簡析80C51單片機的數據傳送類指令

許一洲

（西北民族大學 電氣工程學院，甘肅 蘭州730106）

0 引 言

80C51單片機指令系統共有111條指令，由操作碼和操作數兩部分構成[1]。這些指令包括數據傳送類指令、算術運算類指令、邏輯運算類指令、控制轉移類指令和位操作類指令[2]。其中，數據傳送類指令在單片機中使用頻繁，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data16送入目的操作數DPTR中，如：

MOV DPTR,#data16;

當源操作數data16為3456H時，執行以上操作后，（DPH）=34H，（DPL）=56H。這條指令一般用于給DPTR賦予ROM中的數據表的表頭地址，也可以是某一片外RAM緩沖區的首地址或者是擴展的片外接口地址。

8位傳送指令能夠將源字節的內容拷貝至目的字節，且源字節的內容不會變化，屬于字節傳送。目的字節可以是累加器A、寄存器Rn或Ri、片內RAM單元地址及SFR地址direct。源字節中除了上述4類以外，8位立即數#data也可以作為源字節。以目的字節為準，將8位傳送指令分成4類。

1.1 以累加器A為目的字節

以累加器A為目的操作數的指令使用最頻繁，其指令可以構造成以下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，執行后源字節即可送入累加器A。

1.2 以Rn為目的

由于目的字節為工作寄存器，因此源字節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;

指令執行后，源字節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（這里用direct1表示），因此其構造有5種方式，如：

MOV direct,A;

MOV direct,Rn;

MOV direct,direct1;

MOV direct,@Ri;

MOV direct,#data;

執行指令后，源字節即可送入direct中。

1.4 以@Ri為目的

由于目的字節采用寄存器間址，因此源字節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。可將這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中常數表的表項指令MOVC

ROM中通常存放兩類內容：一是單片機執行的程序代碼；二是固定不變的常數。因此，訪問ROM實際上指的是讀取ROM中的常數表的表項，簡稱查表，需經過累加器來完成。使用MOVC指令，可以由DPTR或PC內容為基址。

（1）以DPTR內容做基址時，如：

MOVC A,@A+DPTR;

需要注意，在執行指令時，需要使累加器A的內容與DPTR的內容16位無符號數相加，作為16位要訪問的ROM地址，最后將該地址單元的內容送到累加器A中。例如，（DPTR）=3000H、（A）=40H時，最終結果A為3040H。

（2）以PC內容為基址時，如：

MOVC A,@A+PC;

執行該指令的時候，要注意PC內容會自動加1，然后與累加器A的16位無符號數相加，作為訪問的16位ROM地址，最后送入累加器A。當上訴指令所在地址為1000H且（A）=30H時，執行后會將1031H單元內容送入累加器A。

2.2 讀寫片外RAM及接口單元數據的指令MOVX

單片機的片外RAM或接口會經常存放一些中間數據，在訪問片外RAM或接口操作時可以有讀和寫兩類，這時需要利用MOVX指令通過累加器來完成。

（1）做讀操作時，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;

若間址寄存器內容為3000H，（3000H）=30H，執行指令后（A）=30H。

（2）做寫操作時，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，片外擴展的I/O口也要通過MOVX進行數據輸入輸出。

2.3 堆棧指令PUSH和POP

堆棧是通過“后進先出”的原則在片內RAM中的一片存儲區，固定的一端稱為棧底，活動的一端稱為棧頂，利用指針SP指向棧頂位置。

PUSH指令會先將SP的內容加1，之后將直接地址操作數送入SP所指的單元，如：

PUSH direct;

若（SP）=07H，（40H）=88H， 執 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內容減1，如：

POP direct;

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

2.4 數據交換指令XCH、XCHD和SWAP

MOV類指令傳送只是將數據從源字節復制到目的字節的單向傳送。當需要兩字節或兩半字節的雙向交換時，需要利用數據交換指令，包括XCH、XCHD和SWAP。

（1）XCH作為字節交換指令，具有以下3種構造方式：

XCH A,Rn;

XCH A,direct;

XCH A,@Ri;

這3條指令均能實現操作數與累加器A內容的互換，如執行“XCH A,R0”，若（R0）=80H，（A）=20H，執行后（A）=80H，（R0）=20H。

（2）XCHD屬于半字節交換，功能是間址操作數的低半字節與累加器A的低半字節內容互換如：

XCHD A,@Ri;

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

（3）SWAP同樣屬于半字節交換，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，執行以上指令后，（A）=03H。

3 結 論

現階段，單片機已被廣泛運用于生產和生活中的各個領域。要熟練掌握單片機，必須要熟悉單片機的操作指令。數據交換指令是單片機操作指令的一個重要組成部分，對其深入學習，有助于進一步使用和發展單片機技術。