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MCS-51 系列单片机指令学习

MCS-51 系列单片机指令学习. 一、实验目的 MCS-51 系列单片机指令系统共有 111 条汇编语言指令，这些指令按功能的不同可分为五类： 29 条数据传送类指令， 24 条算术运算类指令， 24 条逻辑运算类指令， 17 条控制转移类指令和 17 条位操作类指令。 本实验通过单步执行程序中各类指令，来进一步学习和理解各类主要指令的功能，掌握指令的用法。 通过实验掌握 Keil 软件的使用方法。. 二、实验准备 1 、启动稳压电源，确认输出电压正常。 2 、将微机实验开发系统与直流稳压电源连接好。 三、实验内容

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MCS-51 系列单片机指令学习

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  1. MCS-51系列单片机指令学习 一、实验目的 MCS-51系列单片机指令系统共有111条汇编语言指令，这些指令按功能的不同可分为五类：29条数据传送类指令，24条算术运算类指令，24条逻辑运算类指令，17条控制转移类指令和17条位操作类指令。 本实验通过单步执行程序中各类指令，来进一步学习和理解各类主要指令的功能，掌握指令的用法。 通过实验掌握Keil软件的使用方法。

  2. 二、实验准备 1、启动稳压电源，确认输出电压正常。 2、将微机实验开发系统与直流稳压电源连接好。 三、实验内容 将以下各部分实验中所给出的程序的指令机器代码查出，并输入到单片机系统中，然后从程序给定地址开始单步执行，观察并记录程序所指定的内容。

  3. （一）、数据传送与算术运算 1、体会 MOV Rn， direct指令的功能和用法，取n=0，direct=40H。 程序如下： ORG 1000H SUBROUT：MOV 40H， #0FH； 0FH送入RAM 40H单元中 MOV R0， 40H； 40H单元内容送R0 MOV A， R0； R0内容送累加器A HERE：SJMP HERE； END A=（ ），40H=（ ），R0=（ ）

  4. 2、体会MOV @Ri，#DATA指令的功能和用法，选择DATA=0FH，i=0。 程序如下： ORG 1010H SUBR：MOV R0， #50H； R0←50H MOV @R0， #0FH； (R0)←0FH MOV A， 50H； A←（50H） HERE：SJMP HERE； END R0=（ ），50H=（ ），A=（ ）

  5. 3、体会查表指令MOVC A，@A+DPTR，MOVC A，@A+PC的功能和用法。 设定40H单元中的内容为0～9之间的一个整数，用查表的方法求出它的平方值（BCD码），结果存入41H单元。 （1）、利用MOVC A， @A+DPTR指令查表 程序如下： ORG 1020H START：MOV DPTR， #SQR； MOV A， 40H； MOVC A， @A+DPTR； MOV 41H, A； HERE：SJMP HERE； SQR：DB 00H，01H，04H，09H，16H DB 25H，36H，49H，64H，81H END

  6. （2）、利用 MOVC A，@A+PC 指令查表 程序如下： ORG 1050H START：MOV A， 40H； ADD A， #04H； MOVC A， @A+PC； MOV 41H， A； HERE：SJMP HERE； SQR：DB 00H，01H，04H，09H，16H DB 25H，36H，49H，64H，81H END

  7. 步骤：1）、仔细阅读程序并进行手工汇编。 2）、将程序输入单片机实验开发系统。 3）、建立平方值表。 4）、在40H单元键入00～09之间的随机整数，分别执行上述两个程序，检查41H单元的值。 41H=（ ）， 41H=（ ） 4、用加法指令ADD A，R0实现两数相加，如52H+FCH。 程序如下： ORG 1100H SUBROUT：MOV A， #52H ； A←52H MOV R0， #0FCH； R0←0FCH ADD A， R0； A←（A）+（R0）

  8. HERE：SJMP HERE； END A=（ ）， PSW=（ ） 用带进位加法指令 ADDC A，R0实现52H与0CH之和。 程序如下： ORG 1150H SUBROUT：MOV A， #52H； MOV R0， #0CH； SETB C； ADDC A， R0； HERE：SJMP HERE； END

