上海羊羽卓进出口贸易有限公司单片机系列第八讲 单片机寻址方式与指令系统
通过前面的学习，我们已经了解了单片机内部的结构，并且也已经知道，要控制单片机，让它为我们干学，要用指令，我们已学了几条指令，但很零散，从现在开始，我们将要系统地学习8051单片机的指令部份。
一、概述
1、指令的格式
我们已知，要让计算机做事，就得给计算机以指令，并且我们已知，计算机很“笨”，只能懂得数字，如前面我们写进机器的75H，90H，00H等等，所以指令的第一种格式就是机器码格式，也说是数字的形式。但这种形式实在是为难我们人了，太难记了，于是有另一种格式，助记符格式，如MOV P1，#0FFH，这样就好记了。 这两种格式之间的关系呢，我们不难理解，本质上它们完全等价，只是形式不一样而已。
2、汇编
我们写指令使用汇编格式，而计算机和单片机只懂机器码格式，所以要将我们写的汇编格式的指令转换为机器码格式，这种转换有两种办法：手工汇编和机器汇编。手工汇编实际上就是查表，因为这两种格式纯粹是格式不一样，所以是一一对应的，查一张表格就行了。不过手工查表总是嫌麻烦，所以就有了计算机软件，用计算机软件来替代手工查表，这就是机器汇编。
二、单片机的寻址
让我们先来复习一下我们学过的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH这些指令都是将一些数据送到对应的位置中去，为什么要送数据呢？第一个因为送入的数能让灯全灭掉，第二个是为了要实现延时，从这里我们能看出来，在用单片机的编程语言编程时，经常要用到数据的传递，事实上数据传递是单片机编程时的一项重要工作，一共有28条指令（单片机共111条指令）。下面我们就从数据传递类指令开始吧。
分析一下MOV P1，#0FFH这条指令，我们不难得出结论，第一个词MOV是命令动词，也就是决定做什么事情的，MOV是MOVE少写了一个E，所以就是“传递”，这就是指令，规定做什么事情，后面还有一些参数，分析一下，数据传递必须要有一个“源”也就是你要送什么数，必须要有一个“目的”，也就是你这个数要送到什么地方去，显然在上面那条单片机指令中，要送的数（源）就是0FFH，而要送达的地方（目的地）就是P1这个寄存器。在数据传递类指令中，均将目的地写在指令的后面，而将源写在最后。
这条指令中，送给P1是这个数本身，换言之，做完这条指令后，我们能明确地知道，P1中的值是0FFH，但是并不是任何时候都能直接给出数本身的。例如，在我们前面给出的单片机延时程序例是这样写的：
MAIN： SETB P1.0 ；（１）
LCALL DELAY ；（２）
CLR P1.0 ；（３）
LCALL DELAY ；（４）
AJMP MAIN ；（５）
；以下子程序
DELAY： MOV R7，#250 ；（６）
D1： MOV R6，#250 ；（７）
D2： DJNZ R6，D2 ；（８）
DJNZ R7，D1 ；（９）
RET ；（１０）
END ；（１１）
表1
-----------------------------------------------------
MAIN： SETB P1.0 ；（１）
MOV 30H，#255
LCALL DELAY ；
CLR P1.0 ；（３）
MOV 30H,#200
LCALL DELAY ；（４）
AJMP MAIN ；（５）
；以下子程序
DELAY： MOV R7，30H ；（６）
D1： MOV R6，#250 ；（７）
D2： DJNZ R6，D2 ；（８）
DJNZ R7，D1 ；（９）
RET ；（１０）
END ；（１１）
表2
这样一来，我每次调用延时程序延时的时间都是相同的（大致都是0.13S)，如果我提出这样的要求：灯亮后延时时间为0.13S灯灭，灯灭后延时0.1秒灯亮，如此循环，这样的程序还能满足要求吗？不能，怎么办？我们能把延时程序改成这样(见表2)：调用则见表2中的主程，也就是先把一个数送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根据30H单元中传过来的数确定。这样就能满足要求。
从这里我们能得出结论，在数据传递中要找到被传递的数，很多时候，这个数并不能直接给出，需要变化，这就引出了一个概念：如何寻找操作数，我们把寻找操作数所在单元的地址称之为寻址。在这里我们直接使用数所在单元的地址找到了操作数，所以称这种办法为直接寻址。除了这种办法之外，还有一种，如果我们把数放在工作寄存器中，从工作寄存器中寻找数据，则称之为寄存器寻址。例：MOV A，R0就是将R0工作寄存器中的数据送到累加器A中去。提一个问题：我们知道，工作寄存器就是内存单元的一部份，如果我们选择工作寄存器组0，则R0就是RAM的00H单元，那么这样一来，MOV A，00H，和MOV A，R0不就没什么区别了吗？为什么要加以区别呢？的确，这两条指令执行的结果是完全相同的，都是将00H单元中的内容送到A中去，但是执行的过程不一样，执行第一条指令需要2个周期，而第二条则只需要1个周期，第一条指令变成最终的目标码要两个字节（E5H 00H），而第二条则只要一个字节（E8h）就能了。
这么斤斤计较！不就差了一个周期吗，如果是12M的晶体震荡器的话，也就1个微秒时间了，一个字节又能有多少？
不对，如果这条指令只执行一次，也许无所谓，但一条指令如果执行上1000次，就是1毫秒，如果要执行1000000万次，就是1S的误差，这就很可观了，单片机做的是实时控制的事，所以必须如此“斤斤计较”。字节数同样如此。
再来提一个问题，现在我们已知，寻找操作数能通过直接给的方式（立即寻址）和直接给出数所在单元地址的方式（直接寻址），这就够了吗？
看这个问题，要求从30H单元开始，取20个数，分别送入A累加器。
就我们目前掌握的办法而言，要从30H单元取数，就用MOV A，30H，那么下一个数呢？是31H单元的，怎么取呢？还是只能用MOV A，31H，那么20个数，不是得20条指令才能写完吗？这里只有20个数，如果要送200个或2000个数，那岂不要写上200条或2000条命令?这未免太笨了吧。为什么会出现这样的状况？是因为我们只会把地址写在指令中，所以就没办法了，如果我们不是把地址直接写在指令中，而是把地址放在另外一个寄存器单元中，根据这个寄存器单元中的数值决定该到哪个单元中取数据，比如，当前这个寄存器中的值是30H，那么就到30H单元中去取，如果是31H就到31H单元中去取，就能解决这个问题了。怎么个解决法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我们就能通过一定的办法让这里面的值发生变化，比如取完一个数后，将这个寄存器单元中的值加1，还是执行同一条指令，可是取数的对象却不一样了，不是吗。通过例程来说明吧。
MOV R7，#20
MOV R0，#30H
LOOP：MOV A，@R0
INC R0
DJNZ R7,LOOP
这个例程中大部份指令我们是能看懂的，第一句，是将立即数20送到R7中，执行完后R7中的值应当是20。第二句是将立即数30H送入R0工作寄存器中，所以执行完后，R0单元中的值是30H，第三句，这是看一下R0单元中是什么值，把这个值作为地址，取这个地址单元的内容送入A中，此时，执行这条指令的结果就相当于MOV A，30H。第四句，没学过，就是把R0中的值加1，因此执行完后，R0中的值就是31H，第五句，学过，将R7中的值减1，看是否等于0，不等于0，则转到标号LOOP处继续执行，因此，执行完这句后，将转去执行MOV A，@R0这句话，此时相当于执行了MOV A，31H（因为此时的R0中的值已是31H了），如此，直到R7中的值逐次相减等于0，也就是循环20次为止，就实现了我们的要求：从30H单元开始将20个数据送入A中。
这也是一种寻找数据的办法，由于数据是间接地被找到的，所以就称之为间址寻址。注意，在间址寻址中，只能用R0或R1存放等寻找的数据。
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8051单片机彻底研究（基础篇）
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第1章单片机的来龙去脉.................................................................2
1-1单片机从头说起.....................................................................2
1-2单片机与个人电脑的比较............................................................2
1-3典型的单片机应用系统.................................................................4
1-4最简化的单片机系统...........................................................................5
1-5单片机开发的实际问题.................................................................7
1-6本书的单片机学习环境....................................................................8
第2章8051单片机简介..............................................................12
