Скачиваний:
90
Добавлен:
21.02.2014
Размер:
4.45 Mб
Скачать

5 Система команд

Система команд ОМЭВМ предоставляет большие возможности обработки данных, обеспечивает реализацию логических, арифметических операций, а также управление в режиме реального времени. Реализована побитовая, потетрадная (4 бита), побайтовая (8 бит) и 16-разрядная обработка данных.

БИС семейства МК51 – 8-разрядная ОМЭВМ: ПЗУ, ОЗУ, регистры специального назначения, АЛУ и внешние шины имеют байтовую организацию. Двухбайтовые данные используются только регистром-указателем (DPTR) и счетчиком команд (РС). Следует отметить, что регистр-указатель данных может быть использован как двухбайтовый регистр DPTR или как два однобайтовых регистра специального назначения DPH и DPL. Счетчик команд всегда используется как двухбайтовый регистр.

Набор команд ОМЭВМ имеет 42 мнемонических обозначения (аббревиатур) команд для конкретизации 33 функций этой системы.

Синтаксис большинства команд ассемблерного языка ОМЭВМ состоит из мнемонического обозначения функции, вслед за которым идут операнды, указывающие методы адресации и типы данных. Различные типы данных или режимы адресации определяются установленными операндами, а не изменениями мнемонических обозначений. Например, аббревиатура "MOV" используется восемнадцатью различными командами для обработки трех типов данных (битов, байтов, адресов) в различных адресных пространствах.

Мнемонические обозначения функций однозначно связаны с конкретными ком­бинациями способов адресации и типами данных. Всего в системе команд возможно 111 таких сочетаний, которые в зависимости от их функционального назначения можно условно разбить на пять групп:

  • команды передачи данных (таблица 21);

  • арифметические команды (таблица 22);

  • логические операции (таблица 23);

  • операции с битами (таблица 24);

  • команды передачи управления (таблица 25).

Названные таблицы (21…25) дают достаточно полную характеристику каждой из 111 базовых команд:

  • название команды (в краткой форме описывает выполняемую функцию);

  • мнемокод (включает в себя мнемонику команды и описание операндов, участвующих в операции);

  • код операции команды (КОП);

  • тип команды (Т);

  • длину команды в байтах (Б);

  • количество машинных циклов, требуемых для выполнения команды (Ц);

  • комментарий.

Таблица 21Группа команд передачи данных

Название команды

Мнемокод

КОП

Т

Б

Ц

Операция

1

Пересылка в аккумулятор из регистра (n=0..7)

MOV A, Rn

11101rrr

1

1

1

(A) (Rn)

2

Пересылка в аккумулятор прямоадресуемого байта

MOV A, ad

11100101

3

2

1

(A) (ad)

3

Пересылка в аккумулятор байта из РПД (i=0,1)

MOV A, @Ri

1110011i

1

1

1

(A) РПД(Ri)

4

Загрузка в аккумулятор константы

MOV A, #D8

01110100

2

2

1

(A) D8

5

Пересылка в регистр (n=0..7) из аккумулятора

MOV Rn, A

11111rrr

1

1

1

(Rn) (A)

6

Пересылка в регистр прямоадресуемого байта

MOV Rn, ad

10101rrr

3

2

2

(Rn) (ad)

7

Загрузка в регистр (n=0..7) константы

MOV Rn, #D8

01111rrr

2

2

1

(Rn) D8

8

Пересылка по прямому адресу аккумулятора

MOV ad, A

11110101

3

2

1

(ad) (A)

9

Пересылка по прямому адресу регистра

MOV ad, Rn

10001rrr

3

2

2

(ad) (Rn)

10

Пересылка прямоадресуемого байта по прямому адресу

MOV add, ads

10000101

9

3

2

(add) (ads)

11

Пересылка байта из РПД по прямому адресу

MOV ad, @Ri

1000011i

3

2

2

(ad) РПД(Ri)

12

Пересылка по прямому адресу константы

MOV ad, #D8

01110101

7

3

2

(ad) D8

13

Пересылка в РПД из аккумулятора

MOV @Ri, A

1111011i

1

1

1

РПД(Ri) (A)

14

Пересылка в РПД прямоадресуемого байта

MOV @Ri, ad

0110011i

3

2

2

РПД(Ri) (ad)

