Ши
2002
■nil
МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ
А
рхитектура
и
система
команд
микроконтроллера
СЕМЕЙСТВА МСЭ-51
(Продолжение. Начало в №6-9/2002)
СИСТЕМА КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРА СЕМЕЙСТВА МСБ
-51
Общая характеристика
М икроконтроллеры рассматриваемого семейства яв-
ляю тся типичны м и м икропроцессорны м и устройствам и
с архитектурой SISC - со стандартны м набором команд.
С истема ком анд довольно обш ирна и вклю чает в себя
111 основны х команд. Их длина - один, два или три бай-
та, причем больш инство из них (94% ) - одно- или двух-
байтны е. Все команды вы полняю тся за один или два
маш инны х цикла (соответственно 1 или 2 мкс при так-
товой частоте 12 МГц), исклю чение - ком анды ум нож е-
ния и деления, которы е вы полняю тся за четы ре м аш ин-
ных цикла (4 мкс). М икроконтроллеры этого сем ейства
использую т прямую, непосредственную , косвенную и не-
явную, адресацию данны х.
В качестве операндов ком анд они м огут использо-
вать отдельны е биты, четы рехбитны е циф ры, байты и
двухбайтны е слова.
Все эти черты обы чны для набора ком анд лю бого
SISC процессора и по сравнению с RISC набором ко-
манд обеспечиваю т больш ую ком пактность програм м -
ного кода и увеличение бы стродействия при вы полне-
нии слож ны х операций.
В то же время, набор команд MCS-51 имеет несколь-
ко особенностей, связанны х с типичны м и ф ункциям и,
вы полняем ы м и м икроконтролл ерам и - управлением ,
для которого типичны м является оперирование с одно-
разрядными двоичны ми сигналами, больш ое число опе-
раций ввода/вы вода и ветвлений программы .
Н аиболее сущ ественная особенность систем ы ко-
манд рассм атриваем ы х контроллеров - это возм ож -
ность адресации отдельны х бит в резидентной памяти
данны х. Кроме этого, некоторы е регистры блока регис-
тров специальны х ф ункций также допускаю т адресацию
отдельны х бит.
Типы команд MCS-51
Всего микро ЭВМ вы полняю т 13 типов команд, они
приведены в
табл. 1.
Как следует из нее, первы й байт
команды всегда содерж ит код операции (КО П), а вто-
рой и третий (если они присутствую т в ком анде) - ад-
реса операндов или их непосредственны е значения.
Типы операндов WICS-51
С остав операндов вклю чает в себя операнды четы -
рех типов: биты, 4-битны е циф ры, байты и 16-битны е
слова.
М икроконтроллер имеет 128 програм м но-управляе-
мых флагов пользо-
в а те л я.
И м е е тся
также возможность
адресации отдель-
ных битов блока ре-
гистров специаль-
ных ф ункций и пор-
тов. Для адресации
битов используется
пр ям о й 8 -б и тн ы й
адрес (bit). Косвен-
ная адресация би-
тов
н е в о зм о ж н а .
Табл. 1
Тип
командь
Первый байт
D7.
..D0
Второй байт
D7.
..D0
Третий байт
D7.
..D0
тип 1
коп
тип 2
коп
#d
тип 3
коп
ad
тип 4
коп
bit
тип 5
коп
rel
тип 6
коп
a7.
..a0
тип 7
коп
ad
#d
тип 8
коп
ad
rel
тип 9
коп
ads
add
тип 10
коп
#d
rel
тип 11
коп
bit
rel
тип 12
коп
ad16h
ad16l
тип 13
коп
#d16h
#d16l
Карта адресов отдельных битов представлены на
рис.
1.
Ч еты рехбитны е операнды использую тся только при
операциях обмена SW AP и XCHD.
В осьм ибитны м операндом может быть ячейка памя-
ти программ (ПП) или данны х (резидентной (РПД) или
внеш ней (В П Д )), константа (н е по ср е д стве н н ы й опе-
ранд), регистры специальны х ф ункций, а также порты
ввода/вы вода. Порты и регистры специальны х ф ункций
адресую тся только прямым способом. Байты памяти мо-
гут ад ресоваться такж е и косвенны м образом через
адресны е регистры R0, R1, DPTR и PC.
Двухбайтны е операнды - это константы и прямые ад-
реса, для представления которы х использую тся второй
и третий байты команды.
Группы команд WICS-51
Система команд семейства MCS-51 содержит 111 ба-
зовы х команд, которы е по ф ункциональном у признаку
можно подразделить на пять:
- пересы лки данны х;
- ариф м етических операций;
- логических операций;
- операций над битами;
- передачи управления.
Формат команд одно-, двух- и трехбайтовых, причем
большинство команд (94) имеют ф ормат один или два бай-
та. Первый байт любыго типа и формата всегда содержит
код операции, второй и третий байты содержат либо ад-
реса операндов, либо непосредственные операнды.
Состав операндов включает в себя операнды четырех
Адреса
(Р7)
7FH
П
Рис. 1
(Do)
2FH
2ЄН
2DH
2СН
2ВН
2АН
29 Н
28 Н
27Н
26 Н
25Н
24Н
23Н
22Н
21Н
20Н
1FH
18Н
17Н
ЮН
0FH
08 Н
07 Н
ООН
7F
7D
7C
7B
7A
79
78
77
76
75
74
73
72
71
70
6F
6D
6C
6B
6A
69
68
67
66
65
64
63
62
61
60
5F
5E
5D
5C
5B
5A
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
4F
4E
4D
4C
4B
4A
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
3F
3E
3D
3C
3B
ЗА
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
2F
2E
2D
2C
2B
2A
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
1F
1E
1D
1C
1B
1A
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
OF
0E
0D
o c
0B
0A
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
Банк 3
Банк 2
Банк 1
Банк 0
10/2002
предыдущая страница 26 Радиолюбитель 2002-10 читать онлайн следующая страница 28 Радиолюбитель 2002-10 читать онлайн Домой Выключить/включить текст