2-1微型控制器与微型处理器................................................................12
2-2时势造英雄：MCS-51系列单片机..................................................12
2-38051单片机功能方框图...............................................................14
2-48051系统复位分析...................................................................20
习题.............................................................................................22
第3章单片机的汇编语言....................................................................26
3-18051单片机的程序设计..............................................................26
3-2写汇编程序的预备知识................................................................26
3-3汇编语言的基本架构.................................................................27
3-4写汇编语言前：熟悉寄存器与指令..............................................28
3-5试写一个8051汇编程序..............................................................30
3-6配合示波器做汇编语言的除错......................................................31
3-7更进一步的8051汇编程序.........................................................33
3-88051的反汇编程序....................................................................34
习题............................................................................................34
第4章8051的存储器...........................................................................36
4-18051内部存储器的分配.................................................................36
4-2程序存储器空间..............................................................................37
4-3外部数据存储器空间.....................................................................37
4-4内部数据存储器空间.............................................................38
习题...........................................................................................39
第5章8051指令的寻址模式..............................................................42
5-18051执行指令的过程...............................................................42
5-28051的直接寻址模式............................................................45
5-38051的间接寻址模式...................................................................46
5-48051的寄存器寻址模式...............................................................47
5-58051的立即寻址模式.....................................................................49
5-68051的索引寻址模式....................................................................49
习题..............................................................................................51
第6章 8051指令说明..........................................................................54
6-18051指令格式.................................................................................54
6-28051指令概述.................................................................................54
6-38051指令集整理.......................................................................56
6-4影响标志位的指令.................................................................58
6-58051指令解析一：算术运算指令....................................................59
6-68051指令解析二：逻辑运算与移位指令..........................................62
6-78051指令解析三：数据传送指令.....................................................64
6-88051指令解析四：布尔变量操作指令................................................68
6-98051指令解析五：程序分支指令......................................................69
习题.....................................................................................75
第7章8051单片机的引脚说明.............................................................78
7-18051单片机的引脚...................................................................78
7-2认识AT89C2051........................................................................81
7-38051与AT89C2051的差异...........................................................84
7-4AT89C系列的下一步..............................................................84
习题.............................................................................................8.6
第8章8051基本程序练习..................................................................88
8-1工具的准备............................................................................88
8-28051汇编程序X8051与LINK4的操作................................................89
8-3基础范例一：LED的亮与灭.........................................................90
