汇编语言基础

通过前面的学习，我们对单片机的硬件结构已有了一定的了解，下面，我们将与大家一起来学习单片机的汇编指令系统。

所谓指令，就是规定计算机进行某种操作的命令。计算机按程序一条一条地依次执行指令，从而完成指定任务。一条指令只能完成有限的功能，为使计算机完成一定的或者复杂的功能，就需要一系列指令。

一般来说，一台计算机的指令越丰富，寻址方式越多，且每条指令的执行速度越快，则它的总体功能就越强。

程序设计语言：机器语言，汇编语言，高级语言

我们学习的80C51单片机共有111条指令，这111条指令共有七种寻址方式。其中：

数据传送类指令 29条

算术运算类指令 24条

逻辑运算及移位类指令 24条

控制转移类指令 17条

位操作指令 17条

这111条指令的具体功能我们在后面的课程中将会逐条的与大家进行分析。

由于计算机只能识别二进制数，所以计算机的指令均由二进制代码组成。为了阅读和书写的方便，常把它写成十六进制形式，通常称这样的指令为机器指令。现在一般的计算机都有几十甚至几百种指令。显然即便用十六进制去书写和记忆也是不容易的，为了便于记忆和使用的方便，制造厂家对指令系统的每一条指令都给出了助记符。

助记符是根据机器指令不同的功能和操作对象来描述指令的符号。由于助记符是用英文缩写来描述指令的特征，因此它不但便于记忆，也便于理解和分类。这种用助记符形式来表示的机器指令称为汇编语言指令。汇编语言有如下特点：

① 助记符指令和机器指令一一对应，所以用汇编语言编写的程序效率高，占用存储空间小，运行速度快，因此汇编语言能编写出最优化的程序。

② 使用汇编语言编程比使用高级语言困难。因为汇编语言是面向计算机的，汇编语言的程序设计人员必须对计算机硬件有相当深入的了解。

③ 汇编语言能直接访问存储器及接口电路，也能处理中断，因此汇编语言程序能直接管理和控制硬件设备。④ 汇编语言缺乏通用性，程序不易移植，各种计算机都有自己的汇编语言，不同计算机的汇编语言之间不能通用。

汇编指令的格式MCS-51汇编语言的语句格式表示如下：

〔<标号>〕：<操作码>〔<操作数>〕;〔<注释>〕

即一条汇编语句是由标号、操作码、操作数和注释四个部分所组成，其中方括号括起来的是可选择部分，可有可无，视需要而定。

指令通常两部份组成：操作码、操作数

操作码：是由助记符表示的字符串，操作码其实就是告诉我们这条指令是起什么样的一个功能，是加?减?传送?还是控制?等等。

操作数：是指参加操作的数据或者是数据地址。

注释：为了便于我们阅读程序，通常我们在指令的后面都会加上注释。

标号：用来表示子程序名称或程序执行条件跳转时的程序跳转地址，实际上是表示一个地址值。

在80C51指令系统中，操作数可以是1、2、3个，也可以没有。不同功能的指令，操作数作用也不同。

例如，传送类指令多数有两个操作数，写在左面的称为目的操作数(表示操作结果存放的单元地址)，写在右面的称为源操作数(指出操作数的来源)。[page]

操作码与操作数之间必须用空格分开，操作数与操作数之间必须用逗号“，”分开。带方括号的项可有可无，称为可选项。

由指令格式可见，操作码是指令的核心，不可缺少。例如一条传送指令的书写格式如为：MOV A,3AH ;(3AH)A它表示将3AH存储单元的内容送到累加器A中。

指令的长度所谓指令的长度，就是描述一条指令所需要的字节数，用一个字节能描述的指令我们叫1字节指令，同理，用两个字节描述的叫2字节指令，用三个字节描述的指令就叫3字节指令。

在这里我们对80C51的111条指令进行了分类：1字节指令共有49条，2字节指令共有45条，3字节指令共有17条，到底哪条指令是1字节、2字节或者3字节指令，在我们后面的指令表中都可以查阅到的。这里有一个问题请大家引起注意，在前面的课程中，我们学习过指令计数器PC，PC是一个16位的计数器，那么这个指令计数器是怎样来计数的呢?

我们的指令有1字节、2字节、3字节指令。是不是每执行一个字节，这个指令计数器PC就自动加1?答案是错误的!!实际上，PC始终是跟踪着指令的，并不是以字节数来相加。在我们存放程序的ROM中，是一个字节一个字节的向后执行，但程序计数器PC并不是每加一个字节就加1，它是对特定的某一条指令执行完了之后，相应的程序计数器PC才加1，那么这条指令可能是1个字节，也可能是2个或者3个字节。这个大家要引起重视。

在学习指令系统时，先要了解某些符号的意义，现说明如下：

Rn ：当前选中的工作寄存器组R0-R7(n=0-7)。它在片内数据存储器中的地址由PSW中的RS1和RS0确定，可以是00H-07H(第0组)、08H-0FH(第1组)、10H-17H(第2组)、18H-1FH(第3组)。

Ri ：当前选中的工作寄存器组中可作为地址指针的两个工作寄存器R0和R1(i=0或i=1)。它在片内数据存储器中的地址由RS0及RS1确字，分别为00H、01H;08H、09H;10H、11H;18H、19H。

Direct ：8位片内RAM单元(包含SFR)的直接地址

#data ：代表指令中8位的常量数据

#data16 ：代表指令中16位的常量数据

addr16 ：LCALL与LJMP所使用的16位目的地址

addr11 ：ACALL与AJMP所使用的11位目的地址

rel ：指程序遇条件跳跃时的相对地址，往前最多可以跳128个字节，往后最多可以跳127个字节。

bit ：特殊目的寄存器或内部数据RAM中可直接寻址的位。

@ ：间接寻址方式中，表示间址寄存器的符号

/ ：位操作指令中，表示对该位先取反再参与操作，但不影响该位原值。

X ：片内RAM的直接地址或寄存器

(X) ：在址接寻址方式中，表示直接地址X中的内容;在间接寻址方式中，表示由间址寄存器X指出的地址单元中的内容。

→ ：指令操作流程，将箭头左边的内容送入箭头右边的单元内。

← ：指令操作流程，将箭头右边的内容送入箭头左边的单元内。