單片機學習知識點全攻略（二）

　　說明：由于51單片機是一種8位機，所以只能做8位的數學運算，但8位運算的范圍只有0-255，這在實際工作中是不夠的，因此就要進行擴展，一般是將2個8位的數學運算合起來，成為一個16位的運算，這樣，能表達的數的范圍就能達到0-65535。如何合并呢？其實很簡單，讓我們看一個10進制數的例程：

　　66+78。

　　這兩個數相加，我們根本不在意這的過程，但事實上我們是這樣做的：先做6+8（低位），然后再做6+7，這是高位。做了兩次加法，只是我們做的時候并沒有刻意分成兩次加法來做罷了，或者說我們并沒有意識到我們做了兩次加法。之所以要分成兩次來做，是因為這兩個數超過了一位數所能表達的范置（0-9）。

　　在做低位時產生了進位，我們做的時候是在適當的位置點一下，然后在做高位加法是將這一點加進去。那么計算機中做16位加法時同樣如此，先做低8位的，如果兩數相加產生了進位，也要“點一下”做個標記，這個標記就是進位位C，在PSW中。在進行高位加法是將這個C加進去。例：1067H+10A0H，先做67H+A0H=107H，而107H顯然超過了0FFH，因此最終保存在A中的是7，而1則到了PSW中的CY位了，換言之，CY就相當于是100H。然后再做10H+10H+CY，結果是21H，所以最終的結果是2107H。

　　帶借位的單片機減法指令

　　SUBB A，Rn

　　SUBB A，direct

　　SUBB A，@Ri

　　SUBB A，#data

　　設（每個H，（R2）=55H，CY=1，執行指令SUBB A，R2之后，A中的值為73H。

　　說明：沒有不帶借位的單片機減法指令，如果需要做不帶位的減法指令（在做第一次相減時），只要將CY清零即可。

　　乘法指令

　　MUL AB

　　此單片機指令的功能是將A和B中的兩個8位無符號數相乘，兩數相乘結果一般比較大，因此最終結果用1個16位數來表達，其中高8位放在B中，低8位放在A中。在乘積大于FFFFFH（65535）時，0V置1（溢出），不然OV為0，而CY總是0。

　　例：（A）=4EH，（B）=5DH，執行指令

　　MUL AB后，乘積是1C56H，所以在B中放的是1CH，而A中放的則是56H。

　　除法指令

　　DIV AB

　　此單片機指令的功能是將A中的8位無符號數除了B中的8位無符號數（A/B）。除法一般會出現小數，但計算機中可沒法直接表達小數，它用的是我們小學生還沒接觸到小數時用的商和余數的概念，如13/5，其商是2，余數是3。除了以后，商放在A中，余數放在B中。CY和OV都是0。如果在做除法前B中的值是00H，也就是除數為0，那么0V=1。

　　加1指令

　　INC A

　　INC Rn

　　INC direct

　　INC @Ri

　　INC DPTR

　　用途很簡單，就是將后面目標中的值加1。例：（A）=12H，（R0）=33H，（21H）=32H，（34H）=22H，DPTR=1234H。執行下面的指令：

　　INC A （A）=13H

　　INC R2 （R0）=34H

　　INC 21H （21H）=33H

　　INC @R0 （34H）=23H

　　INC DPTR （ DPTR）=1235H

　　后結果如上所示。

　　說明：從結果上看INC A和ADD A，#1差不多，但INC A是單字節，單周期指令，而ADD #1則是雙字節，雙周期指令，而且INC A不會影響PSW位，如（A）=0FFH，INC A后（A）=00H，而CY依然保持不變。如果是ADD A ，#1，則（A）=00H，而CY一定是1。因此加1指令并不適合做加法，事實上它主要是用來做計數、地址增加等用途。另外，加法類指令都是以A為核心的#0;#0;其中一個數必須放在A中，而運算結果也必須放在A中，而加1類指令的對象則廣泛得多，能是寄存器、內存地址、間址尋址的地址等等。