8-4基础范例二：蜂鸣器的使用.........................................................92
8-5基础范例三：指示灯...................................................................93
8-6基础范例四：七段显示器的使用..................................................95
8-7基础范例五：按键的使用............................................................99
习题.......................................................................................102
第9章8051控制板线路说明..............................................................104
9-1如何选用控制板......................................................................104
9-2AT2051控制板的特点..............................................................105
9-3线路分析.................................................................................105
9-4AT2051控制板的应用与学习方向..................................................108
9-5AT2051元件表及元件照片.........................................................110
9-6组装指南.............................................................................112
9-7组装的测试步骤...................................................................113
第10章8051定时/计数彻底研究......................................................124
10-1什么是定时/计数................................................................124
10-28051定时器和计数器安排......................................................124
10-3定时/计数器相关的寄存器.......................................................125
10-48051的Timer定时/计数器设置步骤...............................................127
10-5 Timer模式0彻底研究...........................................................128
10-6Timer模式1彻底研究..............................................................130
10-7 Timer模式2彻底研究.........................................................137
10-8 Timer模式3彻底研究.........................................................138
10-98051Timer模式3的再探讨.....................................................139
第11章8051中断彻底研究.........................................................142
11-1为何要有中断...............................................................142
11-28051的中断................................................................142
11-5中断的寄存器（IE和IP）的介绍..........................................146
11-68051的中断源彻底研究..........................................................148
11-78051的中断设置步骤............................................................150
11-8AT2051控制板在中断上的安排................................................151
11-9内部计数器0中断程序范例.......................................................151
11-10外部负边沿中断INTO程序范例.............................................157
11-11外部低电平中断程序范例.................................................160
11-12串行传输中断程序范例.....................................................162
习题.........................................................................................168
第12章8051串行通信彻底研究（一）.............................................170
12-1为何要通信....................................................................170
12-2如何进行串行通信......................................................171
12-3RS232C的规格...............................................................173
12-48051的串行接口概述..........................................................175
12-5申行传输控制有关的寄存器：SCON.............................................177
12-68051串行传输的波特率设置.....................................................178
12-7串行传输模式0彻底研究..................................................179
12-8串行传输模式1彻底研究.......................................................184
12-9串行传输模式2彻底研究......................................................188
12-10串行传输模式3彻底研究...................................................191
第13章8051串行通信彻底研究（二）.................................................196
13-18051的多处理器通信彻底研究......................................................196
13-2AT2051的串行硬件线路分析.........................................................199
13-3AT2051控制板如何与PC连接....................................................200
13-4多处理器通信的写法分析.........................................................201
13-58051串行接口发送硬件分析.....................................................202
13-6串行传输实用程序范例............................................................205
