單片機教程十四:單片機位操作指令

前面那些流水燈的例程，我們已經習慣了“位”一位就是一盞燈的亮和滅，而我們學的指令卻全都是用“字節(jié)”來介紹的：字節(jié)的移動、加法、減法、邏輯運算、移位等等。用字節(jié)來處理一些數(shù)學問題，比如說：控制冰箱的溫度、電視的音量等等很直觀，能直接用數(shù)值來表在。可是如果用它來控制一些開關的打開和合上，燈的亮和滅，就有些不直接了，記得我們上次課上的流水燈的例程嗎？我們知道送往P1口的數(shù)值后并不能馬上知道哪個燈亮和來滅，而是要化成二進制才知道。工業(yè)中有很多場合需要處理這類開關輸出，繼電器吸合，用字節(jié)來處理就顯示有些麻煩，所以在8031單片機中特意引入一個位處理機制。

位尋址區(qū)

在8031中，有一部份RAM和一部份SFR是具有位尋址功能的，也就是說這些RAM的每一個位都有自已的地址，能直接用這個地址來對此進行操作。

內部RAM的20H-2FH這16個字節(jié)，就是8031的位尋址區(qū)。看圖1。可見這里面的每一個RAM中的每個位我們都可能直接用位地址來找到它們，而不必用字節(jié)地址，然后再用邏輯指令的方式。

能位尋址的特殊功能寄存器

8031中有一些SFR是能進行位尋址的，這些SFR的特點是其字節(jié)地址均可被8整除，如A累加器，B寄存器、PSW、IP（中斷優(yōu)先級控制寄存器）、IE（中斷允許控制寄存器）、SCON（串行口控制寄存器）、TCON（定時器/計數(shù)器控制寄存器）、P0-P3（I/O端口鎖存器）。以上的一些SFR我們還不熟，等我們講解相關內容時再作詳細解釋。

位操作指令

MCS-51單片機的硬件結構中，有一個位處理器（又稱布爾處理器），它有一套位變量處理的指令集。在進行位處理時，CY（就是我們前面講的進位位）稱“位累加器”。有自已的位RAM，也就是我們剛講的內部RAM的20H-2FH這16個字節(jié)單元即128個位單元，還有自已的位I/O空間（即P0.0…..P0.7,P1.0…….P1.7,P2.0……..P2.7,P3.0……..P3.7）。當然在物理實體上它們與原來的以字節(jié)尋址用的RAM，及端口是完全相同的，或者說這些RAM及端口都能有兩種使用辦法。

位傳送指令

MOV C，BIT

MOV BIT，C

這組指令的功能是實現(xiàn)位累加器（CY）和其它位地址之間的數(shù)據(jù)傳遞。

例：MOV P1.0,CY ;將CY中的狀態(tài)送到P1.0管腳上去（如果是做算術運算，我們就能通過觀察知道現(xiàn)在CY是多少啦）。

MOV P1.0,CY ;將P1.0的狀態(tài)送給CY。

位修正指令

位清0指令

CLR C ;使CY=0

CLR bit ;使指令的位地址等于0。例：CLR P1.0 ;即使P1.0變?yōu)?

位置1指令

SETB C ;使CY=1

SETB bit ;使指定的位地址等于1。例：SETB P1.0 ;使P.0變?yōu)?

位取反指令

CPL C ;使CY等于原來的相反的值，由1變?yōu)?，由0變?yōu)?。

CPL bit ;使指定的位的值等于原來相反的值，由0變?yōu)?，由1變?yōu)?。

例：CPL P1.0

以我們做過的實驗為例，如果原來燈是亮的，則執(zhí)行本指令后燈滅，反之原來燈是滅的，執(zhí)行本指令后燈亮。

位邏輯運算指令

位與指令

ANL C,bit ;CY與指定的位地址的值相與，結果送回CY

ANL C,/bit ;先將指定的位地址中的值取出后取反，再和CY相與，結果送回CY，但注意，指定的位地址中的值本身并不發(fā)生變化。

例：ANL C,/P1.0

設執(zhí)行本指令前，CY=1，P1.0等于1（燈滅），則執(zhí)行完本指令后CY=0，而P1.0也是等于1。

可用下列程序驗證：

ORG 0000H

AJMP START

ORG 30H

START： MOV SP，#5FH

MOV P1，#0FFH

SETB C

ANL C，/P1.0

MOV P1.1,C ;將做完的結果送P1.1,結果應當是P1.1上的燈亮，而P1.0上的燈還是不亮

位或指令

ORL C,bit

ORL C,/bit

這個的功能大家自行分析吧，然后對照上面的例程，編一個驗證程序，看看你相得對嗎？

位條件轉移指令

判CY轉移指令

JC rel

JNC rel

第一條指令的功能是如果CY等于1就轉移，如果不等于1就次序執(zhí)行。那么轉移到什么地方去呢？我們能這樣理解：JC 標號，如果等于1就轉到標號處執(zhí)行。這條指令我們在上節(jié)課中已講到，不再重復。

第二條指令則和第一條指令相反，即如果CY=0就轉移，不等于0就次序執(zhí)行，當然，我們也同樣理解： JNC 標號

判位變量轉移指令

JB bit,rel

JNB bit,rel

第一條指令是如果指定的bit位中的值是1，則轉移，不然次序執(zhí)行。同樣，我們能這樣理解這條指令：JB bit,標號

第二條指令請大家先自行分析

下面我們舉個例程說明：

ORG 0000H

LJMP START

ORG 30H

START：MOV SP，#5FH

MOV P1，#0FFH

MOV P3，#0FFH

L1: JNB P3.2,L2 ;P3.2上接有一只按鈕，它按下時，P3.2=0

JNB P3.3,L3 ;P3.3上接有一只按鈕，它按下時，P3.3=0

LJM P L1

L2: MOV P1,#00H

LJMP L1

L3: MOV P1,#0FFH

LJMP L1

END

把上面的例程寫入片子，看看有什么現(xiàn)象………

按下接在P3.2上的按鈕，P1口的燈全亮了，松開或再按，燈并不熄滅，然后按下接在P3.3上的按鈕，燈就全滅了。這像什么？這不就是工業(yè)現(xiàn)場經常用到的“啟動”、“停止”的功能嗎？

怎么做到的呢？一開始，將0FFH送入P3口，這樣，P3的所有引線都處于高電平，然后執(zhí)行L1，如果P3.2是高電平（鍵沒有按下），則次序執(zhí)行JNB P3.3,L3語句，同樣，如果P3.3是高電平（鍵沒有按下），則次序執(zhí)行LJMP L1語句。這樣就不停地檢測P3.2、P3.3，如果有一次P3.2上的按鈕按下去了，則轉移到L2，執(zhí)行MOV P1，#00H，使燈全亮，然后又轉去L1，再次循環(huán)，直到檢測到P3.3為0，則轉L3，執(zhí)行MOV P1，#0FFH，例燈全滅，再轉去L1，如此循環(huán)不已。大家能否稍加改動，將本程序用JB指令改寫？