51单片机位及位操作指令

我们已经习惯了“位”一位就是一盏灯的亮和灭，而我们学的指令却全都是用“字节”来介绍的：字节的移动、加法、减法、逻辑运算、移位等等。用字节来处理一些数学问题，比如说：控制冰箱的温度、电视的音量等等很直观，可以直接用数值来表在。可是如果用它来控制一些开关的打开和合上，灯的亮和灭，就有些不直接了?我们知道送往P1口的数值后并不能马上知道哪个灯亮和来灭，而是要化成二进制才知道。工业中有很多场合需要处理这类开关输出，继电器吸合，用字节来处理就显示有些麻烦，所以在8051单片机中特意引入一个位处理机制。

位寻址区

在8051中，有一部份RAM和一部份SFR是具有位寻址功能的，也就是说这些RAM的每一个位都有自已的地址，可以直接用这个地址来对此进行操作。

内部RAM的20H-2FH这16个字节，就是8031的位寻址区。看图1。可见这里面的每一个RAM中的每个位我们都可能直接用位地址来找到它们，而不必用字节地址，然后再用逻辑指令的方式。

可以位寻址的特殊功能寄存器

8031中有一些SFR是可以进行位寻址的，这些SFR的特点是其字节地址均可被8整除，如A累加器，B寄存器、PSW、IP(中断优先级控制寄存器)、IE(中断允许控制寄存器)、SCON(串行口控制寄存器)、TCON(定时器/计数器控制寄存器)、P0-P3(I/O端口锁存器)。以上的一些SFR我们还不熟，等我们讲解相关内容时再作详细解释。

位操作指令

MCS-51单片机的硬件结构中，有一个位处理器(又称布尔处理器)，它有一套位变量处理的指令集。在进行位处理时，CY(就是我们前面讲的进位位)称“位累加器”。有自已的位RAM，也就是我们刚讲的内部RAM的20H-2FH这16个字节单元即128个位单元，还有自已的位I/O空间(即P0.0…..P0.7,P1.0…….P1.7,P2.0……..P2.7,P3.0……..P3.7)。当然在物理实体上它们与原来的以字节寻址用的RAM，及端口是完全相同的，或者说这些RAM及端口都可以有两种用法。

位传送指令

MOV C，BIT

MOV BIT，C

这组指令的功能是实现位累加器(CY)和其它位地址之间的数据传递。

例：MOV P1.0,CY ;将CY中的状态送到P1.0引脚上去(如果是做算术运算，我们就可以通过观察知道现在CY是多少啦)。

MOV P1.0,CY ;将P1.0的状态送给CY。

位修正指令

位清0指令

CLR C ;使CY=0

CLR bit ;使指令的位地址等于0。例：CLR P1.0 ;即使P1.0变为0

位置1指令

SETB C ;使CY=1

SETB bit ;使指定的位地址等于1。例：SETB P1.0 ;使P.0变为1

位取反指令

CPL C ;使CY等于原来的相反的值，由1变为0，由0变为1。

CPL bit ;使指定的位的值等于原来相反的值，由0变为1，由1变为0。

例：CPL P1.0

以我们做过的实验为例，如果原来灯是亮的，则执行本指令后灯灭，反之原来灯是灭的，执行本指令后灯亮。

位逻辑运算指令

位与指令

ANL C,bit ;CY与指定的位地址的值相与，结果送回CY

ANL C,/bit ;先将指定的位地址中的值取出后取反，再和CY相与，结果送回CY，但注意，指定的位地址中的值本身并不发生变化。

例：ANL C,/P1.0

设执行本指令前，CY=1，P1.0等于1(灯灭)，则执行完本指令后CY=0，而P1.0也是等于1。

可用下列程序验证：

ORG 0000H

AJMP START

ORG 30H

START： MOV SP，#5FH

MOV P1，#0FFH

SETB C

ANL C，/P1.0

MOV P1.1,C ;将做完的结果送P1.1,结果应当是P1.1上的灯亮，而P1.0上的灯还是不亮[page]

位或指令

ORL C,bit

ORL C,/bit

这个的功能大家自行分析吧，然后对照上面的例程，编一个验证程序，看看你相得对吗?

位条件转移指令

判CY转移指令

JC rel

JNC rel

第一条指令的功能是如果CY等于1就转移，如果不等于1就顺序执行。那么转移到什么地方去呢?我们可以这样理解：JC 标号，如果等于1就转到标号处执行。这条指令我们在上节课中已讲到，不再重复。

第二条指令则和第一条指令相反，即如果CY=0就转移，不等于0就顺序执行，当然，我们也同样理解： JNC 标号

判位变量转移指令

JB bit,rel

JNB bit,rel

第一条指令是如果指定的bit位中的值是1，则转移，否则顺序执行。同样，我们可以这样理解这条指令：JB bit,标号

第二条指令请大家先自行分析

下面我们举个例子说明：

ORG 0000H

LJMP START

ORG 30H

START：MOV SP，#5FH

MOV P1，#0FFH

MOV P3，#0FFH

L1: JNB P3.2,L2 ;P3.2上接有一只按键，它按下时，P3.2=0

JNB P3.3,L3 ;P3.3上接有一只按键，它按下时，P3.3=0

LJM P L1

L2: MOV P1,#00H

LJMP L1

L3: MOV P1,#0FFH

LJMP L1

END

把上面的例子写入片子，看看有什么现象………

按下接在P3.2上的按键，P1口的灯全亮了，松开或再按，灯并不熄灭，然后按下接在P3.3上的按键，灯就全灭了。这像什么?这不就是工业现场经常用到的“启动”、“停止”的功能吗?

怎么做到的呢?一开始，将0FFH送入P3口，这样，P3的所有引线都处于高电平，然后执行L1，如果P3.2是高电平(键没有按下)，则顺序执行JNB P3.3,L3语句，同样，如果P3.3是高电平(键没有按下)，则顺序执行LJMP L1语句。这样就不停地检测P3.2、P3.3，如果有一次P3.2上的按键按下去了，则转移到L2，执行MOV P1，#00H，使灯全亮，然后又转去L1，再次循环，直到检测到P3.3为0，则转L3，执行MOV P1，#0FFH，例灯全灭，再转去L1，如此循环不已。