15

Пересылка в РПД константы

MOV @Ri, #D8

0111011i

2

2

1

РПД(Ri) D8

16

Загрузка регистра-указателя данных

MOV DPTR, #D16

10010000

13

3

2

(DPTR) D16

17

Пересылка в аккумулятор байта из ПП

MOVC A, @A+DPTR

10010011

1

1

2

(A) ПП((A) + (DPTR))

18

Пересылка в аккумулятор байта из ПП

MOVC A, @A+PC

10000011

1

1

2

(PC) (PC) + 1

(A) ПП((A) + (PC))

19

Пересылка в аккумулятор байта из ВПД

MOVX A, @Ri

1110001i

1

1

2

(A) ВПД(Ri)

20

Пересылка в аккумулятор байта из расширенной ВПД

MOVX A, @DPTR

11100000

1

1

2

(A) ВПД(DPTR)

21

Пересылка в ВПД из аккумулятора

MOVX @Ri, A

1111001i

1

1

2

ВПД(Ri) (A)

22

Пересылка в расширенную ВПД из аккумулятора

MOVX @DPTR, A

11110000

1

1

2

ВПД(DPTR) (A)

23

Загрузка в стек

PUSH ad

11000000

3

2

2

(SP) (SP) + 1

РПД(SP) (ad)

24

Извлечение из стека

POP ad

11010000

3

2

2

(ad) РПД(SP)

(SP) (SP) - 1

25

Обмен аккумулятора с регистром

XCH A, Rn

11001rrr

1

1

1

(A) (Rn)

26

Обмен аккумулятора с прямоадресуемым байтом

XCH A, ad

11000101

3

2

1

(A) (ad)

27

Обмен аккумулятора с байтом из PПД

XCH A, @Ri

1100011i

1

1

1

(A) РПД(Ri)

28

Обмен младшей тетрады аккумулятора с младшей

XCHD A, @Ri

1101011i

1

1

1

(A0-3) РПД(Ri)0-3

тетрадой байта РПД

Таблица 22 – Группа команд арифметических операций

Название команды

Мнемокод

КОП

Т

Б

Ц

Операция

1

Сложение аккумулятора с регистром (n=0..7)

ADD A, Rn

00101rrr

1

1

1

(A) (A) + (Rn)

2

Сложение аккумулятора с прямоадресуемым байтом

ADD A, ad

00100101

3

2

1

(A) (A) + (ad)

3

Сложение аккумулятора с байтом из РПД (i=0,1)

ADD A, @Ri

0010011i

1

1

1

(A) (A) + РПД(Ri)

4

Сложение аккумулятора с константой

ADD A, #D8

00100100

2

2

1

(A) (A) + D8

5

Сложение аккумулятора с регистром и переносом

ADDC A, Rn

00111rrr

1

1

1

(A) (A) + (Rn) + (C)

6

Сложение аккумулятора с прямоадресуемым байтом и переносом

ADDC A, ad

00110101

3

2

1

(A) (A) + (ad) + (C)

7

Cложение аккумулятора с байтом из РПД и переносом

ADDC A, @Ri

0011011i

1

1

1

(A) (A) + РПД(Ri) + (C)

8

Cложение аккумулятора с константой и переносом

ADDC A, #D8

00110100

2

2

1

(A) (A) + D8 + (C)

9

Десятичная коррекция аккумулятора (после сложения двух

DA A

11010100

1

1

1

Если (A3-0) > 9V(AC)=1,

операндов, представленных в упакованном BCD-коде)

то (А7-0) (A7-0) + 6 затем

если (A7-4) > 9V (C)=1, то

(A7-4) (A7-4) + 6

10

Вычитание из аккумулятора регистра и заема

SUBB A, Rn

10011rrr

1

1

1

(A) (A) - (C) - (Rn)

11

Вычитание из аккумулятора прямоадресуемого байта и заема

SUBB A, ad

10010101

3

2

1

(A) (A) - (C) - (ad)

12

Вычитание из аккумулятора байта РПД и заема

SUBB A, @Ri

1001011i

1

1

1

(A) (A) - (C) - РПД(Ri)

