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    控制转移类指令分析

    发布时间:2018-07-18  浏览:631次  字号:  

     控制转移指令用于控制程序的流向,所控制的范围即为程序存储器区间,MCS-51系列单片机的控制转移指令相对丰富,有可对64kB程序空间地址单元进行访问的长调用、长转移指令,也有可对2kB字节进行访问的绝对调用和绝对转移指令,还有在一页范围内短相对转移及其它无条件转移指令,这些指令的执行一般都不会对标志位有影响。


    [1]. 
    无条件转移指令(4条)
    这组指令执行完后,程序就会无条件转移到指令所指向的地址上去。长转移指令访问的程序存储器空间为16地址64kB,绝对转移指令访问的程序存储器空间为11位地址2kB空间。

    LJMP  addr16     ;addr16→PC),给程序计数器赋予新值(16位地址)

    AJMP  addr11     ;PC+2→PC),addr11→PC10-0)程序计数器赋予新值(11位地址),(PC15-11)不改变

    SJMP  rel         ;PC+ 2 + rel→PC)当前程序计数器先加上2再加上偏移量给程序计数器赋予新值

    JMP  @A+DPTR   ;A+ DPTRPC),累加器所指向地址单元的值加上数据指针的值给程序计数器赋予新值

    这几条指令,如果要他细分析的话,区别较大,但初学者时,可以不理会那么多,统统理解成LJMP标号,也就是跳转到一个标号处,但事实上,JMP标号,在前面的例程中我们已接触过,并且也知道如何来使用了,AJMPSJMP也是一样,那么这几条指令它们的区别何在呢?在于跳转的范围不一样。好比跳远,LJMP一下就能跳64K那么远(当然近了就更没关系了)。而AJMP最多只能跳2K距离,而SJMP则最多只能跳256这么远,原则上,所有用AJMPSJMP的地方都可以用LJMP来替代。因此在初学者时,需要跳转时可以全用LJMP

    但是在查表时要注意会出错,因为他们的机器周期不一样,取得的数也不一样。

    [2]. 
    条件转移指令(8条)
    条件转移指令是指在满足一定条件时进行相对转移

    JZ  rel               ; A=0,PC+ 2 + rel→PC,累加器中的内容为0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    JNZ  rel              ; A≠0,PC+ 2 + rel→PC,累加器中的内容不为0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    这两条指令是判断A内容是否为0转移指令
    第一条指令的功能是:如果(A=0,则转移,否则顺序执行(执行本指令的下一条指令)。转移到什么地方去呢?如果按照传统的方法,就要算偏移量,很麻烦,好在现在我们可以借助机器汇编了,因此这条指令我们可以这样理解:
    JB 
    标号
    即转移到标号处,下面举一例说明:
       MOV  A,R0
       JZ   L1
       MOV  R1,#00H
       AJMP L2
    L1:MOV  R1,#0FFH
    L2:SJMP L2
       END
    在执行上面这段程序前,如果R0中的值是0的话,就转移到L1执行,因此最终的执行结果是R1中的值为0FFH。而如果R0中的值不等于0,则顺序执行,也就是执行MOV  R1,#00H指令。最终的执行结果是R1中的值等于0
    第一条指令的功能清楚了,第二条当然就好理解了,如果A中的值不等于0,就转移。把上面的例子中的JZ改成JNZ试试看,程序执行的结果是怎样的?

