51单片机的五类指令(三)——逻辑操作类指令

目录

一、逻辑与指令(ANL)

[(一) 指令格式及功能](#(一) 指令格式及功能)

(二)常见应用场景

二、逻辑或指令(ORL)

[(一) 指令格式及功能](#(一) 指令格式及功能)

(二)常见应用场景

三、逻辑异或指令(ORL)

[(一) 指令格式及功能](#(一) 指令格式及功能)

(二)常见应用场景

[四、累加器清 0 指令 CLR A](#四、累加器清 0 指令 CLR A)

[五、累加器取反指令 CPL A](#五、累加器取反指令 CPL A)

[六、累加器半字节交换指令 SWAP A](#六、累加器半字节交换指令 SWAP A)

七、环移指令

[(一)不带进位的循环左移指令:RL A](#(一)不带进位的循环左移指令:RL A)

[(二)不带进位的循环右移指令:RR A](#(二)不带进位的循环右移指令:RR A)

[(三)带进位的循环左移指令:RLC A](#(三)带进位的循环左移指令:RLC A)

[(四)带进位的循环右移指令 RRC A](#(四)带进位的循环右移指令 RRC A)


单片机中寻址是为了找到操作数 ,而各类指令则是为了对操作数进行操作。本篇文章将介绍51单片机中的第三类指令------逻辑操作类指令。

51 单片机的逻辑操作类指令是汇编语言编程里极为重要的一类指令,其主要功能是对 8 位二进制数开展逻辑运算。以下是对这些指令的详细介绍。

一、逻辑与指令(ANL)

指令格式:ANL 目的操作数 源操作数 。此指令可对两个操作数进行按位逻辑与操作结果存于目的操作数中

(一) 指令格式及功能

1、ANL A, Rn

**(1)功能:**把累加器A中的内容和工作寄存器Rn(n = 0 - 7)中的内容按位进行逻辑与运算,运算结果存于累加器A中。

(2)示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 将立即数 0F0H 送入累加器 A
MOV R0, #0FFH ; 将立即数 0FFH 送入寄存器 R0
ANL A, R0 ; A 和 R0 按位与,结果存于 A

(3)分析: A中的值为0F0H(二进制 11110000),R0中的值为0FFH(二进制11111111),按位与后结果为0F0H(二进制11110000),该结果存于累加器 A 中。

2、ANL A, direct

**(1)功能:**把累加器 A 中的内容与直接地址 direct 所指向单元中的内容按位进行逻辑与运算,运算结果存于累加器A中。

(2)示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 将立即数 0F0H 送入累加器 A
MOV 30H, #0FFH ; 将立即数 0FFH 送入地址为 30H 的单元
ANL A, 30H ; A 和 30H 单元内容按位与,结果存于 A

**(3)分析:**同样,A的值为0F0H,地址30H单元的值为0FFH,按位与后结果为0F0H,该结果存于累加器 A 中。

3、ANL A, @Ri

**(1)功能:**把累加器A中的内容和以间接寻址寄存器Ri(i = 0, 1)所指向单元中的内容按位进行逻辑与运算,运算结果存于累加器A中。

(2)示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 将立即数 0F0H 送入累加器 A
MOV 30H, #0FFH ; 将立即数 0FFH 送入地址为 30H 的单元
ANL A, 30H ; A 和 30H 单元内容按位与,结果存于 A

**(3)分析:**同样,A的值为0F0H,地址30H单元的值为0FFH,按位与后结果为0F0H,该结果存于累加器 A 中。

4、ANL A, #data

**(1)功能:**把累加器A中的内容和立即数data按位进行逻辑与运算,运算结果存于累加器A中。

(2)示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 将立即数 0F0H 送入累加器 A
ANL A, #0FFH ; A 和立即数 0FFH 按位与,结果存于 A

**(3)分析:**A的值仍为0F0H。

5、ANL direct, A

**(1)功能:**把直接地址 direct 所指向单元中的内容和累加器A中的内容按位进行逻辑与运算,运算结果存于直接地址 direct 所指向的单元中。

(2)示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 将立即数 0F0H 送入累加器 A
MOV 30H, #0FFH ; 将立即数 0FFH 送入地址为 30H 的单元
ANL 30H, A ; 30H 单元内容和 A 按位与,结果存于 30H 单元

**(3)分析:**地址30H单元的值变为0F0H。

6、ANL direct, #data

**(1)功能:**把直接地址direct所指向单元中的内容和立即数data按位进行逻辑与运算,运算结果存于直接地址direct所指向的单元中。

(2)示例代码

XML 复制代码
MOV 30H, #0FFH ; 将立即数 0FFH 送入地址为 30H 的单元
ANL 30H, #0F0H ; 30H 单元内容和立即数 0F0H 按位与,结果存于 30H 单元

