单片机教学（七）

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 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，这种转换有两种方法：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同，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、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相应的位置中去，为什么要送数据呢。

第一个因为送入的数可以让灯全灭掉，第二个是为了要实现延时，从这里我们可以看出来，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，我们可以明确地知道，P1 中的值是 0FFH，但是并不是任何时候都可以直接给出数本身的。例如，在我们前面给出的延时程序例是这样写的： 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？我们可以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。这样就可以满足要求。从这里我们可以得出结论，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，所以称这种方法为直接寻址。

除了这种方法之外，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？为什么要加以区分呢？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，但是执行的过程不同，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）就可以了。

这么斤斤计较！不就差了一个周期吗，如果是 12M 的晶振的话，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，寻找操作数可以通过直接给的方式（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，就可以解决这个问题了。

怎么个解决法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我们就可以通过一定的方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。通过例子来说明吧。 MOV R7，#20 MOV R0，#30HLOOP：MOV A，@R0 INC R0 DJNZ R7,LOOP 这个例子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方法，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。二、指令数据传递类指令

1） 以累加器为目的操作数的指令 MOV A，RnMOV A，directMOV A，@RiMOV A，#data 第一条指令中，Rn 代表的是 R0-R7。第二条指令中，direct 就是指的直接地址，而第三条指令中，就是我们刚才讲过的。第四条指令是将立即数 data 送到 A 中。下面我们通过一些例子加以说明：MOV A，R1；将工作寄存器 R1 中的值送入 A，R1 中的值保持不变。MOV A,30H；将内存 30H 单元中的值送入 A，30H 单元中的值保持不变。

MOV A,@R1；先看 R1 中是什么值，把这个值作为地址，并将这个地址单元中的值送入 A 中。如执行命令前 R1 中的值为 20H，则是将 20H 单元中的值送入 A 中。MOV A,#34H；将立即数 34H 送入 A 中，执行完本条指令后，A 中的值是 34H。

2）以寄存器 Rn 为目的操作的指令 MOV Rn,A MOV Rn,direct MOV Rn,#data 这组指令功能是把源地址单元中的内容送入工作寄存器，源操作数不变。