  9. 执行后 A=（ ），PSW=（ ） 若将 SETB C 指令改为 CLR C 执行后 A=（ ），PSW=（ ） 5、体会十进制调整指令 DA A 的功能和用法 程序如下： ORG 1200H SUBROUT：MOV A， #65H； ADD A， #58H； DA A； HERE：SJMP HERE； END

  10. 执行后 A=（ ）， PSW=（ ） 若将 DA A 指令用NOP代替，则执行后 A=（ ），PSW=（ ） 6、用乘法指令 MUL AB 进行 0FFH*03H 程序如下： ORG 1250H SUBROUT：MOV A， #0FFH； MOV B， #03H； MUL AB； NOP； NOP； HERE：SJMP HERE END

  11. 执行后 A=（ ），B=（ ），将2个空操作指令换成MOV A，B执行后A=（ ），B=（ ），最后0FFH*03H=（ ），是否等于B与A的内容的积（ ）。 （二）、逻辑运算和循环指令 1、逻辑“与”指令实验。 程序如下： ORG 1300H SUBROUT：MOV A， #0FBH； ANL A， #0FH； HERE：SJMP HERE； END 执行后 A=0BH，实验结果是否正确？“与”指令有何作用？

  12. 2、逻辑“或”指令实验。 程序如下： ORG 1400H SUBROUT：MOV R1， #0FH； MOV A， #33H； ORL A， R1； HERE：SJMP HERE； END 执行后 A=（ ），“或”指令有何作用？

  13. 3、逻辑“异或”指令实验。 程序如下： ORG 1500H SUBROUT：MOV A， #55H； MOV 40H， #00H； XRL A， 40H； HERE：SJMP HERE； END 执行后 A=（ ），将MOV 40H，#00H 改为 MOV 40H， #55H，执行后A=（ ）。

  14. 4、利用左移指令实现乘2运算。 程序如下： ORG 1600H SUBROUT：MOV A， #29H； RLC A； HERE：SJMP HERE； END 执行后 A=（ ）

  15. 5、利用循环移位指令实现累加器A中内容高半字节与低半字节互换。 程序如下： ORG 1700H SUBROUT：MOV A， #38H； RL A； RL A； RL A； RL A； HERE：SJMP HERE； END 执行后 A=（ ），改用 RR A指令重新实验，执行后 A=（ ），改用SWAP A指令重新执行，则A=（ ）。

  16. （三）、位操作指令的功能和用法。 利用位条件转移指令实现两个无符号数比较大小。 程序如下： ORG 1800H SUBROUT：MOV 30H， #80H； MOV 31H， #7FH； MOV A， 30H； CJNE A，31H，BIG； MOV A，#0DDH； SJMP HERE； BIG：JC SMALL；

  17. MOV A， #0F0H； SJMP HERE； SMALL：MOV A， #0FH； HERE：SJMP HERE； END 执行后 A=（ ），修改（30H）=7FH，（31H）=80H，执行后 A=（ ），再修改（30H）=80H，（31H）=80H，执行后A=（ ）。

  18. 四、实验报告要求 1、整理好记录的数据，与理论分析的结果相比较。 2、归纳MCS-51 系列单片机各类主要指令的功能，熟悉指令寻址方式。 3、位操作指令JC是根据什么条件实现转换的。 4、实验报告格式参照实验报告说明 五、预习报告要求 1、认真阅读实验要求。 2、汇编所有实验程序。

  19. 数据传送 一、实验目的 1、进一步熟悉Keil软件的使用方法。 2、练习设计简单的程序。 3、掌握MCS-51 系列单片机内部RAM之间，外部RAM之间以及内部RAM与外部RAM之间的数据传送方法，从而了解这两部分数据存贮器的特点。 4、掌握MCS-51系列单片机堆栈的使用方法。

