Bài 2-3: Khảo sát Nhóm lệnh số học của Vi điều khiển
Nhóm lệnh số học trong vi điều khiển 8051 giúp vi điều khiển tính toán thực hiện các phép số học, thông dụng nhất là phép tính cộng, các phép trừ, nhân, chia, thêm một giá trị đơn
Để theo dõi các lệnh trong phần này, các bạn xem lại phần: các ô nhớ có chức năng đặc biệt và chú ý phần 1.1.11 Thanh ghi trạng thái chương trình PSW
Phần phụ chú: ảnh hưởng của phép cộng và trừ lên thanh trạng thái PSW.
Cờ nhớ C:
C=1 nếu phép toán cộng xảy ra tràn hoặc phép trừ có mượn
C=0 nếu phép toán cộng không tràn hoặc phép trừ không có mượn.
Phép cộng xảy ra tràn là phép cộng mà kết quả lớn hơn 255 (hay FFH hay 11111111b), lúc này C=1
Ví dụ: phép cộng không tràn
|
Số cộng |
38H | 56 | 0 0 1 1 1 0 0 0 b |
|
Số cộng |
+3AH | 58 | 0 0 1 1 1 0 1 0 b |
| Kết quả | 72H | 114 | 0 1 1 1 0 0 1 0 b |
| Cờ nhớ C |
0 |
0 |
Phép cộng tràn
|
Số cộng |
6CH | 108 | 0 1 1 0 1 1 0 0 b |
|
Số cộng |
+9FH | 159 | 1 0 0 1 1 1 1 1 b |
| Kết quả | 10BH | 267 | 1 0 0 0 0 1 0 1 1 b |
| Cờ nhớ C |
1 |
1 |
Phần được tô màu xanh là 8 bit của thanh ghi A sau khi kết quả được thực hiện, phần màu đỏ trong kết quả là giá trị bị tràn, giá trị này không lưu ở thanh ghi A mà lưu ở thanh ghi PSW, tại cờ C
|
Số trừ |
9FH | 159 | 1 0 0 1 1 1 1 1 b |
|
Số bị trừ |
-6CH | 108 | 0 1 1 0 1 1 0 0 b |
| Kết quả | 33H | 51 | 0 0 1 1 0 0 1 1 b |
| Cờ nhớ C |
0 |
0 |
|
Số trừ |
6CH | 108 | 0 1 1 0 1 1 0 0 b |
|
Số bị trừ |
-9FH | 159 | 1 0 0 1 1 1 1 1 b |
| Kết quả | CDH | -51 | 1 1 0 0 1 1 0 1 b |
| Cờ nhớ C |
1 |
1 -phép trừ trên có số muợn |
2.3.1. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu trên thanh ghi Rn:
- Cú pháp: Add A,Rn
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu trên thanh ghi Rn, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
Mov A,#20H
Mov R1,#08H
Add A,R1
Kết quả : A có giá trị là 28H
R1 vẫn giữ nguyên giá trị là 08H
Cờ C = 0
Vidu2:
Mov A,#0E9H
Mov R6,#0BAH
Add A,R6
Kết quả : A = #0A3h
R6 = #0BAh
Cờ C = 1
2.3.2. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ direct:
- Cú pháp: Add A,direct
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 2 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu trên ô nhớ có địa chỉ direct, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
Mov 50h,#20H
Mov A,#0E8H
Add A,50H
Kết quả : A = #08H
50H = #20H
C = 1
2.3.3. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ gián tiếp:
- Cú pháp: Add A,@Ri
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ bằng giá trị của thanh ghi Ri, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
AC = 1 ;cờ C đang mang giá trị 1
Mov 50H,#60H
Mov R2,#50H
Mov A,#01H
Add A,@R2
Kết quả : A = #61H
R2 = #50H
C = 0 ;cờ C mang giá trị 0
2.3.4. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu xác định:
- Cú pháp: Add A,#data
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 2 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với một giá trị xác định, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
Mov A,#05h
Add A,#06h
Kết quả : A = #0Bh
C = 0
2.3.5. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu trên thanh ghi Rn có số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: AddC A,Rn
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu trên thanh ghi Rn và cộng thêm giá trị của số nhớ trên cờ C, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ: C = 1
Mov A,#08h
Mov R1,#10h
Addc A,R1
- Kết quả : A = #19h ;cộng cả cờ C
- R1 = #10h
- C =0
2.3.6. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ direct và giá trị số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: AddC A,direct
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 2 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ direct và cộng thêm giá trị của số nhớ trên cờ C , sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ: C = 0
Mov A,#0A5h
Mov 10h,#96h
Addc A,10h
- Kết quả : A = #3Bh
- 10h = #96h
- C =1
