算术运算指令
算术运算指令
mcs－51具有强大的加、减、乘、除四则算术运算指令。
1．程序状态字psw
mcs－51有一个程序状态字寄存器psw，用来保存指令执行结果的标志，供程序查讯和判别。psw是特殊功能寄存器中的一个，其格式如下：
psw7－－既是布尔处理机的累加器c，又是进位标志cy，如果操作结果在最高位有进位输出（加法时）或借位输入（减法时），置位cy，否则清“0”cy。
ac－－辅助进位（半进位）标志。如果操作结果的低4位有进位（加法时）或向高4位借位时（减法），置ac，否则清“0”ac，ac主要用于二－十进制数加法调整。
ov－－溢出标志。如果操作结果有进位进入最高位，但最高位没有产生进位，或者最高位产生进位而低位没有向最高位进位，这时置位溢出标志位，否则ov清“0”。溢出标志位用于补码运算，当有符号的数运算结果不能用8位二进制数表示时，ov将置位。
p－－累加器a的奇偶标志位，如果累加器a的8位的模2和为1（奇），则p＝1；否则p＝0。由于p总是表示a的奇偶性，随着a的内容变化的，所以一个值写入psw的p位的值不变。
rs1、rs0－－指示当前使用的工作寄存器区。
f0－－用户标志位。可作为软件标志，它的作用和内部ram位寻址区的各位相似。
psw1－－保留位，对它的操作无效。
2．加法指令 1、不带进位加法指令 add a,#data add a,data
add a,@ri add a,rn
工作寄存器、内部ram单元内容或立即数的8位无符号二进制数和累加器a中数相加，所得和存放于累加器a中，当和的第3、7位有进位时，分别将ac，cy标志位置1；否则为0。
上述指令的执行将影响标志位ac、cy、ov、p。
对于无符号数，进位标志位cy＝1，表示溢出；cy＝0表示无溢出。带符号数运算的溢出取决于第6、7位中有一位产生进位，而另一位不产生进位，溢出标志位ov置“1”否则被清“0”。ov＝1表示两个正数相加，和变为负数，或两个负数相加，和变为正数的错误结果。
源操作数有四种寻址方式：寄存器、直接、间接和立即数。 2、带进位加法指令： addc a,#data addc a,data
addc a,@ri addc a,rn
这是四条带进位的加法指令。将累加器a内容加当前cy标志位内容，再加无符号单字节的数，和存于累加器a中。当运算结果第3、7位产生进位溢出时，则分别置位ac、cy和ov标志位。本指令执行将影响标志位ac、cy、ov、p。
本指令常用于多字节加法。 3、加1指令： inc a inc data
inc @ri inc rn
inc dptr
inc指令将指定的内容加1，结果仍存放于原a或原单元中。如原值为0ffh，加1运算后将变成00h，运算结果不影响标志位。
本指令可对累加器a、工作寄存器rn、ri间址和直接寻址的单元内容进行加1运算。可见mcs－51加1指令是较丰富的。
注意：当用本指令使输出并行i／o内容加1时，用作输出口原始值，将从输出口的数据锁存器中读入，而不是从输出口的引脚上读入。 4、二－十进制调正指令： da a
若[(a0-3)>9]或[(ac)=1),则(a0-3)(a0-3)+06h
本指令是对a的bcd码加法结果进行调正。两个压缩型bcd码按二进制数相加之后，必须经本指令调正，才能得到压缩型bcd码的和数。
本指令的操作为：若累加器a的低4位数值大于9或者第3位向第4位产生进位，即ac辅助进位位为1，则需将a的低4位内容加6调正，以产生低4位正确的bcd码值。如果加0调正后，低4位产生进位，且高4位均为1时，则内部加法将置位cy，反之，它并不清“0”cy标志位。
若累加器a的高4位值大于9或最高进位位cy＝1，则高位4位需加6调正，以产生高4位的正确bcd码值。同样，在加6调正后产生最高进位，则置位cy，反之，不清“0”cy这时cy的置位，表示和数bcd码值大于等于100。这对多字节十进制加法有用。不影响ov标志。
由此可见，本指令是根据累加器a的原始数值和psw的状态，对累加器a进行加o6h、60h或66h的操作。
必须注意：本指令不能简单地把累加器a中的16进制数交换成bcd码，也不能用于十进制减法的调正。
3．减法指令
mcs－51在mcs－48的基础上增加了带借位减法指令，加强了计算机的运算功能。
1、带借位减法指令：
subb a,#data subb a,data
subb a,@ri subb a,rn
带借位减法指令subb，从累加器a中减去进位标志位cy和指定的变量，结果在累加器a中，若第七位有借位，则置位位cy，否则cy清0。若第3位有错位，则置位辅助进位标志ac，否则清0 ac。若第7和第6位中有一位需借位，而另一位不借位，则置位溢出标志ov。溢出位ov用于带符号的整数减法，它表示（ov＝1）一个正数减负数结果为负数；或一个负数减正数结果为正数的错误结果。
源操作数允许有四种寻址方式：寄存器rn，直接地址direct，间址ri或立即数。
当在进行单字节或多字节减法前，不知道进位标志位cy的值，则应在减法指令前先将cy清“0”。
4．乘法指令
mul ab
乘法指令是mcs－51新增加的，运算速度只需4个机器周期。它大大增加了mcs－51单片机的运算功能，克服了mcs－48系列单片机的不足。
本指令将累加器a和寄存器b中二个8位无符号整数进行相乘，16位乘积的低8位存于a中，高8位存于b中，如果乘积大于255（0ffh），即b的内容不为0时，则置位溢出标志位ov，否则清“0”ov。进位标志位cy总是清“0”。
5．除法指令
div ab
mcs－51系列单片机增加的除法指令，运算时间亦只需4个机器周期，同样也增强了mcs－51的运算功能，使它能适用于复杂的且要求运算功能较强的控制系统。除法指令格式：