　　減1指令

　　減1指令

　　DEC A

　　DEC RN

　　DEC direct

　　DEC @Ri

　　與加1指令類似，就不多說了。

　　綜合練習：

　　MOV A，#12H

　　MOV R0，#24H

　　MOV 21H，#56H

　　ADD A，#12H

　　MOV DPTR，#4316H

　　ADD A，DPH

　　ADD A，R0

　　CLR C

　　SUBB A，DPL

　　SUBB A，#25H

　　INC A

　　SETB C

　　ADDC A，21H

　　INC R0

　　SUBB A，R0

　　MOV 24H，#16H

　　CLR C

　　ADD A，@R0

　　先寫出每步運行結果，然后將以上題目建入，并在軟件仿真中運行，觀察寄存器及有關單元的內容的變化，是否與自已的預想結果相同。

12、單片機邏輯運算類指令

　　對單片機的累加器A的邏輯操作：

　　CLR A ；將A中的值清0，單周期單字節指令，與MOV A，#00H效果相同。

　　CPL A ；將A中的值按位取反

　　RL A ；將A中的值邏輯左移

　　RLC A ；將A中的值加上進位位進行邏輯左移

　　RR A ；將A中的值進行邏輯右移

　　RRC A ；將A中的值加上進位位進行邏輯右移

　　SWAP A ；將A中的值高、低4位交換。

　　例：（A）=73H，則執行CPL A，這樣進行：

　　73H化為二進制為01110011，

　　逐位取反即為 10001100，也就是8CH。

　　RL A是將（A）中的值的第7位送到第0位，第0位送1位，依次類推。

　　例：A中的值為68H，執行RL A。68H化為二進制為01101000，按上圖進行移動。01101000化為11010000，即D0H。

　　RLC A，是將（A）中的值帶上進位位（C）進行移位。

　　例：A中的值為68H，C中的值為1，則執行RLC A

　　1 01101000后，結果是0 11010001，也就是C進位位的值變成了0，而（A）則變成了D1H。

　　RR A和RRC A就不多談了，請大家參考上面兩個例程自行練習吧。

　　SWAP A，是將A中的值的高、低4位進行交換。

　　例：（A）=39H，則執行SWAP A之后，A中的值就是93H。怎么正好是這么前后交換呢？因為這是一個16進制數，每1個16進位數字代表4個二進位。注意，如果是這樣的：（A）=39，后面沒H，執行SWAP A之后，可不是（A）=93。要將它化成二進制再算：39化為二進制是10111，也就是0001，0111高4位是0001，低4位是0111，交換后是01110001，也就是71H，即113。

　　練習，已知（A）=39H，執行下列單片機指令后寫出每步的結果

　　CPL A

　　RL A

　　CLR C

　　RRC A

　　SETB C

　　RLC A

　　SWAP A

　　通過前面的學習，我們已經掌握了相當一部份的單片機指令，大家對這些枯燥的單片機指令可能也有些厭煩了，下面讓我們輕松一下，做個實驗。

　　實驗五：

　　ORG 0000H

　　LJMP START

　　ORG 30H

　　START：

　　MOV SP，#5FH

　　MOV A，#80H

　　LOOP：

　　MOV P1，A

　　RL A

　　LCALL DELAY

　　LJMP LOOP

　　delay：

　　mov r7，#255

　　d1： mov r6，#255

　　d2： nop

　　nop

　　nop

　　nop

　　djnz r6，d2

　　djnz r7，d1

　　ret

　　END

　　先讓我們將程序寫入片中，裝進實驗板，看一看現象。

　　看到的是一個暗點流動的現象，讓我們來分析一下吧。

　　前而的ORG 0000H、LJMP START、ORG 30H等我們稍后分析。從START開始，MOV SP，#5FH，這是初始化堆棧，在本程序中有無此句無關緊要，不過我們慢慢開始接觸正規的編程，我也就慢慢給大家培養習慣吧。

　　MOV A，#80H，將80H這個數送到A中去。干什么呢？不知道，往下看。

　　MOV P1，A。將A中的值送到P1端口去。此時A中的值是80H，所以送出去的也就是80H，因此P1口的值是80H，也就是10000000B，通過前面的分析，我們應當知道，此時P1。7接的LED是不亮的，而其它的LED都是亮的，所以就形成了一個“暗點”。繼續看，RL A，RL A是將A中的值進行左移，算一下，移之后的結果是什么？對了，是01H，也就是00000001B，這樣，應當是接在P1。0上的LED不亮，而其它的都亮了，從現象上看“暗點”流到了后面。然后是調用延時程序，這個我們很熟悉了，讓這個“暗點”“暗”一會兒。然后又調轉到LOOP處（LJMP LOOP）。請大家計算一下，下面該哪個燈不亮了。。。。。對了，應當是接在P1。1上燈不亮了。這樣依次循環，就形成了“暗點流動”這一現象。

　　問題：

　　如何實現亮點流動？

　　如何改變流動的方向？

　　答案：

　　1、將A中的初始值改為7FH即可。

　　2、將RL A改為RR A即可。

13、單片機邏輯與或異或指令詳解

　　ANL A，Rn ;A與Rn中的值按位‘與’，結果送入A中

　　ANL A，direct ;A與direct中的值按位‘與’，結果送入A中

　　ANL A，@Ri ;A與間址尋址單元@Ri中的值按位‘與’，結果送入A中

　　ANL A，#data ;A與立即數data按位‘與’，結果送入A中

　　ANL direct，A ;direct中值與A中的值按位‘與’，結果送入direct中

　　ANL direct，#data ;direct中的值與立即數data按位‘與’，結果送入direct中。

　　這幾條指令的關鍵是知道什么是邏輯與。這里的邏輯與是指按位與

　　例：71H和56H相與則將兩數寫成二進制形式：

　　（71H） 01110001

　　（56H） 00100110

　　結果 00100000 即20H，從上面的式子能看出，兩個參與運算的值只要其中有一個位上是0，則這位的結果就是0，兩個同是1，結果才是1。

　　理解了邏輯與的運算規則，結果自然就出來了。看每條指令后面的注釋

　　下面再舉一些例程來看。

　　MOV A，#45H ;（A）=45H

　　MOV R1，#25H ;（R1）=25H

　　MOV 25H，#79H ;（25H）=79H

　　ANL A，@R1 ;45H與79H按位與，結果送入A中為 41H （A）=41H

　　ANL 25H，#15H ;25H中的值（79H）與15H相與結果為（25H）=11H）

　　ANL 25H，A ;25H中的值（11H）與A中的值（41H）相與，結果為（25H）=11H