13

Вычитание из аккумулятора константы и заема

SUBB A, #D8

10010100

2

2

1

(A) (A) - (C) - D8

14

Инкремент аккумулятора

INC A

00000100

1

1

1

(A) (A) + 1

15

Инкремент регистра

INC Rn

00001rrr

1

1

1

(Rn) (Rn) + 1

16

Инкремент прямоадресуемого байта

INC ad

00000101

3

2

1

(ad) (ad) + 1

17

Инкремент байта в РПД

INC @Ri

0000011i

1

1

1

РПД(Ri) РПД(Ri) + 1

18

Инкремент указателя данных

INC DPTR

10100011

1

1

2

(DPTR) (DPTR) + 1

19

Декремент аккумулятора

DEC A

00010100

1

1

1

(A) (A) - 1

20

Декремент регистра

DEC Rn

00011rrr

1

1

1

(Rn) (Rn) - 1

21

Декремент прямоадресуемого байта

DEC ad

00010101

3

2

1

(ad) (ad) - 1

22

Декремент байта в РПД

DEC @Ri

0001011i

1

1

1

РПД(Ri) РПД(Ri) - 1

23

Умножение аккумулятора на регистр В

MUL AB

10100100

1

1

4

Если (А)х(В) > 255, то (B)(A) (A)x(B);

если (А)х(В) < 255, то

(A) (A)x(B)

24

Деление аккумулятора на регистр В

DIV AB

10000100

1

1

4

(A)(A)/(B)—целая часть

(В) R ((А) / (В)) — остаток от деления

Таблица 23 – Группа команд логических операций

Название команды

Мнемокод

КОП

Т

Б

Ц

Операция

1

Логическое И аккумулятора и регистра

ANL A, Rn

01011rrr

1

1

1

(A) (A) (Rn)

2

Логическое И аккумулятора и прямоадресуемого байта

ANL A, ad

01010101

3

2

1

(A) (A) (ad)

3

Логическое И аккумулятора и байта из РПД

ANL A, @Ri

0101011i

1

1

1

(A) (A) РПД(Ri)

4

Логическое И аккумулятора и константы

ANL A, #D8

01010100

2

2

1

(A) (A) D8

5

Логическое И прямоадресуемого байта и аккумулятора

ANL ad, A

01010010

3

2

1

(ad) (ad) (A)

6

Логическое И прямоадресуемого байта и константы

ANL ad, #D8

01010011

7

3

2

(ad) (ad) D8

7

Логическое ИЛИ аккумулятора и регистра

ORL A, Rn

01001rrr

1

1

1

(A) (A) V (Rn)

8

Логическое ИЛИ аккумулятора и прямоадресуемого байта

ORL A, ad

01000101

3

2

1

(A) (A) V (ad)

9

Логическое ИЛИ аккумулятора и байта из РПД

ORL A, @Ri

0100011i

1

1

1

(A) (A) V РПД(Ri)

10

Логическое ИЛИ аккумулятора и константы

ORL A, #D8

01000100

2

2

1

(A) (A) V D8

11

Логическое ИЛИ прямоадресуемого байта и аккумулятора

ORL ad, A

01000010

3

2

1

(ad) (ad) V (A)

12

Логическое ИЛИ прямоадресуемого байта и константы

ORL ad, #D8

01000011

7

3

2

(ad) (ad) V D8

13

Исключающее ИЛИ аккумулятора и регистра

XRL A, Rn

01101rrr

1

1

1

(A) (A) (Rn)

14

Исключающее ИЛИ аккумулятора и прямоадресуемого байта

XRL A, ad

01100101

3

2

1

(A) (A) (ad)

15

Исключающее ИЛИ аккумулятора и байта РПД

XRL A, @Ri

0110011i

1

1

1

(A) (A) РПД(Ri)

16

Исключающее ИЛИ аккумулятора и константы

XRL A, #D8

01100100

2

2

1

(A) (A) D8

17

Исключающее ИЛИ прямоадресуемого байта и аккумулятора

XRL ad, A

01100010

3

2

1

(ad) (ad) (A)

18

Исключающее ИЛИ прямоадресуемого байта и константы

XRL ad, #D8

01100011

7

3

2

(ad) (ad) D8

19

Сброс аккумулятора

CLR A

11100100

1

1

1

(A) 0

20

Инверсия аккумулятора

CPL A

11110100

1

1

1

(A) ( )

21

Сдвиг аккумулятора влево циклический

RL A

00100011

1

1

1

(An+1) (An), n=0..6,

(A0) (A7)

22

Сдвиг аккумулятора влево через перенос

RLC A

00110011

1

1

1

(An+1) (An), n=0..6,

(A0) (C), (C) (A7)

