位及位操作指令通过前面那些流水灯的例子,我们已经习惯了“位”一位就是一盏灯的亮和灭,而我们学的指令却全都是用“字节”来介绍的:字节的移动、加法、减法、逻辑运算、移位等等。用字节来处理一些数学问题,比如说:控制冰箱的温度、电视的音量等等很直观,可以直接用数值来表在。可是如果用它来控制一些开关的打开和合上,灯的亮和灭,就有些不直接了,记得我们上次课上的流水灯的例子吗?我们知道送往P1口的数值后并不能马上知道哪个灯亮和来灭,而是要化成二进制才知道。工业中有很多场合需要处理这类开关输出,继电器吸合,用字节来处理就显示有些麻烦,所以在8031单片机中特意引入一个位处理机制。
1. 位寻址区在8031中,有一部份RAM和一部份SFR是具有位寻址功能的,也就是说这些RAM的每一个位都有自已的地址,可以直接用这个地址来对此进行操作。
| 字节地址 | 位地址 | |||||||
| 2FH | 7FH | 78H | ||||||
| 2EH | 77H | 70 | ||||||
| 2DH | 6FH | 68H | ||||||
| 2CH | 67H | 60H | ||||||
| 2BH | 5FH | 58H | ||||||
| 2AH | 57H | 50H | ||||||
| 29H | 4FH | 48H | ||||||
| 28H | 47H | 40H | ||||||
| 27H | 3FH | 38H | ||||||
| 26H | 37H | 30H | ||||||
| 25H | 2FH | 28H | ||||||
| 24H | 27H | 20H | ||||||
| 23H | 1FH | 18H | ||||||
| 22H | 17H | 10H | ||||||
| 21H | 0FH | 08H | ||||||
| 20H | 07H | 06H | 05H | 04H | 03H | 02H | 01H | 00H |
图1内部RAM的20H-2FH这16个字节,就是8031的位寻址区。看图1。可见这里面的每一个RAM中的每个位我们都可能直接用位地址来找到它们,而不必用字节地址,然后再用逻辑指令的方式。
2. 可以位寻址的特殊功能寄存器8031中有一些SFR是可以进行位寻址的,这些SFR的特点是其字节地址均可被8整除,如A累加器,B寄存器、PSW、IP(中断优先级控制寄存器)、IE(中断允许控制寄存器)、SCON(串行口控制寄存器)、TCON(定时器/计数器控制寄存器)、P0-P3(I/O端口锁存器)。以上的一些SFR我们还不熟,等我们讲解相关内容时再作详细解释。
3. 位操作指令MCS-51单片机的硬件结构中,有一个位处理器(又称布尔处理器),它有一套位变量处理的指令集。在进行位处理时,CY(就是我们前面讲的进位位)称“位累加器”。有自已的位RAM,也就是我们刚讲的内部RAM的20H-2FH这16个字节单元即128个位单元,还有自已的位I/O空间(即P0.0…..P0.7,P1.0…….P1.7,P2.0……..P2.7,P3.0……..P3.7)。当然在物理实体上它们与原来的以字节寻址用的RAM,及端口是完全相同的,或者说这些RAM及端口都可以有两种用法。
1. 位传送指令MOV C,BITMOV BIT,C这组指令的功能是实现位累加器(CY)和其它位地址之间的数据传递。例:MOV P1.0,CY ;将CY中的状态送到P1.0引脚上去(如果是做算术运算,我们就可以通过观察知道现在CY是多少啦)。 MOV P1.0,CY ;将P1.0的状态送给CY。
2. 位修正指令1. 位清0指令CLR C ;使CY=0CLR bit ;使指令的位地址等于0。例:CLR P1.0 ;即使P1.0变为02. 位置1指令 SETB C ;使CY=1SETB bit ;使指定的位地址等于1。例:SETB P1.0 ;使P.0变为13. 位取反指令CPL C ;使CY等于原来的相反的值,由1变为0,由0变为1。CPL bit ;使指定的位的值等于原来相反的值,由0变为1,由1变为0。例:CPL P1.0以我们做过的实验为例,如果原来灯是亮的,则执行本指令后灯灭,反之原来灯是灭的,执行本指令后灯亮。
1. 位逻辑运算指令1. 位与指令ANL C,bit ;CY与指定的位地址的值相与,结果送回CYANL C,/bit ;先将指定的位地址中的值取出后取反,再和CY相与,结果送回CY,但注意,指定的位地址中的值本身并不发生变化
。例:ANL C,/P1.0设执行本指令前,CY=1,P1.0等于1(灯灭),则执行完本指令后CY=0,而P1.0也是等于1。可用下列程序验证: ORG 0000HAJMP STARTORG 30HSTART: MOV SP,#5FH MOV P1,#0FFH SETB C ANL C,/P1.0 MOV P1.1,C ;将做完的结果送P1.1,结果应当是P1.1上的灯亮,而P1.0上的灯还是不亮。