┃SMOD————— ┃GFl GF0 PD IDl。 ┃ ┗━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┛ 图2-2电源控制寄存器PCON

SMOD 波特率倍增位，在串行口工作方式时，设SMOD=1，则波特率加倍。 GFl、GF0 通信标志位1、O，由软件置位或复位。 PD 掉电方位式，PD=1，则进入掉电工作方式。 IDL 待机方式位，IDL=1，则进入待机工作方式。

若PD位和IDL位同时为1，则先激活掉电方式。复位时PCON中所有位均为0。 1．待机方式

① 使用指令使PCON寄存器IDL位置1，则80C51进入待机方式。

? 此时振荡器仍然运行，并向中断逻辑、串行口和定时器／计数器电路提供时钟，中

断功 能继续存在。

? 向CPU提供时钟的电路被阻断，因此，CPU不能工作，与CPU有关的SP、PC、PSW、

ACC以及全部通用寄存器都被冻结在原状态。

② 可以采用中断方式或硬件复位来退出待机方式。

在待机方式下，若产生一个外部中断请求信号，在单片机响应中断的同时，IDL位被硬件自动清0，单片机就退出待机方式，而进入正常工作方式。在中断服务程序中安排一条RETI指令，就可以使单片机恢复正常工作，从设置待机方式指令的下一条指令开始继续执行程序。

在待机方式下，振荡器仍然在工作，因此，硬件复位只需保持两个机器周期的高电平就可以完成。RST端复位信号直接将IDL位清O，从而退出待机方式。CPU则从进入待机方式的下一条指令开始重新执行程序。 2．掉电保护方式 ．

①PCON寄存器的PD位控制单片机进入掉电保护方式。

80C51单片机在检测到电源故障时，除进行信息保护外，还应把PD位置1，使之进入掉电保护方式。此时单片机一切工作都停止，只有内部RAM单元的内容被保护。

②只能依靠复位退出掉电保护方式。 80C51单片机备用电源由VCC端引人。当VCC恢复正常后，只要硬件复位信号维持10 ms，就能使单片机退出掉电保护方式，CPU则从进入待机方式的下一条指令开始重新执行 【2—2】单片机“面向控制”应用的特点，在硬件结构方面有哪些体现?

【答】单片机“面向控制”应用的特点，在硬件结构方面有以下几个方面的体现：

提供了数量多、功能强、使用灵活的I／O口和串行口。在80C51单片机系统中，还特别设置了布尔(位)处理机，对并行I／O口的口线直接进行位的控制，对“面向控制”的应用带来了极大方便。

设置多个中断源，并具有可编程的中断优先级，对于实时控制非常有利。 提供了多个定时器／计数器，有的单片机内部还具有监视定时器，有利于提高单片机的实时控制能力和控制的可靠性。

第3章 【单片机的指令系统】 思考与练习题解析

【3—1】什么是指令及指令系统?

【答】控制单片机进行某种操作的命令称为“指令”。单片机就是根据指令来指挥和控制 单片机各部分协调工作。指令由二进制代码表示，指令通常包括操作码和操作数两部分：操作码规定操作的类型，操作数给出参加操作的数或存放数的地址。

所有指令的集合称为“指令系统”。80C51单片机的指令系统专用于80C51系列单片机， 是一个具有255种操作码(OOH～FFH，除A5H外)的集合。 【3—2】80C51单片机的指令系统具有哪些特点?

【答】80C51单片机的指令系统容易理解和阅读。只要熟记代表33种功能的42种助记即可。有的功能如数据传送，可以有几种助记符，如MOV、MOVc、MOVX。而指令功能助 记符与操作数各种寻址方式的结合，共构造出111种指令，而同一种指令所对应的操作码可以多至8种(如指令中Rn对应寄存器R0～R7)。

80C51单片机的指令系统具有较强的控制操作类指令，容易实现“面向控制”的功能；具有位操作类指令，有较强的布尔变量处理能力。 【3—3】简述80C51指令的分类和格式。 【答】80C51的指令系统共有111条指令，按其功能可分为5大类：数据传送类指令(28条)、算术运算类指令(24条)、逻辑运算类指令(25条)、控制转移类指令(17条)和布尔操作(位)类指令(17条)。