**(3)分析:**地址30H单元的值变为0F0H。

(二)常见应用场景

1、清位操作:若要把某个寄存器或存储单元的特定位置为 0,就可以借助逻辑与指令。例如,要把累加器A的低 4 位清零,可使用指令ANL A, #0F0H。

**2、屏蔽某些位:**在读取端口数据时,若只关注其中的部分位,**可利用逻辑与指令屏蔽其他位。**例如,读取 P1 口数据,仅关注高 4 位,可使用指令ANL P1, #0F0H。

二、逻辑或指令(ORL)

指令格式:ORL 目的操作数 源操作数 。此指令可对两个操作数进行按位逻辑或操作结果存于目的操作数中

(一) 指令格式及功能

1、基本指令格式

**(1)ORL A, Rn :**累加器 A 与寄存器 Rn 进行逻辑或操作,结果存于累加器 A。

**(2)ORL A, direct :**累加器 A 与直接地址单元内容进行逻辑或操作,结果存于累加器 A。

**(3)ORL A, @Ri :**累加器 A 与间接地址单元内容进行逻辑或操作,结果存于累加器 A。

**(4)ORL A, #data :**累加器 A 与立即数进行逻辑或操作,结果存于累加器 A。

**(5)ORL direct, A :**直接地址单元内容与累加器 A 进行逻辑或操作,结果存于直接地址单元。

**(6)ORL direct, #data :**直接地址单元内容与立即数进行逻辑或操作,结果存于直接地址单元。

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 把立即数 0F0H 送到累加器 A
MOV R0, #00FH ; 把立即数 00FH 送到寄存器 R0
ORL A, R0 ; 对 A 和 R0 进行按位或运算,结果存于 A

3、分析

A 的值为 0F0H(二进制 11110000),R0 的值为 00FH(二进制 00001111),按位或运算后结果为 0FFH(二进制 11111111),并存储在 A 中

(二)常见应用场景

1、置位操作:若要把某个寄存器或存储单元的特定位置为 1,可使用逻辑或指令。例如,要将累加器 A 的低 4 位置 1,可使用指令 ORL A, #00FH。

2、合并信息:当需要把多个数据源的信息合并到一个寄存器或存储单元时,可使用逻辑或指令。例如,将两个不同的状态标志合并到一个字节中。

三、逻辑异或指令(ORL)

指令格式:XRL 目的操作数 源操作数 。此指令可对两个操作数进行按位逻辑异或操作结果存于目的操作数中

(一) 指令格式及功能

1、基本指令格式

**(1)XRL A, Rn :**累加器 A 与寄存器 Rn 进行逻辑异或操作,结果存于累加器 A。

**(2)XRL A, direct :**累加器 A 与直接地址单元内容进行逻辑异或操作,结果存于累加器 A。

**(3)XRL A, @Ri :**累加器 A 与间接地址单元内容进行逻辑异或操作,结果存于累加器 A。

**(4)XRL A, #data :**累加器 A 与立即数进行逻辑异或操作,结果存于累加器 A。

**(5)XRL direct, A :**直接地址单元内容与累加器A进行逻辑异或操作,结果存于直接地址单元。

**(6)XRL direct, #data :**直接地址单元内容与立即数进行逻辑异或操作,结果存于直接地址单元。

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 把立即数 0F0H 送入累加器 A
MOV R0, #00FH ; 把立即数 00FH 送入寄存器 R0
XRL A, R0 ; 对 A 和 R0 进行按位异或运算,结果存于 A

3、分析

A的值为0F0H(二进制11110000),R0的值为00FH(二进制00001111),按位异或后结果是0FFH(二进制11111111),存于A中。

(二)常见应用场景

1、取反操作:可以通过与全 1 数据进行异或运算来对某个寄存器或存储单元的内容取反。例如,要对累加器A的内容取反,可使用XRL A, #0FFH。

**2、判断两数是否相同:**对两个数进行异或运算,如果结果为 0,则这两个数相同。在实际应用中,可用于检查数据是否发生变化。

**3、加密和解密:**简单的加密可以通过将数据与一个密钥进行异或运算实现,解密时再次进行相同的异或运算即可恢复原始数据。

四、累加器清 0 指令 CLR A

1、功能

此指令的作用是把累加器 A 中的内容清零,也就是让 A 的值变为 00H。该指令属于单字节指令。这是专门用于清零累加器的指令,指令简单直接,机器码只有一个字节,执行速度快,在仅需清零累加器的场景中是最佳选择。

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0FFH ; 把立即数 0FFH 送到累加器 A
CLR A ; 将累加器 A 清零

3、分析

执行 MOV A, #0F0H 后,A 的值为 0F0H(二进制 11110000)。

接着执行 CLR A 指令,累加器 A 的值就变为 00H (二进制 00000000 )