23

Сдвиг аккумулятора вправо циклический

RR A

00000011

1

1

1

(An) (An+1), n=0..6,

(A7) (A0)

24

Сдвиг аккумулятора вправо через перенос

RRC A

00010011

1

1

1

(An) (An+1), n=0..6,

(A7) (C), (C) (A0)

25

Обмен местами тетрад в аккумуляторе

SWAP A

11000100

1

1

1

(A3-0) (A7-4)

Таблица 24 – Группа команд операций с битами

Название команды

Мнемокод

КОП

Т

Б

Ц

Операция

1

Сброс переноса

CLR C

11000011

1

1

1

(C) 0

2

Сброс бита

CLR bit

11000010

4

2

1

(b) 0

3

Установка переноса

SETB C

11010011

1

1

1

(C) 1

4

Установка бита

SETB bit

11010010

4

2

1

(b) 1

5

Инверсия переноса

CPL C

10110011

1

1

1

(C) /(C)

6

Инверсия бита

CPL bit

10110010

4

2

1

(b) /(b)

7

Логическое И переноса и бита

ANL C, bit

10000010

4

2

2

(C) (C) (b)

8

Логическое И переноса и инверсии бита

ANL C,/bit

10110000

4

2

2

(C) (C) ()

9

Логическое ИЛИ переноса и бита

ORL C, bit

01110010

4

2

2

(C) (C) V (b)

10

Логическое ИЛИ переноса и инверсии бита

ORL C,/bit

10100000

4

2

2

(C) (C) V ()

11

Пересылка бита в перенос

MOV C, bit

10100010

4

2

1

(C) (b)

12

Пересылка переноса в бит

MOV bit, C

10010010

4

2

2

(b) (C)

Таблица 25 – Группа команд передачи управления

Название команды

Мнемокод

КОП

Т

Б

Ц

Операция

1

Длинный переход в полном объеме памяти программ

LJMP ad16

00000010

12

3

2

(PC) ad16

2

Абсолютный переход внутри страницы в 2 Кбайта

AJMP ad11

a10a9a800001

6

2

2

(PC) (PC) + 2

(PC10-0) ad11

3

Короткий относительный переход внутри страницы в 256 байт

SJMP rel

10000000

5

2

2

(PC) (PC) + 2

(PC) (PC) + rel

4

Косвенный переход

JMP @A + DPTR

01110011

1

1

2

(PC) (A) + (DPTR)