指令的表示方法称之为“指令格式”，其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排等。在80C51系列的指令系统中，有单字节、双字节和三字节等不同长度的指令。 ·单字节指令：指令只有一个字节，操作码和操作数同在一个字节中。

·双字节指令：包括两个字节。其中一个字节为操作码，另一个字节是操作数。

·三字节指令：操作码占一个字节，操作数占两个字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。

【3—4】简述80C51的指令寻址方式，并举例说明。 【答】执行任何一条指令都需要使用操作数，寻址方式就是在指令中给出的寻找操作数或操作数所在地址的方法。

80C5l系列单片机的指令系统中共有以下7种寻址方式。

①立即寻址。在指令中直接给出操作数。出现在指令中的操作数称为“立即数”，为了与直接寻址指令中的直接地址相区别，在立即数前面必须加上前缀“#”。 例如：MOV DPTR，#1234H ；1234H为立即数，直接送DPTR ②直接寻址。在指令中直接给出操作数单元的地址。 例如： MOV A，55H ；55H是操作数单元的地址，55H单元内的数据才是操作数，取出后送累加器A

③寄存器寻址。在指令中将指定寄存器的内容作为操作数。因此，指定了寄存器就能得 到操作数。寄存器寻址方式中，用符号名称来表示寄存器。

例如： INC R7 ；R7的内容为操作数，加1后再送回R7 ④寄存器间接寻址。在指令中给出的寄存器内容是操作数的地址，从该地址中取出的才 是操作数。可以看出，在寄存器寻址方式中，寄存器中存放的是操作数；而在寄存器间接寻址

方式中，寄存器中存放的则是操作数的地址。

寄存器间接寻址须以寄存器符号名称的形式表示。为了区别寄存器寻址和寄存器间接寻 址，在寄存器间接寻址中，应在寄存器的名称前面加前缀“@”。

例如： ORL A．@Ro； 当R0寄存器的内容是60H时，该指令功能是以RO寄存器的内容60H为地址，将60H地址单元的内容与累加器A中的数相“或”，其结果仍存放在A中。 ⑤相对寻址。在指令中给出的操作数为程序转移的偏移量。相对寻址方式是为实现程序的相对转移而设立的，为相对转移指令所采用。

在相对转移指令中，给出地址偏移量(在80C51系列单片机的指令系统中，以“rel”表示，为8位带符号数)，把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址。而PC的

当前值是指执行完转移指令后的PC值，即转移指令的PC值加上转移指令的字节数。转移的目的地址可用如下公式表示：

目的地址=(转移指令所在地址+转移指令字节数)+rel

例如：SJMP 80H ；80H为程序转移的偏移量，即一128。当前PC值减去128后即为转移地址

⑥变址寻址。以DPTR或PC作基址寄存器，累加器A作变址寄存器，以两者内容相加形成的16位程序存储器地址作为操作数地址。又称“基址寄存器+变址寄存器间接寻址”。变址寻址方式只能对程序存储器进行寻址。

例如： MOVC A，@A+DPTR ；功能是把DPTR和A的内容相加，所得到的程序存储器地址单元的内容送A

⑦位寻址。80C51系列单片机有位处理功能，可以对数据位进行操作，因此，就有相应的位寻址方式。位寻址的寻址范围： ●片内RAM中的位寻址区。

·可位寻址的特殊功能寄存器位。

例如：MOV c，80H ；功能是把位寻址区的80H位(即P0．0)状态送累加位C 【3—5】访问特殊功能寄存器SFR，可使用哪些寻址方式? 【答】访问特殊功能寄存器SFR的惟一寻址方式是直接寻址方式。这时除了可以单元地址形式(如90H)给出外，还可以寄存器符号形式(如P1)给出。虽然特殊功能寄存器可以使用寄存器符号标志，但在指令代码中还是按地址进行编码的。 【3—6】若访问外部RAM单元，可使用哪些寻址方式? 【答】访问外部RAM单元的惟一寻址方式是寄存器间接寻址方式。片外RAM的64 KB单元，使用DPTR作为间址寄存器，其形式为@DPTR，例如“MOVX A，@DPTR”的功能是把DPTR指定的片外RAM单元的内容送累加器A。

片外RAM低256个单元，除了可使用DPTR作为间址寄存器外，也可使用：R0或R1作间址寄存器。例如“MOVX A，@R0'’即把R0指定的片外RAM单元的内容送累加器A。 【3—7】若访问内部RAM单元，可使用哪些寻址方式?