  20. 二、设计要求 1、先将MCS-51系列单片机内部RAM 30H～3FH单元分别置初值，初值为00H～0FH,然后将片内RAM 30H～3FH的内容传送至片内RAM 40～4FH单元中，再将片内RAM 40H～4FH单元中的内容传送到外部RAM 4800H～480FH单元中，之后又将4800H～480FH单元内容送到外部RAM 5800H～580FH单元中，最后将片外RAM 5800H～580FH单元内容传送回片内RAM 50H～5FH单元中。 2、设置五个断点，断点地址分别为404AH，4056H，4063H，408CH，4099H，每运行到断点时，检查相应的CPU现场及存贮器单元的内容。

  21. 3、另设置七个断点，断点地址分别为4063H，4066H，406DH，406FH，4072H，4078H，407AH，每运行到断点时检查相应的SP，(SP)，DPH，DPL的内容。3、另设置七个断点，断点地址分别为4063H，4066H，406DH，406FH，4072H，4078H，407AH，每运行到断点时检查相应的SP，(SP)，DPH，DPL的内容。 三、设计提示 1、在微机上编辑数据传送汇编语言程序源文件,然后进行机器汇编，将实验机器代码程序下载至实验装置。 2、实验步骤： (1)设置五个断点，断点地址分别为404AH，4056H，4063H，408CH，4099H。 (2)运行程序到第一个断点404AH，检查30H～3FH单元内容及累加器A的内容。

  22. (3)运行程序到第二个断点4056H，检查40H～4FH单元内容及累加器A的内容。 (4)运行程序到第三个断点4063H，检查4800H～480FH单元内容及累加器A，数据指针DPTR的内容。 (5)运行程序到第四个断点408CH，检查5800H～580FH单元内容及累加器A，数据指针DPTR的内容。 (6)运行程序到第五个断点4099H，检查50H～5FH单元内容及累加器A，数据指针DPTR的内容。 (7)清除以上所设断点，另设七个断点，断点地址分别为4063H，4066H，406DH，406FH，4072H，4078H，407AH。 (8)每运行到一个断点，分别检查SP，(SP)，DPH，DPL内容。

  23. 3、实验测量数据表格如下。 表格(一)

  24. 表格(二)

  25. 四、实验报告要求 1、写出实验程序清单。 2、将测得的数据填入表格，并和理论分析的结果相比较。 3、实验报告格式参照实验报告说明。 五、实验思考与总结 1、说明MCS-51系列单片机对片内RAM和片外RAM存贮器各有哪些寻址方式？ 2、说明指令MOV A，20H和MOV C，20H中的20H含义有什么不同？传送指令中的助记符 MOV，MOVX，MOVC各适用于访问哪个存储器空间？ 3、根据实验结果，说明MCS-51系列单片机堆栈操作规则。

  26. 五、实验参考程序 ORG 4000H 4000：0140 AJMP MAIN ORG 4040H 4040：7830 MAIN：MOV R0， #30H； 4042：7A10 MOV R2， #10H； 4044：E4 CLR A； 4045：F6 A1: MOV @R0, A； 4046：08 INC R0； 4047：04 INC A； 4048：DAFB DJNZ R2， A1；

  27. 404A：7830 MOV R0，#30H；把片内RAM 30～3FH 404C：7940 MOV R1，#40H；内容传送到片内RAM 404E：7A10 MOV R2，#10H；40H～4FH单元中 4050：E6 A2：MOV A，@R0； 4051：F7 MOV @R1，A； 4052：08 INC R0； 4053：09 INC R1； 4054：DAFA DJNZ R2，A2；

  28. MOV R1，#40H；把片内RAM 40～4FH 4058：904800 MOV DPTR，#4800H;内容传送到片外RAM 405B：7A10 MOV R2，#10H；4800～480FH单元中 405D：E7 A3：MOV A，@R1； 405E：F0 MOVX @DPTR，A； 405F：09 INC R1； 4060：A3 INC DPTR； 4061：DAFA DJNZ R2，A3；

