为,就成为要查找的单元的地址。

2.       查找到的结果被放在A中,因此,本条指令执行前后,A中的值不一定相同。

例:有一个数在R0中,要求用查表的方法确定它的平方值(此数的取值范围是0-5

MOV DPTR#TABLE

MOV AR0

MOVC A@A+DPTR

.......

.......

TABLE:     DB 0,1,4,9,16,25

R0中的值为2,送入A中,而DPTR中的值则为TABLE,则最终确定的ROM单元的地址就是TABLE+2,也就是到这个单元中去取数,取到的是4,显然它正是2的平方。其它数据也可以类推。


标号的真实含义:从这个地方也可以看到另一个问题,我们使用了标号来替代具体的单元地址。事实上,标号的真实含义就是地址数值。在这里它代表了,01491625这几个数据在ROM中存放的起点位置。而在以前我们学过的如LCALL DELAY指令中,DELAY 则代表了以DELAY为标号的那段程序在ROM中存放的起始地址。事实上,CPU正是通过这个地址才找到这段程序的。


可以通过以下的例子再来看一看标号的含义:


MOV DPTR#100H


MOV AR0


MOVC A@A+DPTR


ORG 0100H.

  DB0,1,4,9,16,25

如果R0中的值为2,则最终地址为100H+2102H,到102H单元中找到的是4。这个可以看懂了吧?

那为什么不这样写程序,要用标号呢?不是增加疑惑吗?

如果这样写程序的话,在写程序时,我们就必须确定这张表格在ROM中的具体的位置,如果写完程序后,又想在这段程序前插入一段程序,那么这张表格的位置就又要变了,要改ORG 100H这句话了,我们是经常需要修改程序的,那多麻烦,所以就用标号来替代,只要一编译程序,位置就自动发生变化,我们把这个麻烦事交给计算机指PC机去做了。

堆栈操作

PUSH direct

POP direct

第一条指令称之为推入,就是将direct中的内容送入堆栈中,第二条指令称之为弹出,就是将堆栈中的内容送回到direct中。推入指令的执行过程是,首先将SP中的值加1,然后把SP中的值当作地址,将direct中的值送进以SP中的值为地址的RAM单元中。例:

MOV      SP#5FH

MOV      A#100

MOV      B#20

PUSH      ACC

PUSH      B

则执行第一条PUSH ACC指令是这样的:将SP中的值加1,即变为60H,然后将A中的值送到60H单元中,因此执行完本条指令后, 内存60H单元的值就是100,同样,执行PUSH B时,是将SP+1,即变为61H,然后将B中的值送入到61H单元中,即执行完本条指令后,61H单元中的值变为20

POP指令的执行是这样的,首先将SP中的值作为地址,并将此地址中的数送到POP指令后面的那个direct中,然后SP1

接上例:

POP B

POP ACC

则执行过程是:将SP中的值(现在是61H)作为地址,取61H单元中的数值(现在是20),送到B中,所以执行完本条指令后B中的值是20,然后将SP1,因此本条指令执行完后,SP的值变为60H,然后执行POP ACC,将SP中的值(60H)作为地址,从该地址中取数(现在是100),并送到ACC中,所以执行完本条指令后,ACC中的值是100

这有什么意义呢?ACC中的值本来就是100B中的值本来就是20,是的,在本例中,的确没有意义,但在实际工作中,则在PUSH B后往往要执行其他指令,而且这些指令会把A中的值,B中的值改掉,所以在程序的结束,如果我们要把AB中的值恢复原值,那么这些指令就有意义了。

还有一个问题,如果我不用堆栈,比如说在PUSH ACC指令处用MOV 60HA,在PUSH B处用指令MOV 61HB,然后用MOV A60HMOV B61H来替代两条POP指令,不是也一样吗?是的,从结果上看是一样的,但是从过程看是不一样的,PUSHPOP指令都是单字节,单周期指令,而MOV指令则是双字节,双周期指令。更何况,堆栈的作用不止于此,所以一般的计算机上都设有堆栈,而我们在编写子程序,需要保存数据时,通常也不采用后面的方法,而是用堆栈的方法来实现。

例:写出以下程序的运行结果

MOV      30H#12

MOV      31H#23

PUSH      30H

PUSH      31H

POP 30H

POP 31H

结果是30H中的值变为23,而31H中的值则变为12。也就两者进行了数据交换。从这个例子可以看出:使用堆栈时,入栈的书写顺序和出栈的书写顺序必须相反,才能保证数据被送回原位,否则就要出错了。

作业:在MCS51下执行上面的例程,注意观察内存窗口和堆栈的变化。

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