本指令将累加器a中8位无符号整数除以b寄存器中8位无符号整数，所得结果商的整数部分存于a中，整数作数部分存于寄存器b中。清“0”cy和ov标志位。当除数（b中内容）为00h时，则执行结果将为不定值，即执行结果送往a和b中的为不定值，且置位溢出标志位ov。在任何情况下，均清“0”cy。
6．减一指令
dec a dec data
dec @ri dec rn
dec指令把所指的寄存器内容减1，结果仍送回原寄存器，若原来寄存器的内容为00h，则减1后将为ffh，运算结果不影响任何标志位，该组指令使用了直接、寄存器和寄存器间寻址。同加1指令一样，在第二条指令中，若直接地址是i／o口，则进行“读－改－写”操作。
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psw7－－既是布尔处理机的累加器c，又是进位标志cy，如果操作结果在最高位有进位输出（加法时）或借位输入（减法时），置位cy，否则清“0”cy。
ac－－辅助进位（半进位）标志。如果操作结果的低4位有进位（加法时）或向高4位借位时（减法），置ac，否则清“0”ac，ac主要用于二－十进制数加法调整。
ov－－溢出标志。如果操作结果有进位进入最高位，但最高位没有产生进位，或者最高位产生进位而低位没有向最高位进位，这时置位溢出标志位，否则ov清“0”。溢出标志位用于补码运算，当有符号的数运算结果不能用8位二进制数表示时，ov将置位。
p－－累加器a的奇偶标志位，如果累加器a的8位的模2和为1（奇），则p＝1；否则p＝0。由于p总是表示a的奇偶性，随着a的内容变化的，所以一个值写入psw的p位的值不变。
rs1、rs0－－指示当前使用的工作寄存器区。
f0－－用户标志位。可作为软件标志，它的作用和内部ram位寻址区的各位相似。
psw1－－保留位，对它的操作无效。
2．加法指令 1、不带进位加法指令 add a,#data add a,data
add a,@ri add a,rn
工作寄存器、内部ram单元内容或立即数的8位无符号二进制数和累加器a中数相加，所得和存放于累加器a中，当和的第3、7位有进位时，分别将ac，cy标志位置1；否则为0。
上述指令的执行将影响标志位ac、cy、ov、p。
对于无符号数，进位标志位cy＝1，表示溢出；cy＝0表示无溢出。带符号数运算的溢出取决于第6、7位中有一位产生进位，而另一位不产生进位，溢出标志位ov置“1”否则被清“0”。ov＝1表示两个正数相加，和变为负数，或两个负数相加，和变为正数的错误结果。
源操作数有四种寻址方式：寄存器、直接、间接和立即数。 2、带进位加法指令： addc a,#data addc a,data
addc a,@ri addc a,rn
这是四条带进位的加法指令。将累加器a内容加当前cy标志位内容，再加无符号单字节的数，和存于累加器a中。当运算结果第3、7位产生进位溢出时，则分别置位ac、cy和ov标志位。本指令执行将影响标志位ac、cy、ov、p。
本指令常用于多字节加法。 3、加1指令： inc a inc data
inc @ri inc rn
inc dptr
inc指令将指定的内容加1，结果仍存放于原a或原单元中。如原值为0ffh，加1运算后将变成00h，运算结果不影响标志位。
本指令可对累加器a、工作寄存器rn、ri间址和直接寻址的单元内容进行加1运算。可见mcs－51加1指令是较丰富的。
注意：当用本指令使输出并行i／o内容加1时，用作输出口原始值，将从输出口的数据锁存器中读入，而不是从输出口的引脚上读入。 4、二－十进制调正指令： da a
若[(a0-3)>9]或[(ac)=1),则(a0-3)(a0-3)+06h
本指令是对a的bcd码加法结果进行调正。两个压缩型bcd码按二进制数相加之后，必须经本指令调正，才能得到压缩型bcd码的和数。
本指令的操作为：若累加器a的低4位数值大于9或者第3位向第4位产生进位，即ac辅助进位位为1，则需将a的低4位内容加6调正，以产生低4位正确的bcd码值。如果加0调正后，低4位产生进位，且高4位均为1时，则内部加法将置位cy，反之，它并不清“0”cy标志位。
若累加器a的高4位值大于9或最高进位位cy＝1，则高位4位需加6调正，以产生高4位的正确bcd码值。同样，在加6调正后产生最高进位，则置位cy，反之，不清“0”cy这时cy的置位，表示和数bcd码值大于等于100。这对多字节十进制加法有用。不影响ov标志。
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当在进行单字节或多字节减法前，不知道进位标志位cy的值，则应在减法指令前先将cy清“0”。
4．乘法指令
mul ab
乘法指令是mcs－51新增加的，运算速度只需4个机器周期。它大大增加了mcs－51单片机的运算功能，克服了mcs－48系列单片机的不足。
本指令将累加器a和寄存器b中二个8位无符号整数进行相乘，16位乘积的低8位存于a中，高8位存于b中，如果乘积大于255（0ffh），即b的内容不为0时，则置位溢出标志位ov，否则清“0”ov。进位标志位cy总是清“0”。
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本指令将累加器a中8位无符号整数除以b寄存器中8位无符号整数，所得结果商的整数部分存于a中，整数作数部分存于寄存器b中。清“0”cy和ov标志位。当除数（b中内容）为00h时，则执行结果将为不定值，即执行结果送往a和b中的为不定值，且置位溢出标志位ov。在任何情况下，均清“0”cy。
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dec @ri dec rn
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