簡(jiǎn)析80C51單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳送類指令

許一洲

（西北民族大學(xué) 電氣工程學(xué)院，甘肅 蘭州730106）

0 引 言

80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)共有111條指令，由操作碼和操作數(shù)兩部分構(gòu)成[1]。這些指令包括數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)運(yùn)算類指令、邏輯運(yùn)算類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令和位操作類指令[2]。其中，數(shù)據(jù)傳送類指令在單片機(jī)中使用頻繁，除了一般傳送指令外，還有4類特殊傳送指令。

1 一般傳送類指令

一般傳送類指令都是采用MOV操作符，可以分為16位傳送和8位傳送。

16位傳送指令僅僅只有一條，功能是將源操作數(shù)data16送入目的操作數(shù)DPTR中，如：

MOV DPTR,#data16;

當(dāng)源操作數(shù)data16為3456H時(shí)，執(zhí)行以上操作后，（DPH）=34H，（DPL）=56H。這條指令一般用于給DPTR賦予ROM中的數(shù)據(jù)表的表頭地址，也可以是某一片外RAM緩沖區(qū)的首地址或者是擴(kuò)展的片外接口地址。

8位傳送指令能夠?qū)⒃醋止?jié)的內(nèi)容拷貝至目的字節(jié)，且源字節(jié)的內(nèi)容不會(huì)變化，屬于字節(jié)傳送。目的字節(jié)可以是累加器A、寄存器Rn或Ri、片內(nèi)RAM單元地址及SFR地址direct。源字節(jié)中除了上述4類以外，8位立即數(shù)#data也可以作為源字節(jié)。以目的字節(jié)為準(zhǔn)，將8位傳送指令分成4類。

1.1 以累加器A為目的字節(jié)

以累加器A為目的操作數(shù)的指令使用最頻繁，其指令可以構(gòu)造成以下4種，如：

MOV A,Rn;

MOV A,direct;

MOV A,@Ri;

MOV A,#data;

累加器A作為目的字節(jié)，執(zhí)行后源字節(jié)即可送入累加器A。

1.2 以Rn為目的

由于目的字節(jié)為工作寄存器，因此源字節(jié)不能采用工作寄存器及其間址方式尋址。它的指令有以下3種，如：

MOV Rn,A;

MOV Rn,direct;

MOV Rn,#data;

指令執(zhí)行后，源字節(jié)即可送入到工作寄存器Rn中。

1.3 以direct為目的

由于direct也可以作為源字節(jié)（這里用direct1表示），因此其構(gòu)造有5種方式，如：

MOV direct,A;

MOV direct,Rn;

MOV direct,direct1;

MOV direct,@Ri;

MOV direct,#data;

執(zhí)行指令后，源字節(jié)即可送入direct中。

1.4 以@Ri為目的

由于目的字節(jié)采用寄存器間址，因此源字節(jié)不能采用寄存器及其間址尋址，如：

MOV @Ri,A;

MOV @Ri,direct;

MOV @Ri,data;

2 特殊傳送指令

由于操作符不同，將其他不是MOV操作符指令稱為特殊傳送指令，如MOVC、MOVX、PUSH、POP、XCH、XCHD以及SWAP?？蓪⑦@些特殊傳送指令分為ROM查表、外部RAM讀/寫、堆棧操作和交換指令4種。

2.1 讀取ROM中常數(shù)表的表項(xiàng)指令MOVC

ROM中通常存放兩類內(nèi)容：一是單片機(jī)執(zhí)行的程序代碼；二是固定不變的常數(shù)。因此，訪問(wèn)ROM實(shí)際上指的是讀取ROM中的常數(shù)表的表項(xiàng)，簡(jiǎn)稱查表，需經(jīng)過(guò)累加器來(lái)完成。使用MOVC指令，可以由DPTR或PC內(nèi)容為基址。

（1）以DPTR內(nèi)容做基址時(shí)，如：

MOVC A,@A+DPTR;

需要注意，在執(zhí)行指令時(shí)，需要使累加器A的內(nèi)容與DPTR的內(nèi)容16位無(wú)符號(hào)數(shù)相加，作為16位要訪問(wèn)的ROM地址，最后將該地址單元的內(nèi)容送到累加器A中。例如，（DPTR）=3000H、（A）=40H時(shí)，最終結(jié)果A為3040H。