13-7串行传输的应用与影响..........................................................207
习题...........................................................................................208
进阶练习篇
第14章 AT2051进阶练习（一）.......................................................210
14-1练习：蜂鸣器的控制................................................................210
14-2练习：中断服务程序所占用的时间..............................................213
14-3练习：七段显示器的初步使用....................................................215
14-4练习：ACC值的转换与显示.......................................................218
14-5练习：BCD值的转换与显示...................................................221
14-6练习：按键操作的确认.............................................................224
14-7练习：学习波形Duty Cycle的计算与显示......................................227
14-8练习：学习温度值的换算与显示...................................................227
14-9练习：温度值每秒读取两次的写法...............................................228
14-10练习：另一种温度测量的写法..................................................229
习题...........................................................................................230
第15章AT2051进阶练习（二）...............................................................234
15-1练习：启动RS485串行通信接口.................................................234
15-2练习：练习温度值转成ASCIⅡ字符串的写法.......................................235
15-3练习：串行传输的写法.........................................................236
15-4练习：串行传输的写法二..........................................................237
15-5练习：将温度的精确度提高到小数点后一位...................................238
15-6练习：串行除错程序的加入.......................................................239
习题.........................................................................................240
第16章AT2051进阶练习（三）...................................................242
16-1练习：写入一个字节的数据到E'PROM 24LC16内...........................242
16-2练习：E2PROM的读回写法分析...............................................243
16-3练习：ID值读取的写法....................................................244
16-4练习：如何判断E2PROM是否存在...........................................245
16-5练习：ID值的在线更改...........................................................246
16-6练习：配合ID调用的串行通信程序........................................246
16-7练习：串行通信程序的除错....................................................247
16-8练习：RS485通信程序的完整版............................................248
第17章汇编语言的写法分析与除错.....................................................254
17-1汇编语言的难点.........................................................................254
17-2写程序的重点..............................................................................254
17-3LED除错法..................................................................................254
17-4蜂鸣器除错法...........................................................................255
17-5DISPLAY除错法.........................................................................255
17-6串行通信除错法.........................................................................256
17-7仪器协助除错法.........................................................................257
17-8高级仪器除错法...................................................................257
习题.......................................................................................258
第18章8051例程归纳整理..................................................................260
18-1清除4个内部DATA MEMORY地址.............................................260
18-2清除4个外部DATA MEMORY地址...............................................260
18-3将外部数据存储器上4个字节值存入内部数据存储器...........................261
18-4将4个内部数据值转存到外部数据存储器中......................................261
18-5内部数据存储器内4字节相加（不含正负符号）...............................262
18-6内部数据存储器的值和外部数据存储器的值相加...............................262
18-7内部数据存储器的4字节相减.....................................................263
18-8将内部数据存储器内的值取补码.................................................263
18-9对外部数据存储器做16位的加法运算.........................................264
18-10对外部存储器做减法运算.........................................................264
18-11内部数据存储器做值的比较..........................................................265
18-12外部数据存储器做整段值的比较.............................................265
18-13内部数据存储器区与累加器做比较...............................................266