5

Переход, если аккумулятор равен нулю

JZ rel

01100000

5

2

2

(PC) (PC) + 2, если (A) = 0,

то (PC) (PC) + rel

6

Переход, если аккумулятор не равен нулю

JNZ rel

01110000

5

2

2

(PC) (PC) + 2, если (A) 0,

то (PC) (PC) + rel

7

Переход, если перенос равен единице

JC rel

01000000

5

2

2

(PC) (PC) + 2, если (C) = 1,

то (PC) (PC) + rel

8

Переход, если перенос равен нулю

JNC rel

01010000

5

2

2

(PC) (PC) + 2, если (C) = 0,

то (PC) (PC) + rel

9

Переход, если бит равен единице

JB bit, rel

00100000

11

3

2

(PC) (PC) + 3, если (b) = 1,

то (PC) (PC) + rel

10

Переход, если бит равен нулю

JNB bit, rel

00110000

11

3

2

(PC) (PC) + 3, если (b) = 0,

то (PC) (PC) + rel

11

Переход, если бит установлен, с последующим сбросом бита

JBC bit, rel

00010000

11

3

2

(PC) (PC) + 3, если (b) = 1,

то (b) 0 и (PC) (PC) + rel

12

Декремент регистра и переход, если не нуль

DJNZ Rn, rel

11011rrr

5

2

2

(PC) (PC) + 2, (Rn) (Rn) -1,

если (Rn) 0,то (PC)(PC) +rel

13

Декремент прямоадресуемого байта и переход, если не нуль

DJNZ ad, rel

11010101

8

3

2

(PC) (PC) + 3, (ad) (ad) -1,

если (ad)  0,то (PC) (PC) +rel

14

Сравнение аккумулятора с прямоадресуемым байтом и

CJNE A, ad, rel

10110101

8

3

2

(PC) (PC) + 3, если (A) (ad),

переход, если не равно

то (PC)(PC)+rel,если(A)< (ad),

то (С) 1, иначе (C) 0

15

Сравнение аккумулятора с константой и переход,

CJNE A, #D8, rel

10110100

10

3

2

(PC) (PC) + 3, если (A) D8,

если не равно

то (PC)(PC)+ rel,если(A) < D8,

то (С) 1, иначе (C) 0

16

Сравнение регистра с константой и переход, если не равно

CJNE Rn, #D8, rel

10111rrr

10

3

2

(PC) (PC) + 3, если (Rn) D8,

то (PC)(PC)+rel,если(Rn)< D8,

то (С) 1, иначе (C) 0

17

Сравнение байта в РПД с константой и переход, если не

CJNE @Ri, #D8,rel

1011011i

10

3

2

(PC) (PC) + 3, если РПД(Ri)

равно

D8, то (PC) (PC) + rel, если

РПД(Ri) < D8, то (С) 1, иначе

(C) 0

18

Длинный вызов подпрограммы

LCALL ad16

00010010

12

3

2

(PC) (PC) +3, (SP) (SP) + 1,

РПД(SP)(PC7-0), (SP) (SP)+

1, РПД(SP) (PC8-15),

(PC) ad16

19

Абсолютный вызов подпрограммы в пределах страницы

ACALL ad11

a10a9a810001

6

2

2

(PC) (PC) +2, (SP) (SP) + 1,

в 2 Кбайта

РПД(SP) (PC7-0), (SP) (SP)+

1, РПД(SP) (PC8-15),

(PC) ad11

20

Возврат из подпрограммы

RET

00100010

1

1

2

(PC15-8) РПД(SP),(SP)(SP)-1,

(PC7-0) РПД(SP),(SP) (SP)-1

21

Возврат из подпрограммы обработки прерывания

RETI

00110010

1

1

2

(PC15-8) РПД(SP),(SP)(SP)-1,

(PC7-0) РПД(SP),(SP) (SP)-1

22

Холостая команда

NOP

00000000

1

1

1

(PC) (PC) + 1

Примечание. Ассемблер допускает использование обобщенного имени команд JMP и CALL, которые в процессе трансляции заменяются оптимальными по формату командами перехода (AJMP, SJMP, LJMP) или вызова (ACALL, LCALL).

Все команды ОМЭВМ можно разбить на тринадцать типов/форматов (рисунок 30). Первый байт команды любого типа (формата) всегда содержит КОП. Второй и третий байты включают в себя либо адреса операндов, либо непосредственные операнды.

D7 . . . . D0

1

КОП

D7 . . . . D0

2

КОП

D8

3

КОП

ad

4

КОП

bit

5

КОП

rel

6

a10a9a8

КОП

a7 . . . . . . a0

D7 . . . . D0

7

КОП

ad

D8

8

КОП

ad

rel

9

КОП

add

ads

10

КОП

D8

rel

11

КОП

bit

rel

12

КОП

ad16H

ad16L

13

КОП

D16H

D16L

Рисунок 29 – Типы команд МК51

В машинном коде команда занимает одну, две или три ячейки памяти размером 1 байт (3 байта памяти).

Команды выполняются за один, два или четыре (умножение и деление) машинных цикла.

При частоте тактового генератора, равной 12 МГц, одноцикловые команды выполняются за 1 мкс, двухцикловые – за 2 мкс и т.д.

Из 111 типов команд 64 выполняются за 1 мкс (12 тактов), 45 команд – за 2 мкс (24 такта) и две команды – умножение и деление (MUL, DIV) выполняются за 4 мкс (48 тактов).

В таблице 26 приведены команды, влияющие на установку флагов.

Таблица 26 – Команды, влияющие на установку флагов

Мнемоника

Флаги

Мнемоника

Флаги

C

OV

AC

C

OV

AC

ADD

x

x

x

CLR C

0

ADDC

x

x

x

CPL C

x

SUBB

x

x

x

ANL C, bit

x

MUL

0

x

ANL C, /bit

x

DIV

0

x

ORL C, bit

x

DA А

x

ORL C, /bit

x

RRC

x

MOV C, bit

x

RLC

x

CJNE

x

SETB C

1

Примечания:

  1. x – флаг равен 0 или 1.

  2. Операции над содержимым регистра флагов PSW или его отдельных разрядов также влияют на установку флагов.

Соседние файлы в папке КУРСАЧ