  29. MOV SP， #60H； 把片外RAM 4800～ 4066：7A10 MOV R2， #10H； 480FH内容传送到片 4068：904800 MOV DPTR，#4800H；外RAM 5800～580FH 406B：C082 PUSH DPL； 单元中 406D：C083 PUSH DPH； 406F：905800 MOV DPTR， #5800H； 4072：AB82 MOV R3， DPL； 4074：AC83 MOV R4， DPH；

  30. A4：POP DPH； 4078：D082 POP DPL； 407A：E0 MOVX A，@DPTR； 407B：A3 INC DPTR； 407C：C082 PUSH DPL； 407E：C083 PUSH DPH； 4080：8B82 MOV DPL，R3； 4082：8C83 MOV DPH，R4； 4084：F0 MOVX @DPTR，A； 4085：A3 INC DPTR； 4086：AB82 MOV R3，DPL； 4088：AC83 MOV R4，DPH； 408A：DAEA DJNZ R2，A4；

  31. MOV R0， #50H； 把片外RAM 5800～ 408E：905800 MOV DPTR，#5800H；580FH内容传送回片 4091：7A10 MOV R2， #10H； 内RAM 50～5FH单元 4093：E0 A5：MOVX A， @DPTR； 4094：F6 MOV @R0， A； 4095：08 INC R0； 4096：A3 INC DPTR； 4097：DAFA DJNZ R2， A5； 4099：80FE HERE：SJMP HERE； END

  32. 定时器/计数器及中断系统的应用 • 一、实验目的 • 掌握定时器/计数器及中断系统的使用 • 方法。 • 掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 • 二、设计要求 • 1、在P 1.0口线上产生周期为500微秒的连续方波。

  33. 2、连续方波产生的时刻由按键K控制。 • 三、设计提示 • 1、用Proteus软件画出电路原理图。 • 2、按键K作为外部中断源使用。 • 3、定时器/计数器可采用查询或中断方式工作。 • 4、在P 1.0口线上接示波器观察波形。

  34. 四、实验报告要求 1、列出实验程序清单。 2、实验报告格式参照实验报告说明。 五、实验思考与总结 1、如何产生周期为500微秒，占空比为2：5的连续矩形波。 2、总结本实验用到的知识点。

  35. MCS-51系列单片机P1口、P3口的应用 一、实验目的 1、学习MCS-51系列单片机的P1口和P3口的使用方法。 2、学习延时子程序的编写。 3、学习汇编语言编程方法与调试技巧。 4、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法 。 二、设计要求 1、P1口灯亮实验 P1口作输出口，接八只发光二极管，使发光二极管循环点亮。

  36. 2、P1口转弯灯实验 P1.0接+5V时，右转弯灯闪亮； P1.1接+5V时，左转弯灯闪亮； P1.0,P1.1同时接+5V或接地时，转弯灯均不闪亮。 3、P3口输入，P1口输出实验 从P3.3口线输入一脉冲，P1口按十六进制加一方式点亮发光二极管。 三、设计提示 1、P1口灯亮实验程序流程框图如图所示。将P1.0～P1.7用扦针连至L1～L8，运行程序，注意观察发光二极管闪亮移位情况。

  37. 2、P1口转弯灯实验程序流程框图如图所示。将P1.0接K1，P1.1接K2，P1.4～P1.7接L1，L5，L9，L13，运行程序，观察转弯灯闪亮情况。 3、P3口输入，P1口输出实验程序流程框图如图所示。将P3.3用扦针连至K1，P1.0～P1.7扦针连至L1～L8，运行程序，K1拨动一次，注意观察L1～L8发光二极管点亮变化情况。 四、实验报告要求 1、列出各实验程序清单。 2、实验报告格式参照实验报告说明。

  38. 五、实验思考与总结 1、对于P1口亮灯实验，如何修改程序，使发光二极管闪亮时间改变以及使发光二极管闪亮移位方向改变。 2、对于P1口转弯灯实验，如何使用单步方式调试本程序 （提示：如何修改延时子程序）。 3、对于P3口输入，P1口输出实验，如何修改程序，使发光二极管以左移方式点亮。 4、总结本实验用到的知识点。