2.3.7. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ gián tiếp và số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: AddC A,@Ri
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ bằng giá trị của thanh ghi Ri và cộng thêm giá trị của số nhớ trên cờ C, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
C = 1
Mov A,#05h
Mov 50h,#10h
Mov R2,#50h
Addc a,@R2
Kết quả : A = #16h
C = 0
2.3.8. Lệnh cộng dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu xác định và số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: AddC A,#data
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 2 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Cộng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị xác định và cộng thêm giá trị của số nhớ trên cờ C, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
C = 1
Mov A,#05h
Addc A,#16h
Kết quả : A = #1Ch
C = 0
2.3.9. Lệnh trừ dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu trên thanh ghi Rn và số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: SubB A,Rn
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Trừ giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu trên thanh ghi Rn và trừ cho giá trị nhớ trên cờ C, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ: C = 1
Mov A,#0E5h
Mov R3,#9Fh
Subb A,R3
kết quả : A = 45h
C = 0
2.3.10. Lệnh trừ dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ direct và số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: SubB A,direct
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 2 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Trừ giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ direct và trừ cho giá trị nhớ trên cờ C , sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
C = 0
Mov A,#0E5h
Mov 05h,#9Fh
Subb A,05h
kết quả : A = 46h
C = 0
2.3.11. Lệnh trừ dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ gián tiếp và số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: SubB A,@Ri
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Trừ giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị dữ liệu của ô nhớ có địa chỉ bằng giá trị của thanh ghi Ri và trừ cho giá trị nhớ trên cờ C, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
- C = 1
Mov A,#0E5h
Mov 4Fh,#50h
Mov R3,#4Fh
Subb A,@R3
- kết quả : A = 94h
- C = 0
2.3.12. Lệnh trừ dữ liệu trên thanh ghi A với dữ liệu xác định và số nhớ ở cờ C:
- Cú pháp: SubB A,#data
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 2 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Trừ giá trị dữ liệu trên thanh ghi A với giá trị xác định và trừ thêm giá trị nhớ trên cờ C, sau khi thực hiện lệnh kết quả được lưu ở thanh ghi A. Lệnh này có ảnh hưởng đến thanh thanh trạng thái PSW
- Ví dụ:
C = 0
Mov A,#05h
Subb A,#4Fh
kết quả : A = 0B6h
C = 1
2.3.13.Lệnh tăng giá trị dữ liệu trên thanh ghi A lên 1 đơn vị:
- Cú pháp: Inc A
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Tăng giá trị dữ liệu lưu giữ trên thanh ghi A lên 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov A,#05h
Inc A
- Kết quả : A = #06h
2.3.14.Lệnh tăng giá trị dữ liệu trên thanh ghi Rn lên 1 đơn vị:
- Cú pháp: Inc Rn
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Tăng giá trị dữ liệu lưu giữ trên thanh ghi Rn lên 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov R7,#0Fh
Inc R7
Kết quả : R7 = #10h
2.3.15.Lệnh tăng giá trị dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ direct lên 1 đơn vị:
- Cú pháp: Inc direct
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 2 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Tăng giá trị dữ liệu ở một ô nhớ có địa chỉ direct lên 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov 50h,#0FFh
Inc 50h
Kết quả : 50h = #00
2.3.16.Lệnh tăng giá trị dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ gián tiếp lên 1 đơn vị:
- Cú pháp: Inc @Ri
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Tăng giá trị dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ bằng giá trị dữ liệu trên Ri lên 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov 0Fh,#05h
