MCS-51单片机指令系统简介

要单片机完成某种特定功能，就必须让CPU按一定顺序执行各种指令。这种按要求排列的指令操作序列就是程序。程序设计语言是实现人—机对话最基本的工具，可分为机器语言、汇编语言和高级语言。

1.三种程序设计语言

机器语言用二进制编码表示每条指令，是机器能够直接识别和执行的语言。用机器语言编写的程序称为机器语言程序或机器码程序。因为机器只能识别和执行这种程序，所以它又称为目标程序。

汇编语言是用助记符、符号和数字等来表示指令的程序语言，它与机器语言指令是一一对应的，但较之机器语言更便于理解和记忆。某种汇编语言是属于某种计算机所独有，一般不像高级语言那样具有通用性，因为它与某种机型内部的硬件结构密切相关。用汇编语言编写的程序称为汇编语言程序。

以上两种程序语言都是低级语言。尽管汇编语言有不少的优点，但他仍然存在着机器语言的某些缺点，如与CPU的硬件结构紧密相关，不同的CPU其汇编语言也不同。这使得汇编语言程序不能移植，使用不便；其次，要用汇编语言进行程序设计必须了解所使用的CPU的硬件结构与性能，对程序设计人员有较高的要求。为此，又出现了对MCS-51单片机进行编程的高级语言，如PL/M，C51等。

2.MCS-51的汇编语言

MCS-51的汇编语言指令系统采用描述指令功能的助记符形式，容易理解和记忆。MCS-51单片机指令系统专用于MCS-51系列的单片机。MCS-51指令系统是一种简明易掌握、效率较高的指令系统，共111条指令，其中单字节指令49种，双字节指令47种，三字节指令仅15种。从指令执行的时间看，单机器周期指令64种，双机器周期指令45种，只有乘、除2条指令的执行时间为4个机器周期，在晶振频率为12MHz的条件下，指令执行时间分别为1μs、2μs和4μs，由此可见，MCS-51指令系统在存储空间和时间的利用效率上是较高的。

MCS-51的硬件结构中有一个布尔处理机，指令系统中相应地设计了一个处理布尔变量的指令子集。该子集在设计需大量处理位变量的程序时十分有效、方便，是MCS-51指令系统的一大特点。