    CJNE  A, data, rel     ; A≠data,PC+ 3 + rel→PC,累加器中的内容不等于直接地址单元的内容,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    CJNE  A, #data, rel    ; A≠#data,PC+ 3 + rel→PC,累加器中的内容不等于立即数,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    CJNE  Rn, #data, rel  ; A≠#data,PC+ 3 + rel→PC,工作寄存器Rn中的内容不等于立即数,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    CJNE  @Ri, #data, rel ; A≠#data,PC+ 3 + rel→PC,工作寄存器Ri指向地址单元中的内容不等于立即数,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    第一条指令的功能是将A中的值和立即数data比较,如果两者相等,就顺序执行(执行程序的下一条指令),如果不相等,就转移,同样的,我们可以将rel理解成标号。即CJNE  A,#data,标号。这样利用这条指令,我们就可以判断两数是否相等,这在很多场合是非常有用的。但有时还想得知两数比较后哪个大,哪个小。本条指令也具有这样的功能,如果两数不相等,则CPU还会反映出哪个数大,哪个数小,这是用CY(进位位)来实现的。如果前面的数(A中的)大,则CY=0,否则CY=1,因此在程序转移后再次利用CY就可判断出A中的数比data大还是小了。
    例:
       MOV  A,R0
       CJNE A,#10H,L1
       MOV  R1,#0FFH
       AJMP L3
    L1:JC   L2
       MOV  R1,#0AAH
       AJMP L3
    L2:MOV  R1,#0FFH
    L3:SJMP L3
    上面的程序中有一条指令我们还没学过,即JC,这条指令的原型是JC  rel,作用我上面的JZ类似,但是它是判断CY0,还是1进行转移,如果CY=1,则转移到JC后面的标号处执行,如果CY=0则顺序执行(执行它的下面的一条指令)。
    分析一下上面的程序,如果(A=10H,则顺序执行,即R1=0。如果(A)不等于10H,则转到L1处继续执行,在L1处,再次进行判断,如果(A)大于10H,则CY=1,将顺序执行,即MOV  R1#0AAH指令,而如果(A)小于10H,则将转移到L2处运行,即执行MOV  R1#0FFH指令。
    因此最终结果是:本程序执行前,如果(R0=10H,则(R1=00H,如果(R0)大于10H,则(R1=0AAH,如果(R0)小于10H,则(R1=0FFH
    弄懂了这条指令,其它的几条就类似了,第二条是把A当中的值和直接地址的中的值比较,第三条则是将直接地址中的值和立即数比较,第四条是将间址寻址得到的数和立即数比较,这里就不详谈了,下面给出几个相应的例子。
    CJNE  A,10H   ;
    A中的值和10H中的值比较(注意和前面题目的区别)
    CJNE  10H,#35H;
    10H中的值和35H中的值比较
    CJNE  @R0,#35H;
    R0中的值作为地址,从此地址中取数并和35H比较。

    DJNZ  Rn, rel ; Rn-1→Rn),Rn)≠0,PC+ 2 + rel→PC)工作寄存器Rn1不等于0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    DJNZ  data, rel ; Rn-1→Rn),Rn)≠0,PC+ 2 + rel→PC)直接地址单元中的内容减1不等于0,则转移到偏移量所指向的地址,否则程序往下执行

    这两条指令在前面我们已有提到,这里就不多说了。

    [3]. 
    子程序调用指令(1条)
    子程序是为了便于程序编写,减少那些需反复执行的程序占用多余的地址空间而引入的程序分支,从而有了主程序和子程序的概念,需要反复执行的一些程序,我们在编程时一般都把它们编写成子程序,当需要用它们时,就用一个调用命令使程序按调用的地址去执行,这就需要子程序的调用指令和返回指令。

    LCALL  addr16 ; 长调用指令,可在64kB空间调用子程序。此时(PC+ 3→PC),(SP+ 1→SP),(PC7-0SP),(SP+ 1→SP),(PC15-8SP),addr16→PC),即分别从堆栈中弹出调用子程序时压入的返回地址

    ACALL  addr11 ; 绝对调用指令,可在2kB空间调用子程序,此时(PC+ 2→PC),(SP+ 1→SP),(PC7-0SP),(SP+ 1→SP),(PC15-8SP),addr11→PC10-0

    上面这两条指令就是在主程序中调用子程序的。

    RET  ; 子程序返回指令。此时(SPPC15-8),(SP- 1→SP),(SPPC7-0),(SP- 1→SP

    子程序返回指令
    子程序执行完后必须回到主程序,如何返回呢?只要执行一条返回指令就可以了,即执行RET


    RETI  ; 中断返回指令,除具有RET功能外,还具有恢复中断逻辑的功能,需注意的是,RETI指令不能用RET代替

    [4]. 
    空操作指令(1条)
    所谓空操作,就是什么也不做,停一个周期,一般用作短时间的延时。

    NOP     ; 这条指令除了使PC1,消耗一个机器周期外,没有执行任何操作。可用于短时间的延时

     

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