简析80C51单片机的数据传送类指令

许一洲

（西北民族大学 电气工程学院，甘肃 兰州730106）

0 引 言

80C51单片机指令系统共有111条指令，由操作码和操作数两部分构成[1]。这些指令包括数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、控制转移类指令和位操作类指令[2]。其中，数据传送类指令在单片机中使用频繁，除了一般传送指令外，还有4类特殊传送指令。

1 一般传送类指令

一般传送类指令都是采用MOV操作符，可以分为16位传送和8位传送。

16位传送指令仅仅只有一条，功能是将源操作数data16送入目的操作数DPTR中，如：

MOV DPTR,#data16;

当源操作数data16为3456H时，执行以上操作后，（DPH）=34H，（DPL）=56H。这条指令一般用于给DPTR赋予ROM中的数据表的表头地址，也可以是某一片外RAM缓冲区的首地址或者是扩展的片外接口地址。

8位传送指令能够将源字节的内容拷贝至目的字节，且源字节的内容不会变化，属于字节传送。目的字节可以是累加器A、寄存器Rn或Ri、片内RAM单元地址及SFR地址direct。源字节中除了上述4类以外，8位立即数#data也可以作为源字节。以目的字节为准，将8位传送指令分成4类。

1.1 以累加器A为目的字节

以累加器A为目的操作数的指令使用最频繁，其指令可以构造成以下4种，如：

MOV A,Rn;

MOV A,direct;

MOV A,@Ri;

MOV A,#data;

累加器A作为目的字节，执行后源字节即可送入累加器A。

1.2 以Rn为目的

由于目的字节为工作寄存器，因此源字节不能采用工作寄存器及其间址方式寻址。它的指令有以下3种，如：

MOV Rn,A;

MOV Rn,direct;

MOV Rn,#data;

指令执行后，源字节即可送入到工作寄存器Rn中。

1.3 以direct为目的

由于direct也可以作为源字节（这里用direct1表示），因此其构造有5种方式，如：

MOV direct,A;

MOV direct,Rn;

MOV direct,direct1;

MOV direct,@Ri;

MOV direct,#data;

执行指令后，源字节即可送入direct中。

1.4 以@Ri为目的

由于目的字节采用寄存器间址，因此源字节不能采用寄存器及其间址寻址，如：

MOV @Ri,A;

MOV @Ri,direct;

MOV @Ri,data;

2 特殊传送指令

由于操作符不同，将其他不是MOV操作符指令称为特殊传送指令，如MOVC、MOVX、PUSH、POP、XCH、XCHD以及SWAP。可将这些特殊传送指令分为ROM查表、外部RAM读/写、堆栈操作和交换指令4种。

2.1 读取ROM中常数表的表项指令MOVC

ROM中通常存放两类内容：一是单片机执行的程序代码；二是固定不变的常数。因此，访问ROM实际上指的是读取ROM中的常数表的表项，简称查表，需经过累加器来完成。使用MOVC指令，可以由DPTR或PC内容为基址。

（1）以DPTR内容做基址时，如：

MOVC A,@A+DPTR;

需要注意，在执行指令时，需要使累加器A的内容与DPTR的内容16位无符号数相加，作为16位要访问的ROM地址，最后将该地址单元的内容送到累加器A中。例如，（DPTR）=3000H、（A）=40H时，最终结果A为3040H。

（2）以PC内容为基址时，如：

MOVC A,@A+PC;

执行该指令的时候，要注意PC内容会自动加1，然后与累加器A的16位无符号数相加，作为访问的16位ROM地址，最后送入累加器A。当上诉指令所在地址为1000H且（A）=30H时，执行后会将1031H单元内容送入累加器A。

2.2 读写片外RAM及接口单元数据的指令MOVX

单片机的片外RAM或接口会经常存放一些中间数据，在访问片外RAM或接口操作时可以有读和写两类，这时需要利用MOVX指令通过累加器来完成。

（1）做读操作时，可以将DPTR、R0或R1作为间址寻址器读片外RAM空间，如：

MOVX A,@DPTR;

MOVX A,@Ri;

若间址寄存器内容为3000H，（3000H）=30H，执行指令后（A）=30H。

（2）做写操作时，同样可将DPTR、R0或R1作为间址寄存器写外部RAM。与读操作的区别仅仅在于传输方向不同，如：

MOVX @DPTR,A

MOVX @Ri,A;

需要注意，片外扩展的I/O口也要通过MOVX进行数据输入输出。

2.3 堆栈指令PUSH和POP

堆栈是通过“后进先出”的原则在片内RAM中的一片存储区，固定的一端称为栈底，活动的一端称为栈顶，利用指针SP指向栈顶位置。

PUSH指令会先将SP的内容加1，之后将直接地址操作数送入SP所指的单元，如：

PUSH direct;

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

POP指令是先将SP所指向的单元送入指令中的直接地址单元，然后再将SP内容减1，如：

POP direct;

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

2.4 数据交换指令XCH、XCHD和SWAP

MOV类指令传送只是将数据从源字节复制到目的字节的单向传送。当需要两字节或两半字节的双向交换时，需要利用数据交换指令，包括XCH、XCHD和SWAP。

（1）XCH作为字节交换指令，具有以下3种构造方式：

XCH A,Rn;

XCH A,direct;

XCH A,@Ri;

这3条指令均能实现操作数与累加器A内容的互换，如执行“XCH A,R0”，若（R0）=80H，（A）=20H，执行后（A）=80H，（R0）=20H。

（2）XCHD属于半字节交换，功能是间址操作数的低半字节与累加器A的低半字节内容互换如：

XCHD A,@Ri;

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

（3）SWAP同样属于半字节交换，与XCHD不同的是，它是将累加器的高低4位互换，如：

SWAP A;

若（A）=31H，执行以上指令后，（A）=03H。

3 结 论

现阶段，单片机已被广泛运用于生产和生活中的各个领域。要熟练掌握单片机，必须要熟悉单片机的操作指令。数据交换指令是单片机操作指令的一个重要组成部分，对其深入学习，有助于进一步使用和发展单片机技术。