单片微机位操作指令：17条指令实现控制和运算

用字节来处理一些数学问题，如控制冰箱的温度、电视的音量等，很直观，可以直接用数值来表示级数。但如果用它来控制一些开关的打开和闭合、灯的亮和灭等，就不直观了。例如，用P1口设计一个流水灯，就不能用字节数来控制灯的亮和灭。工业中有很多场合需要处理这类开关输出、继电器吸合的问题，用字节来处理就有些麻烦，所以在STC单片机中特意引入了一个位处理机制。

位操作指令又称布尔变量操作，是一种以二进制位为单位进行运算和操作的指令。STC单片机内部设计了一个位处理器，包含位运算器、位累加器（用进位位Cy）和位存储器（采用位寻址区），可以完成各种位操作。位操作指令共有17条，能够完成以位为对象的传送、运算和转移控制等操作。

这类指令的操作数可采用片内RAM区中的位寻址区（20H～2FH，对应位地址是00H～7FH）和特殊功能寄存器SFR中的位寻址位。

1.位传送指令

位传送指令有以下2条互逆的双字节单周期指令，可实现进位位Cy与直接地址位bit之间的数据位传送。

这组指令的功能是位地址与Cy间传送1位数据，指令执行不影响标志位。其中bit为直接位地址，由于两个可寻址位之间不能直接传输数据，故用Cy作为中介来传送要寻址的位。如把Cy的内容传送给P0～P3中的某一位时，CPU先读某一端口中的1位锁存器内容，再把Cy传送给端口的指定位，最后把修改了的8位数据写入端口锁存器。所以，这也是一条“读→修改→写”指令。

【例3-33】 设单片机片内RAM单元（21H）=58H，（P1）=FFH，要求把21H.2位（其位地址为0AH）的内容送入到P1.6中，则程序指令如下：

结果为（P1）=BFH，Cy=1，（21H）=58H。

2.清0置位指令

这组指令共有4条，可对进位位Cy和位地址所指定的位清0或置1操作，指令执行后不影响其他标志。指令格式如下：

前2条是对“位”清0指令，后2条是对“位”置1指令。当直接地址bit为P0～P3中的某一位时，指令执行具有“读→修改→写”功能。

【例3-34】 要求将P2.1位置1，23H.1位清0，则指令程序如下：

3.位逻辑运算指令(www.xing528.com)

位逻辑运算指令包括“与”ANL、“或”ORL、“非”CPL三种位逻辑运算操作，共有6条操作指令。指令格式如下：

图3-7 数字逻辑电路图

上述指令的操作数中，/bit表示先对bit位取反，然后用bit取反后的数参加逻辑运算，指令执行后bit位本身的内容保持不变。另外，CPL bit指令中，当bit直接地址为P0～P3中的某一位时，指令执行具有“读→修改→写”功能。

利用以上位逻辑指令，可以很方便地模拟数字逻辑电路的功能。指令系统中没有“位异或”指令，但可以通过以上的指令组合来实现异或功能。

【例3-35】 图3-7所示是用与、或和非门电路构成的数字逻辑电路，要求利用位逻辑运算指令实现硬件电路功能。参考程序如下：

例如，设有X、Y、Z三个位地址，试利用位逻辑指令，实现位地址间的“异或”运算，即Z=（X）⊕（Y）。

4.位条件转移指令

位条件转移指令是通过判断进位标志Cy或位地址bit的内容是否满足条件来控制转移，共有5条指令，指令格式如下：

前2条指令是以Cy内容为条件的双字节双周期转移指令。这2条指令可以与CJNE指令一起联合构成三分支控制转移方式。

后3条指令是以位地址内容为条件的三字节双周期转移指令。这3条指令可测试直接地址位，并根据位变量的值控制程序转向目的地址执行。至于对位变量的判断，测试值为“0”还是为“1”要视编程方便而定。当bit直接地址为P0～P3的某一位时，指令执行具有“读→修改→写”功能。

以上5条指令中的rel是8位带符号的偏移量，用补码表示。当指令测试向前转移时，偏移量为负数的补码；当指令测试向后转移时，偏移量为正数的补码。因此，偏移量的范围是以当前位条件转移指令为中心的-128～127，即从当前位置向前或向后转移rel字节所对应的指令开始执行程序。实际编程时，rel以标号代替，手工汇编时，偏移量rel的值则需程序设计人员计算。