数据传送指令-单片机基础应用

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：2）数据传送指令，加1、减1指令，逻辑运算指令不影响CY、OV和AC位。标志位的状态是控制转移类指令的判断条件。数据传送类指令是使用最频繁的指令，主要用于数据的复制、保存及交换。数据传送类指令的助记符有MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP、PUSH、POP。其通用数据传送类指令格式为MOV 目的操作数，源操作数表3－2数据传送类指令注：√表示该指令影响某一标志位。外部RAM或I／O口之间的数据传送指令共有4条。

MCS-51单片机指令系统在功能上可以分为数据传输类指令（29条）、算术运算类指令（24条）、逻辑运算类指令（24条）、控制转移类指令（17条）和位操作类指令（17条）。

在单片机执行指令的过程中，分为取指令和执行指令两个基本内容。在取指令阶段，单片机从程序存储器中取出指令操作码，送至指令寄存器IR中，通过指令译码器的译码，产生一系列的控制信号。在执行指令阶段，利用指令译码产生的控制信号，进行指令规定的操作，操作结果对程序状态字PSW的标志位影响比较大。程序状态字PSW中，有P（奇偶）、OV（溢出）、CY（进位）和AC（辅助进位）4个测试标志，不同的指令对标志位的影响不同，归纳如下：

1）P（奇偶）标志仅对累加器A操作的指令有影响，凡是对A操作的指令都将A中的“1”的个数反映到PSW的P标志位上。

2）数据传送指令，加1、减1指令，逻辑运算指令不影响CY、OV和AC位。

3）加、减运算指令影响P、CY、OV和AC这4个标志位，乘、除法指令使CY=0，当乘积大于255或除数为0时，OV=1。

具体指令对标志位的影响可参阅不同的指令。标志位的状态是控制转移类指令的判断条件。

数据传送类指令是使用最频繁的指令，主要用于数据的复制、保存及交换。这类指令一般是将源操作数传送到指令所指定的目的操作数中，指令执行后，源操作数不变，目的操作数被源操作数所替换。数据传送类指令的助记符有MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP、PUSH、POP。数据传送类指令如表3－2所示。

1．内部RAM数据传送类指令MOV

单片机内部RAM的数据传送最为频繁，相关的指令也最多（共16条），包括寄存器、累加器、RAM单元以及专业寄存器之间的数据传送。其通用数据传送类指令格式为

MOV 目的操作数，源操作数

表3－2　数据传送类指令

pagenumber_ebook=64,pagenumber_book=57

注：√表示该指令影响某一标志位。

1）立即寻址传送指令，共有如下5条：

pagenumber_ebook=65,pagenumber_book=58

这条指令的功能将16位的立即数的高8位送至DPH，立即数的低8位送至DPL，这条指令是3字节指令，即操作码占一个字节，16位立即数占两个字节。

例如，MOV DPTR，＃1234H ；（DPH）←12H，（DPL）←34H

2）内部RAM单元之间的数据传送类指令，共有以下5条：

pagenumber_ebook=65,pagenumber_book=58

内部RAM单元之间的数据传送可以使用直接寻址、寄存器寻址和寄存器间接寻址方式。

例如，下列指令均属于内部RAM单元之间的数据传送。

pagenumber_ebook=65,pagenumber_book=58

3）通过累加器A的数据传送指令，共有以下6条：

pagenumber_ebook=65,pagenumber_book=58

2．外部RAM或I／O口之间的数据传送指令

对外部数据存储器或I／O口的访问只能使用寄存器间接寻址方式，使用的寄存器只能是DPTR和Ri（i=0，1）。需要注意的是访问外部数据存储器或I／O口必须使用“MOVX”操作码。由于外部RAM和I／O是统一编址的，共同占用一个64KB的空间，所以从指令本身无法区分是访问外部RAM还是I／O口，只能由硬件的地址分配情况来确定。

外部RAM或I／O口之间的数据传送指令共有4条。

1）使用DPTR进行间接寻址，DPTR寄存器是16位寄存器，因此可对外部数据存储器或I／O口的寻址范围为64KB。

执行第一条指令时，P 3．7引脚上输出 pagenumber_ebook=65,pagenumber_book=58 有效信号，用作外部数据存储器或I／O口的读选通信号。DPTR所包含的16位地址信息由P0口（低8位）和P2口（高8位）输出，选中外部数据单元或I／O口的内容由P0口输入至累加器A中，P0口作为地址／数据分时复用的总线使用。