五、累加器取反指令 CPL A

1、功能

该指令能对累加器A中的每一位进行取反操作,即原本为0的位变为1,原本为1的位变为0。该指令属于单字节指令。

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #0F0H ; 将立即数 0F0H 送入累加器 A
CPL A ; 对累加器 A 的内容进行取反操作

3、分析

执行MOV A, #0F0H后,累加器A的值为0F0H(二进制11110000)。

② 执行CPL A后,A的每一位取反,结果变为0FH(二进制00001111)

六、累加器半字节交换指令 SWAP A

在 51 单片机的汇编语言里,累加器半字节交换指令是很实用的逻辑操作类指令,它主要用于实现累加器A中高 4 位和低 4 位数据的交换

1、功能

此指令能将累加器A的高 4 位(D7 - D4)与低 4 位(D3 - D0)进行交换,而不会影响标志位。该指令属于单字节指令。

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #3AH ; 把立即数 3AH 送入累加器 A
SWAP A ; 对累加器 A 进行半字节交换操作

3、代码分析

执行MOV A, #3AH后:累加器A的值为3AH(二进制00111010)。

执行SWAP A后:A的高 4 位和低 4 位进行交换,A的值变为A3H(二进制1010 0011)。

4、应用场景

(1)数据拆分与合并: 在处理一些需要把一个字节数据拆分成两个半字节数据,或者将两个半字节数据合并成一个字节数据的场景中,该指令十分有用。例如,要把一个字节数据的高 4 位和低 4 位分别存到不同的存储单元,就可以先使用SWAP A指令,再进行存储操作。

(2)编码转换: 在某些编码转换算法里,可能需要对字节数据的高 4 位和低 4 位进行位置调整,此时使用SWAP A指令能快速实现。

(3)BCD 码处理: 在处理 BCD 码(二进制编码的十进制数)时,一个字节通常包含两个 BCD 码(高 4 位和低 4 位各一个)。若需要交换这两个 BCD 码的位置,就可以使用SWAP A指令。

七、环移指令

环移指令是重要的逻辑操作类指令,用于对累加器 A 中的数据进行循环移位操作。这类指令可以高效地实现数据的位操作,在数据处理、加密算法等场景中具有广泛的应用。

(一)不带进位的循环左移指令:RL A

1、功能

将累加器 A 中的内容循环左移一位,即 A 的最高位(D7)移入最低位(D0),同时其他位依次左移一位。该指令不影响进位标志 CY

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #01H ; 将立即数 01H 送入累加器 A
RL A ; 对累加器 A 进行循环左移操作

3、分析

执行 MOV A, #01H 后,A 的值为 01H(二进制 00000001)。

执行 RL A 后,A 的值变为 02H(二进制 00000010)。

(二)不带进位的循环右移指令:RR A

1、功能

将累加器 A 中的内容循环右移一位,即 A 的最低位(D0)移入最高位(D7),同时其他位依次右移一位。该指令不影响进位标志 CY

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #02H ; 将立即数 02H 送入累加器 A
RR A ; 对累加器 A 进行循环右移操作

3、分析

执行 MOV A, #02H 后,A 的值为 02H(二进制 00000010)。

执行 RR A 后,A 的值变为 01H(二进制 00000001)。

(三)带进位的循环左移指令:RLC A

1、功能

累加器 A 中的内容和进位标志 CY 一起进行循环左移一位,即 A 的最高位(D7)移入进位标志 CY,CY 的原来值移入 A 的最低位(D0),同时其他位依次左移一位

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #01H ; 将立即数01H送入累加器A
SETB C ; 将进位标志CY置为1
RLC A ; 对累加器A进行带进位的循环左移操作

3、分析

执行 MOV A, #01H 后,A 的值为 01H,即二进制 00000001。

执行 SETB C 后,CY 的值为 1。

执行 RLC A 指令时,A 的最高位 0 移入 CY,CY 的原来值 1 移入 A 的最低位,其他位依次左移一位,所以执行完后 A 的值变为 81H(二进制 10000001),CY 的值变为 0。

(四)带进位的循环右移指令 RRC A

1、功能

累加器 A 中的内容和进位标志 CY 一起进行循环右移一位,即 A 的最低位(D0)移入进位标志 CY,CY 的原来值移入 A 的最高位(D7),同时其他位依次右移一位。

2、示例代码

XML 复制代码
MOV A, #80H ; 将立即数80H送入累加器A
SETB C ; 将进位标志CY置为1
RRC A ; 对累加器A进行带进位的循环右移操作

3、分析

执行 MOV A, #80H 后,A 的值为 80H,即二进制 10000000。

执行 SETB C 后,CY 的值为 1。

执行 RRC A 指令时,A 的最低位 0 移入 CY,CY 的原来值 1 移入 A 的最高位,其他位依次右移一位,所以执行完后 A 的值变为 40H(二进制 01000000),CY 的值变为 0。

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