單片機(jī)的功能是由指令系統(tǒng)體現(xiàn)的。所以，尋址方式和指令系統(tǒng)是衡量微型機(jī)的重要指標(biāo)。

MSC-51的指令系統(tǒng)一共有111條指令，包括單字節(jié)49條，雙字節(jié)46條和三字節(jié)16條。按周期分，有單周期，雙周期和三周期指令。在晶振頻率為12MHZ時(shí)，三種不同周期的指令執(zhí)行的時(shí)間分別為1μ s {\mu}sμs、2μ s {\mu}sμs、4μ s {\mu}sμs.

既然有布爾處理機(jī)功能，所以也就有相應(yīng)的布爾操作指令集，下面我們分別談?wù)摗?

[1]. 位傳送指令

位傳送指令就是可尋址位與累加位CY之間的傳送，指令有兩條。

MOV C,bit ;bit→CY，某位數(shù)據(jù)送CY

MOV bit,C ;CY→bit，CY數(shù)據(jù)送某位

[2]. 位置位復(fù)位指令

這些指令對(duì)CY及可尋址位進(jìn)行置位或復(fù)位操作，共有四條指令。

CLR C ; 0→CY,清CY

CLR bit ; 0→bit,清某一位

SETB C ; 1→CY,置位CY

SETB bit ; 1→bit,置位某一位

[3]. 位運(yùn)算指令

位運(yùn)算都是邏輯運(yùn)算，有與、或、非三種指令，共六條。

ANL C,bit ;(CY)∧(bit)→CY

ANL C,/bit ;(CY)∧( bit)→CY

ORL C,bit ;(CY)∨(bit)→CY

ORL C,/bit ;(CY)∧( /bit)→CY

CPL C ;(/bit )→CY

CPL bit ;(/bit )→bir

[4].位控制轉(zhuǎn)移指令

位控制轉(zhuǎn)移指令是以位的狀態(tài)作為實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移的判斷條件，介紹如下：

JC rel ; (CY)=1轉(zhuǎn)移，(PC)+2+rel→PC，否則程序往下執(zhí)行，(PC)+2→PC。

JNC rel ; (CY)=0轉(zhuǎn)移，(PC)+2+rel→PC，否則程序往下執(zhí)行，(PC)+2→PC。

JB bit, rel ; 位狀態(tài)為1轉(zhuǎn)移。

JNB bit, rel ; 位狀態(tài)為0轉(zhuǎn)移。

JBC bit, rel ; 位狀態(tài)為1轉(zhuǎn)移，并使該位清“0”。

后三條指令都是三字節(jié)指令，如果條件滿足，(PC)+3+rel→PC，否則程序往下執(zhí)行，(PC)+3→PC。

單片機(jī)從硬件到軟件構(gòu)成了完整的按位操作的不二處理器，也稱為位處理器。在這里面，CPU不是以字節(jié)或者字而是以位作為處理對(duì)象進(jìn)行操作的。進(jìn)行位操作的時(shí)候，以進(jìn)位標(biāo)志CY作為位累加器，具有一套按位處理指令集，包括數(shù)據(jù)傳送，位邏輯運(yùn)算和位條件控制轉(zhuǎn)移等指令。

MSC-51單片機(jī)內(nèi)部詩(shī)句存儲(chǔ)器中，有兩部分按位尋址的存儲(chǔ)地址空間：一部分是片內(nèi)RAM的20H~2FH共16個(gè)字節(jié)單元128位，位地址為00H-7FH,各位地址相應(yīng)于從20H字節(jié)單元的最低位開(kāi)始，到2FH字節(jié)單元的最高位;另一部分是特殊功能寄存器區(qū)，字節(jié)地址能被8整除的專用寄存器也具有位地址，其位地址從80H-F7H.中間有極少數(shù)位沒(méi)有被定義，這部分不能按位尋址。

51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)共有111條指令按照指令功能分類：

數(shù)據(jù)傳送類指令(29條)

算術(shù)傳送類指令(24條)

邏輯運(yùn)算類指令(24條)

位操作類指令(17條)

控制轉(zhuǎn)移類指令(17條)

按照指令執(zhí)行所需要的時(shí)間分類：——機(jī)器周期

單周期指令(64條)

雙周期指令(45條)

四周期指令(2條)：乘、除兩條指令

按照指令所占的字節(jié)數(shù)分類：

單字節(jié)指令(49條)

雙字節(jié)指令(46條)

三字節(jié)指令(16條)

操作碼：告訴機(jī)器做什么，怎樣做;規(guī)定了指令的性質(zhì)及功能，指定了相應(yīng)的硬件要完成的操作地址碼：告訴機(jī)器在哪做，操作結(jié)果放哪。在指令中可以直接給出操作數(shù)，大部分是給出存放操作數(shù)的地址;操作數(shù)地址和操作結(jié)果的存儲(chǔ)地址可以是CPU寄存器，主存儲(chǔ)器單元，外設(shè)接口中的寄存器定長(zhǎng)操作碼：操作碼長(zhǎng)度固定，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，指令譯碼速度快，但可擴(kuò)充性差，操作碼的平均長(zhǎng)度長(zhǎng)，需要的指令長(zhǎng)度也長(zhǎng)4位長(zhǎng)的操作碼，可執(zhí)行16條指令，也就是2^4，如果需要執(zhí)行100條指令，至少需要7位操作碼可變長(zhǎng)操作碼：操作碼長(zhǎng)度可靈活調(diào)整，一般在計(jì)算機(jī)中使用固定長(zhǎng)度的字長(zhǎng)來(lái)表示基本操作碼，對(duì)經(jīng)常需要的指令采用短碼(節(jié)省譯碼時(shí)間，提高了指令的執(zhí)行效率)，對(duì)不經(jīng)常需要的指令采用長(zhǎng)碼，可以節(jié)省相應(yīng)的指令譯碼時(shí)間，有效縮短操作碼在程序中的平均長(zhǎng)度，節(jié)省存儲(chǔ)空間;優(yōu)點(diǎn)是便于指令擴(kuò)充，可通過(guò)增加操作碼的長(zhǎng)度新增指令，可壓縮操作碼的平均長(zhǎng)度缺點(diǎn)是硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜(控制器設(shè)計(jì)相對(duì)較為復(fù)雜)，指令譯碼時(shí)間長(zhǎng);