18-144字节不含正负符号的乘法运算...............................................266
18-154字节不含正负符号的除法运算...................................................267
18-16对外部数据存储器内的值做异或运算产生一个校验码..........................268
18-17确认外部数据存储器（4字节）的校验码是否正确............................269
18-18在内部数据存储器内产生4个随机数..............................................269
18-19检查外部数据存储器（16位）是否为0000H.....................................270
18-20检查外部数据存储器（16位）的值是否为1000................................271
18-21检查外部数据存储器（16位）的值是否比5000大............................271
18-22将外部数据存储器（16位）值转换成6个BCD码.............................272
18-23将ACC值（<99）转换成两个BCD码..........................................273
18-24将累加器的值转换成3个BCD码...................................................273
18-25检查一段外部数据存储器（2KB）的读写功能...................................274
18-26计算2KB程序空间的校验和（CHECKSUM）.......................................274
18-27清除外部数据存储器共2048个地址...............................................275
18-28将1个字节值转换成ASCⅡ码，供数据显示用..................................275
18-29将ASCII码转换成二进.制...................................................276
第19章混合式示波器的认识与使用....................................................280
19-2基本测量示范....................................................................283
19-3特殊信号测量.........................................................................285
第20章数字电表的使用...................................................................288
20-1数字电表功能..............................................................................288
20-2数字电表操作要点...................................................................288
20-3数字电表使用时的特别注意事项...................................................290
20-4AT2051控制板操作示范............................................................291
20-5电表的校正.........................................................................291
习题............................................................................................293
第21章USB烧录器的安装与使用........................................................296
21-1旗威USB烧录器....................................................................296
21-2烧录器的安装...........................................................................296
21-3烧录程序的安装....................................................................297
21-4烧录功能说明............................................................................297
21-5 Files文件菜单......................................................................299
21-6IC芯片菜单........................................................................301
21-7Programmer烧录器菜单.............................................................303
21-8Diagnostic 诊断菜单....................................................................305
21-9USB烧录器特殊用法...............................................................306
21-10USB烧录器注意事项...........................................................307
习题.......................................................................................307
附录............................................................................................309
附录AASCII表..........................................................................309
附录B8051相关IC引脚图............................................................311
附录C8051指令集总整理..................................................................314
附录D8051指令整理（按功能划分）................................................324
附录E8051指令整理（按十六进制排列）..........................................329
附录F8051SFR表与RESET后的初始值.............................................336
附录GSFR特殊功能寄存器整理表....................................................337
附录H如何购买电子元件.............................................................340
附录l如何识别晶体管（三极管）的引脚..............................................342
附录J如何看Data Sheet................................................................345
附录K如何焊接...........................................................................347
附录L如何上网找元件..............................................................349
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51芯片全称?51单片机。51单片机是对兼容英特尔8051指令系统的单片机的统称。51单片机广泛应用于家用电器、汽车、工业测控、通信设备中。因为51单片机的指令系统、内部结...