（2）以PC內(nèi)容為基址時(shí)，如：

MOVC A,@A+PC;

執(zhí)行該指令的時(shí)候，要注意PC內(nèi)容會(huì)自動(dòng)加1，然后與累加器A的16位無(wú)符號(hào)數(shù)相加，作為訪問(wèn)的16位ROM地址，最后送入累加器A。當(dāng)上訴指令所在地址為1000H且（A）=30H時(shí)，執(zhí)行后會(huì)將1031H單元內(nèi)容送入累加器A。

2.2 讀寫片外RAM及接口單元數(shù)據(jù)的指令MOVX

單片機(jī)的片外RAM或接口會(huì)經(jīng)常存放一些中間數(shù)據(jù)，在訪問(wèn)片外RAM或接口操作時(shí)可以有讀和寫兩類，這時(shí)需要利用MOVX指令通過(guò)累加器來(lái)完成。

（1）做讀操作時(shí)，可以將DPTR、R0或R1作為間址尋址器讀片外RAM空間，如：

MOVX A,@DPTR;

MOVX A,@Ri;

若間址寄存器內(nèi)容為3000H，（3000H）=30H，執(zhí)行指令后（A）=30H。

（2）做寫操作時(shí)，同樣可將DPTR、R0或R1作為間址寄存器寫外部RAM。與讀操作的區(qū)別僅僅在于傳輸方向不同，如：

MOVX @DPTR,A

MOVX @Ri,A;

需要注意，片外擴(kuò)展的I/O口也要通過(guò)MOVX進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出。

2.3 堆棧指令PUSH和POP

堆棧是通過(guò)“后進(jìn)先出”的原則在片內(nèi)RAM中的一片存儲(chǔ)區(qū)，固定的一端稱為棧底，活動(dòng)的一端稱為棧頂，利用指針SP指向棧頂位置。

PUSH指令會(huì)先將SP的內(nèi)容加1，之后將直接地址操作數(shù)送入SP所指的單元，如：

PUSH direct;

若（SP）=07H，（40H）=88H， 執(zhí) 行“PUSH 40H”指令后，（SP）=08H，（08H）=88H。

POP指令是先將SP所指向的單元送入指令中的直接地址單元，然后再將SP內(nèi)容減1，如：

POP direct;

若（SP）=5FH，（5FH）=90H， 執(zhí) 行“POP 70H”指令后，（70H）=90H，（SP）=5EH。

2.4 數(shù)據(jù)交換指令XCH、XCHD和SWAP

MOV類指令傳送只是將數(shù)據(jù)從源字節(jié)復(fù)制到目的字節(jié)的單向傳送。當(dāng)需要兩字節(jié)或兩半字節(jié)的雙向交換時(shí)，需要利用數(shù)據(jù)交換指令，包括XCH、XCHD和SWAP。

（1）XCH作為字節(jié)交換指令，具有以下3種構(gòu)造方式：

XCH A,Rn;

XCH A,direct;

XCH A,@Ri;

這3條指令均能實(shí)現(xiàn)操作數(shù)與累加器A內(nèi)容的互換，如執(zhí)行“XCH A,R0”，若（R0）=80H，（A）=20H，執(zhí)行后（A）=80H，（R0）=20H。

（2）XCHD屬于半字節(jié)交換，功能是間址操作數(shù)的低半字節(jié)與累加器A的低半字節(jié)內(nèi)容互換如：

XCHD A,@Ri;

若（R0）=30H，（30H）=67H，（A）=20H，執(zhí)行“XCHD A,@R0”指令后，（A）=27H，（30H）=60H。

（3）SWAP同樣屬于半字節(jié)交換，與XCHD不同的是，它是將累加器的高低4位互換，如：

SWAP A;

若（A）=31H，執(zhí)行以上指令后，（A）=03H。

3 結(jié) 論

現(xiàn)階段，單片機(jī)已被廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)和生活中的各個(gè)領(lǐng)域。要熟練掌握單片機(jī)，必須要熟悉單片機(jī)的操作指令。數(shù)據(jù)交換指令是單片機(jī)操作指令的一個(gè)重要組成部分，對(duì)其深入學(xué)習(xí)，有助于進(jìn)一步使用和發(fā)展單片機(jī)技術(shù)。