  39. 六、实验参考程序 1、P1口灯亮实验 ORG 0790H SE18: MOV P1， #0FFH； 送P1口 LO34: MOV A， #0FEH； L1发光二极管点亮 LO33: MOV P1， A； LCALL SE19； 延时 RL A； 左移位 SJMP LO33； 循环

  40. ORG 07A0H SE19:MOV R6， #0A0H； 延时 LO36:MOV R7， #0FFH； LO35:DJNZ R7， LO35； DJNZ R6， LO36； RET END

  41. 2、P1口转弯灯实验 ORG 0C30H PX00：MOV P1， #0FFH； 初始化 PX03: MOV A， P1； MOV B， A； ANL A， #03H； CJNE A， #01H， PX01；满足只是P1.0为高条件吗? JB 00H， PX04； 闪烁标志位 CLR P1.4； CLR P1.5； 开右灯 SETB P1.6； SETB P1.7； 关左灯

  42. MOV R2， #20H； LCALL DELY； 延时 SETB 00H； 置标志位 LJMP PX03； 继续查状态 PX04: SETB P1.4； SETB P1.5； SETB P1.6； 关灯 SETB P1.7； MOV R2， #20H； LCALL DELY； 延时 CLR 00H； 清标志位 AJMP PX03； 继续查状态

  43. PX01: CJNE A， #02H，PX02；满足只是P1.1为高条件吗? JB 01H， PX05； 判标志位 SETB P1.4； SETB P1.5； 开左灯 CLR P1.6； CLR P1.7； 关右灯 MOV R2， #20H； 延时 LCALL DELY； SETB 01H； 置标志位 LJMP PX03； 继续查状态 PX05: SETB P1.4； SETB P1.5；

  44. SETB P1.6； 关灯 SETB P1.7； MOV R2， #20H； LCALL DELY； 延时 CLR 01H； 清标志位 LJMP PX03； 继续查状态 PX02: SETB P1.4； SETB P1.5； SETB P1.6； 关灯 SETB P1.7； LJMP PX03； 继续

  45. ORG 0213H 0213:C002 DELY: PUSH 02H； 延时 0215:C002 DEL2: PUSH 02H； 0217:C002 DEL3: PUSH 02H； 0219:DAFE DEL4: DJNZ R2， DEL4； 021B:D002 POP 02H； 021D:DAF8 DJNZ R2， DEL3； 021F:D002 POP 02H； 0221:DAF2 DJNZ R2， DEL2； 0223:D002 POP 02H； 0225:DAEC DJNZ R2， DELY； 0227:22 RET

  46. 3、P3口输入，P1口输出实验 ORG 0810H J100: MOV A， #00H J101: JB P3.3，J101； MOV R2， #20H； LCALL DELY； JB P3.3，J101； P3.3电平为低吗? J102: JNB P3.3，J102； MOV R2， #20H； LCALL DELY； JNB P3.3，J102； P3.3电平高吗? INC A； 加1 PUSH ACC； CPL A； 取反 MOV P1， A； 驱动发光二极管 POP ACC； AJMP J101； 循环

  47. ORG 0213H 0213:C002 DELY: PUSH 02H； 延时 0215:C002 DEL2: PUSH 02H； 0217:C002 DEL3: PUSH 02H； 0219:DAFE DEL4: DJNZ R2， DEL4； 021B:D002 POP 02H； 021D:DAF8 DJNZ R2， DEL3； 021F:D002 POP 02H； 0221:DAF2 DJNZ R2， DEL2； 0223:D002 POP 02H； 0225:DAEC DJNZ R2， DELY； 0227:22 RET

  48. 8255的应用 一、实验目的 1、掌握MCS-51系列单片机与8255的接口设计方法。 2、熟悉8255芯片初始化程序的设计方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。

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