执行第二条指令时，P3．6引脚上输出 pagenumber_ebook=66,pagenumber_book=59 有效信号，用作外部数据存储器或I／O口的写选通信号。DPTR所包含的16位的地址信息由P0口（低8位）和P2口（高8位）输出，累加器A的内容由P0口输出，P0口作为地址／数据分时复用的总线使用。

2）使用Ri（i=0，1）寄存器进行间接寻址，由于Ri（i=0，1）只能寻址256个字节，那么能否使用Ri对外部64KB空间进行寻址呢？回答是肯定的。单片机提供了P2专用寄存器，将外部RAM空间分成了256页，每一页有256个字节，这样整个访问空间也是256×256B=64KB，因此又将P2专用寄存器称之为页寄存器。

例如，外部数据区地址为2048H单元的内容为5AH，执行下列指令：

即将外部RAM（2048H）的内容5AH传送至累加器A中。

若使用Ri寄存器间接寻址，则指令如下：

pagenumber_ebook=66,pagenumber_book=59

即形成的外部数据地址为256×20H+48H=2048H，也是将外部RAM（2048H）的内容5AH传送至累加器A中。

采用这两种方式均可访问外部数据区或I／O口，但编程时建议大家使用DPTR寄存器间接方式。

3．程序存储器ROM数据传送指令

程序存储器ROM数据传送指令亦称查表指令，共有两条。

程序存储器ROM包括内部程序存储器和外部程序存储器。由于对程序存储器的访问只能读不能写，因此数据传送是单向的。

(www.chuimin.cn)

这两条指令均是从程序存储器中读取数据（如表格、常数等）。第一条指令是以PC作为基址寄存器，A的内容作为无符号数和PC的当前内容（下一条指令第一个字节地址）相加后得到一个16位的地址，把该地址指向的程序存储器单元的内容送至累加器A中。这条指令的优点是不改变其他专用寄存器和PC的状态，根据A的内容就可以取出表格中的常数；缺点是表格只能存放在该查表指令后的256个单元之内，因此表格大小受到限制，而且该表格只能被该程序段使用。

第二条指令是以DPTR作为基址寄存器，A的内容作为无符号数和DPTR的内容相加后得到一个16位的地址，把该地址指向的程序存储器单元的内容送至累加器A中。这条指令的执行结果只与指针DPTR及累加器A的内容相关，与该指令的存放位置无关，表格的位置可在64KB程序存储器中任意安排，可被各个程序块使用。

【例3－6】若在片外ROM的2000H单元开始已存放有0～9的平方值，要求根据累加器A中的值0～9来查找对应的平方值。

【解】若用DPTR作为基址寄存器，可编程如下：

这时，A+DPTR的值就是所查平方值存放的地址。

若用PC作为基址寄存器，则应在MOVC指令之前先用一条加法指令进行地址调整。

其中，＃data的值要根据MOVC指令所在的地址进行调整。设A*为原来累加器A中的值0～9，PC为MOVC指令所在的地址，假设为1FF0H，则可以用下面的方法来确定data值：

pagenumber_ebook=67,pagenumber_book=60

因此，程序中的指令应为

4．堆栈操作指令

堆栈操作指令有PUSH和POP指令两条，分别如下：

PUSH为入栈指令，是将其指定的直接寻址单元的内容压入堆栈。其具体操作是先将堆栈指针SP的内容加1，指向堆栈顶的一个空单元，然后将指令指定的直接寻址单元内容送到该空单元中。由于MCS-51是向上生长型的堆栈，所以进栈时堆栈指针要先加1，然后再将数据推入堆栈。

POP为出栈指令，是将当前堆栈指针SP所指示的单元内容弹出到指定的片内RAM单元，而后将SP减1。注意：使用堆栈时，SP的初始值最好重新设定（否则上电或复位后，SP的值为07H），并避开工作寄存器区和位寻址区，一般SP的值可以设置在30H或以上的片内RAM单元，但应注意不超出堆栈的深度。MCS-51型单片机的堆栈规则是“先进后出”。

另外，由于堆栈操作只能以直接寻址方式来取得操作数，所以不能用累加器A或工作寄存器Rn作为操作数。若要将累加器A的内容压入堆栈，应用指令PUSH ACC或PUSH 0E0H，这里ACC表示累加器的直接地址0E0H。出栈的应用指令以此类推。

【例3－7】在中断响应时，SP=07H，DPTR的内容为1234H，试分析执行下列指令后的结果。

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