Mov R0,#0Fh
Inc @R0
Kết quả : R0 = #06h
0Fh = #05h
2.3.17.Lệnh tăng giá trị của con trỏ dữ liệu DPTR lên 1 đơn vị:
- Cú pháp: Inc DPTR
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 2 chu kì máy
- Công dụng: Tăng giá trị dữ liệu của thanh ghi con trỏ dữ liệu DPTR lên 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov DPTR,#5Fh
Inc DPTR
Kết quả : DPTR = #060h
2.3.18.Lệnh giảm giá trị dữ liệu trên thanh ghi A xuống 1 đơn vị:
- Cú pháp: Dec A
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Giảm giá trị dữ liệu lưu giữ trên thanh ghi A xuống 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov A,#05h
Dec A
Kết quả : A = #04h
2.3.19.Lệnh giảm giá trị dữ liệu trên thanh ghi Rn xuống 1 đơn vị:
- Cú pháp: Dec Rn
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Giảm giá trị dữ liệu lưu giữ trên thanh ghi Rn xuống 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov R6,#0Fh
Dec R6
Kết quả : R6 = #0Eh
2.3.20.Lệnh giảm giá trị dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ direct xuống 1 đơn vị:
- Cú pháp: Dec direct
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Giảm giá trị dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ direct xuống 1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov 7Fh,#0
Dec 7Fh
Kết quả : 7Fh = #0FFh
2.3.21.Lệnh giảm giá trị dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ gián tiếp xuống 1 đơn vị:
- Cú pháp: Dec @Ri
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 1 chu kì máy
- Công dụng: Giảm giá trị dữ liệu ở ô nhớ có địa chỉ bằng giá trị dữ liệu trên Ri xuống1 đơn vị, không ảnh hưởng đến các cờ nhớ trên PSW
- Ví dụ:
Mov 60h,#05h
Mov R1,#60h
Dec @R1
Kết quả : R1 = #04h
60h = #05h
2.3.22.Lệnh nhân thanh ghi A với thanh ghi B:
- Cú pháp: Mul AB
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 4 chu kì máy
- Công dụng: Nhân hai dữ liệu là số nguyên không dấu ở thanh ghi A với thanh ghi B, kết quả là một dữ liệu 16 bit. Byte thấp của kết quả lưu ở thanh ghi A và byte cao của kết quả lưu ở thanh ghi B. Nếu tích số lớn hơn 255(0FFH), cờ tràn OV ở thanh trạng thái PSW được thiết lập lên 1, ngược lại nếu tích số nhỏ hơn 255(0FFH),cờ tràn OV được thiết lấp về 0. Cờ nhớ C luôn ở giá trị 0.
- Ví dụ: Mov A,#0B9h
Mov B,#F7h
Mul AB
Kết quả : A = #7Fh
B = #0B2h
2.3.23.Lệnh chia thanh ghi A với thanh ghi B:
- Cú pháp: Div AB
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 4 chu kì máy
- Công dụng: Chia hai dữ liệu là số nguyên không dấu ở thanh ghi A với thanh ghi B, dữ liệu ở thanh ghi A là số chia còn ở thanh ghi B là số bị chia, kết quả là một dữ liệu 8 bit được lưu ở thanh ghi A.số dư lưu trữ trong thanh ghi B Cờ nhớ C luôn ở giá trị 0.
Cờ tràn OV được thiết lập giá trị 1 khi thanh ghi B mang giá trị là 00H-phép chia không thể thực hiện. - Ví dụ: Mov A,#50h
Mov B,#10h
DIV AB
Kết quả : A = #5h
- B = #0h
2.3.24.Lệnh hiệu chỉnh thập phân nội dung của thanh ghi A đối với phép cộng:
- Cú pháp: DA A
- Lệnh này chiếm dung lượng bộ nhớ ROM là 1 Byte
- Thời gian thực hiện: 4 chu kì máy
- Công dụng: hiệu chỉnh dữ liệu là giá trị lưu giữ ở thanh ghi A từ số Hex (số nhị phân) thành số BCD (số thập phân viết dưới dạng nhị phân). Lí do có lệnh hiệu chỉnh này vì khi cộng hai giá trị là số BCD bằng các lệnh cộng, vi điều khiển chỉ hiểu hai số cộng là số nhị phân bình thường, kết quả sau lệnh cộng là một số nhị phân bình thường, không phải là một số BCD, vì vậy kết quả cần được hiệu chỉnh để dữ liệu cuối là một số BCD. Khi thực hiện lệnh, cờ nhớ C được xác lập lên 1 nếu phép cộng có kết quả vượt qua 99(số BCD). Kết quả cuối cùng, số BCD có hàng đơn vị nằm ở 4 bit thấp trên thanh ghi A, hàng chục ở 4 bit cao của thanh ghi A, hàng trăm là 1 nếu cờ C mang giá trị 1, là 0 nếu cờ C mang giá trị 0.
- Ví dụ 1: Mov A,#10h
DA A
Kết quả : A = #10h -
Ví dụ 2: Mov A,#0Eh
DA A
Kết quả : A = #14h