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实验五 算术运算类指令编程应用

一、实验目的

(1) 掌握＋、－、×、÷、加1、减1、十进制调整指令和功能;逻辑运算类指令 (2) 掌握各种指令的编程应用。

二、实验设备

单片机IDE集成开发软件KEIL

三、实验要求

验证“实验原理”一节中给出的实例程序，＋、－、×、÷、加1、减1、十进制调整指令，共有24条，一般影响PSW中的CY、AC、OV、P标志位。 逻辑运算类指令共24条，涉及A时，影响P标志。

四、实验原理及实验内容

作为软件实验，可以在没有硬件及仿真仪的情况下，利用集成开发环境进行。 包括＋、－、×、÷、加1、减1、十进制调整指令，共有24条，一般影响PSW中的CY、AC、OV、P标志位。

1、加减法指令（12条） （1）指令助记符：

ADD + ADDC 带C+ SUBB 带C-

（2）操作数：如右图，以A为目的操作数

（3）指令描述举例： 不带进位加法 ADD 4条

ADD A， Rn ；（A） ←（A）+（Rn） 带进位加法指令 ADDC 4条 ADDC A，direct ；（A） ←（A）+（direct）+（CY） 带进位减法指令 SUBB 4条

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SUBB A，@Ri ；（A）←（A）-（（Ri））-（CY） SUBB A，#data ；（A）←（A）- #data -（CY）

实验内容3-11：设（A）=D3H，（30H）=E8H 执行： ADD A，30H

写出结果：CY=？，AC=？，P=？，OV=？，（A）=？ 实验内容3-12：设（A）=88H，（30H）=99H，CY=1 执行： ADDC A， 30H

结果：CY=？，AC=？，P=？，OV=？，（A）=

实验内容3-13：设（A）=49H，CY=1， 写出结果：CY=？，AC=？，P=0，OV=？，（A）=?

实验内容3-14：试编制4位十六进制数加法程序，假定和数超过双字节 （21H20H）+（31H30H）→ 42H41H40H

分析：先低字节作不带进位求和，再作带进位高字节求和。 写出程序

2、加1减1指令 助记符：INC，DEC

操作数：A，direct，@Ri，Rn，DPTR 指令描述：（不影响PSW，即使有进位或借位，CY也不变，除A影响P标志） （1）INC：加1 5条 INC A ；（A） ←（A）+1 INC Rn ；（Rn） ←（Rn）+1 INC @Ri ；（（Ri）） ←（（Ri））+1 INC direct ；（direct） ←（direct）+1 INC DPTR ；（DPTR） ←（DPTR）+1 （2）DEC：减1 4条 DEC A ；（A） ←（A）—1 DEC Rn ；（Rn） ←（Rn）—1 DEC @Ri ；（（Ri）） ←（（Ri））—1 DEC direct ；（direct） ←（direct） 实验内容3-15：编制下列减法程序，要求： （31H30H）—（41H40H）→ 31H30H 3、十进制调整指令 格式：DA A

指令用于两个BCD码加法运算的加6修正，只影响CY位。指令的使用条件： （1）只能紧跟在加法指令（ADD/ADDC）后进行 （2）两个加数必须已经是BCD码 （3）只能对累加器A中结果进行调整加6修正的依据：由CPU判CY、AC是否=1？A的高、低4位是否大于9？

例如：（A）=56H，（R5）=67H，（BCD码）执行： ADD A，R5 DA A 结果：（A）=23H，（CY）=1 实验3-16：试编制十进制数加法程序（单字节BCD加法），假定和数为单字节，要求：（20H）+（21H）→ 22H

分析：流程如右图

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写出程序 4、乘除法指令

唯一两条单字节4机器周期的指令。 （1）8位无符号数乘法指令 MUL AB ；（B 15~8 ）（ A7~0）←（A）×（B） PSW： 1）若乘积大于256，OV=1；否则OV=0； 2）CY总是清“0”。 例如：（A）=50H，（B）=A0H，执行MUL AB后 结果：（B）=32H，（A）=00H，（OV）=1 （2）8位无符号除法指令

DIV AB ； （A）←（A/B）的（商）； （B）←（A/B）的（余数） PSW： 1）CY、OV，清“0” 2）若（B）=0，OV=1。 例如：（A）=2AH，（B）=05H，执行DIV AB后 结果：（A）=08H，（B）=02H，（OV）=0

实验内容3-17：编制将A中的数转换成三位BCD码程序，百位放在20H，十位、个位放在21H中。

分析：（A）/100→商（百位） →（20H）； 余数/10 →商（十位）→（21H）； 余数 （个位）→（21H）； 流程如右图 请写出程序

三、逻辑运算指令 逻辑运算类指令共24条，涉及A时，影响P标志。 1、 基本与、或、异或运算指令 （1）指令助记符：ANL、ORL、XRL （2）指令描述举例： 逻辑“与”指令 6条 ANL A， Rn ；（A）←（A）∧（Rn） ANL A， direct ；（A）←（A）∧（direct） 逻辑“或”指令 6条 ORL A， @Ri ；（A）←（A）∨（（Ri）） ORL A， #data ；（A）←（A）∨ data

逻辑“异或”指令 6条 XRL direct，A ；（direct）←（direct）⊕（A） XRL direct，#data ；（direct）←（direct）⊕ data

当用于修改输出口（P0～P3）时，direct指口锁存器的内容而不是端口引脚电平。 2、对A简单逻辑指令 1）清零与取反 CLR A ；清0

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CPL A ；求反 2）循环移位指令 RL A ； RLC A ； RR A ； RRC A ；

实验内容3-18：按要求编程，完成下列各题： 1）选通工作寄存器组中0区为工作区。 2）利用移位指令实现累加器A的内容乘6。

3）将ACC的低4位送P1口的低4位，P1口的高4位不变。 请写出程序

实验内容3-19：设在外RAM 2000H中放有两个BCD数，编程，使这两个BCD码分别存到2000H和2001H的低4位中。

请写出程序

四、控制转移指令（22条） 无条件转移应用 2、条件转移指令 根据某种条件判断转移的指令，执行时： 条件满足时，转移执行； 条件不满足时，顺序执行；

1）判A转移，2字节 JZ rel ；条件：（A）= 0 JNZ rel ；条件：（A）≠0 2）判Bit转移，3字节 JB bit， rel ；条件：（bit）= 1 JNB bit， rel ；条件：（bit）= 0 JBC bit， rel ；条件：（bit）= 1转移，并清 bit位 3、比较不相等转移指令 CJNE A， direct， rel； CJNE A， #data， rel； CJNE Rn， #data， rel； CJNE @Ri， #data， rel； 执行时：

1）两操作数相等，顺序执行，且CY=0。 2）两操作数不相等，转移执行，且对于无符号数若：第一操作数＜第二操作数，CY=1，否则CY清“0”。目的地址：（PC）= rel

4、减“1”不为0转移指令

又称循环转移指令，主要用来构成循环结构，有2条： DJNZ Rn， rel；2字节指令，2周期指令 DJNZ direct，rel；3字节指令，2周期指令 目的地址：（PC）= rel

五、实验步骤

1、分别编写调用程序，然后在开发环境中编译运行，写出实验内容的结果

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六、实验报告

1、分别编写调用程序，然后在开发环境中编译运行，写出实验内容的结果 2、给出各个程序的清单，要求有注释。

3、MCS-51系列单片机控制转移指令有哪些？列出这些指令，并说明其功能。