【答】片内RAM的低128单元可以使用寄存器间接寻址方式，但只能采用R0或R1为间址寄存器，其形式为@Ri(i=0，1)。

片内RAM的低128单元可以使用直接寻址方式，在指令中直接以单元地址形式给出。 片内RAM的低128单元中的20H～2FH有128个可寻址位，还可以使用位寻址方式，对这128个位的寻址使用直接位地址表示。

【3—8】若访问程序存储器，可使用哪些寻址方式? 【答】访问程序存储器可使用的寻址方式有立即寻址方式、变址寻址方式和相对寻址方式三种。立即寻址是指在指令中直接给出操作数。变址寻址方式只能对程序存储器进行寻址，或者说这是专门针对程序存储器的寻址方式。相对寻址方式是为实现程序的相对转移而设立的。这三种寻址方式所得到的操作数或操作数地址都在程序存储器中。

【3—9】MOV、MOVC、MOⅥ(指令有什么区别?分别用于哪些场合?为什么?

【答】MOV指令用于对内部RAM的访问。MOVC指令用于对程序存储器的访问，从程序存储器中读取数据(如表格、常数等)。MOVX指令采用间接寻址方式访问外部数据存储器．有Ri和DPTR两种间接寻址方式。执行MOVX指令时，在P3．7引脚上输出RD有效信号．或在P3．6引脚上输出WR有效信号，可以用做外部数据存储器或I／O的读／写选通信号，与单片机扩展电路有关。

【3—10】说明“DA A”指令功能，并说明二一十进制调整的原理和方法。 【答】“DA A”指令的功能是对两个BCD码的加法结果进行调整。两个压缩型BCD码按二进

制数相加之后，必须经过该指令的调整才能得到压缩型BCD码的和数。“DA A”指令对两个BCD码的减法结果不能进行调整。

BCD码采用4位二进制数编码，并且只采用了其中的10个编码，即0000～1001，分别代表BCD码0～9，而10lO～1111为无效码。当两个BCD码相加结果大于9时，说明已进入无效编码区；当两个BCD码相加结果有进位时，说明已跳过无效编码区。若结果进入或跳过无效编码区，则结果是错误的，相加结果均比正确结果小6(差6个无效编码)。

十进制调整的修正方法为：当累加器低4位大于9或半进位标志AC=1时，进行低4位加6修正；当累加器高4位大于9或进位标志CY=l时，进行高4位加6修正。 【3一11】说明80C51单片机的布尔处理机的构造及功能。

【答】80C51单片机内部有一个布尔(位)处理机，具有较强的布尔变量处理能力。布尔处理机实际上是一位微处理机，它包括硬件和软件。布尔处理机以进位标志CY作为位累加器，以80C51单片机内部RAM的20H～2FH单元及部分特殊功能寄存器为位存储器，以80C51单片机的PO、P1、P2和P3为位I／O。

对位地址空间具有丰富的位操作指令，包括布尔传送指令、布尔状态控制指令、位逻辑操作指令及位条件转移指令，为单片机的控制带来很大方便。 【3—12】试分析以下程序段的执行结果。 MOV SP，#60H MOV A，#88H MOV B，#OFFH PUSH ACC PUSH B POP ACC POP B

【答】结果如下：

MOV SP，#60tt ；(SP)=60H NOV A，#88tt ；(A)=88H MOV B．#0FFH ；(B)=FFH

PUSH ACC ；(SP)=61H，(61H)=88H PUSH B ；(SP)=62H，(62H)=FFH POP ACC ；(A)=FFH，(SP)=61H POP B ；(B)=88H，(SP)=60H

程序段的执行结果：累加器A和寄存器B的内容通过堆栈进行了交换。 注意：80C51单片机的堆栈是按照先进后出的原则进行管理的。

【3-1】已知(A)=7AH，(RO)=30H，(30H)=A5 H，(PSW)=80H。请填写各条指令单独执行后的结果。

(1) XCH A，R0 (2) XCH A，30tt (3) XCH A，@R0 (4) XCHD A，@R0 (5)SWAP A

(6) ADD A，R0 (7) ADD A，30H (8) ADD A，#30H (9) ADDC A，30H