在AT89S51指令系統(tǒng)中，有單字節(jié)的加、減、乘、除法指令，算術(shù)運算功能比較強(qiáng)。算術(shù)運算指令都是針對8位二進(jìn)制無符號數(shù)的，如要進(jìn)行帶符號或多字節(jié)二進(jìn)制數(shù)運算，需編寫具體的運算程序，通過執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)。
算術(shù)運算的結(jié)果將使PSW中的進(jìn)位(Cy)、輔助進(jìn)位(Ac)、溢出(OV)3種標(biāo)志位置1或清0，但是增1和減1指令不影響這些標(biāo)志。
1．加法指令
共有4條加法運算指令：
這4條8位二進(jìn)制數(shù)加法指令的一個加數(shù)總是來自累加器A，而另一個加數(shù)可由寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址和立即數(shù)尋址等不同的尋址方式得到。其相加的結(jié)果總是放在累加器A中。
使用加法指令時，要注意累加器A中的運算結(jié)果對各個標(biāo)志位的影響：
(1)如果位7有進(jìn)位，則進(jìn)位標(biāo)志Cy置l，否則Cy清0。
(2)如果位3有進(jìn)位，輔助進(jìn)位標(biāo)志Ac置1，否則Ac（Ac為PSW寄存器中的一位）清O。
(3)如果位6有進(jìn)位而位7沒有進(jìn)位，或者位7有進(jìn)位而位6沒有進(jìn)位，則溢出標(biāo)志位OV置l，否則OV清0。
溢出標(biāo)志位OV的狀態(tài)，只有進(jìn)行帶符號數(shù)加法運算時才有意義。當(dāng)兩個帶符號數(shù)相加時，OV=1，表示加法運算超出了累加器A所能表示的帶符號數(shù)的有效范圍（-128～+127），即產(chǎn)生了溢出，表示運算結(jié)果是錯誤的，否則運算是正確的，即無溢出產(chǎn)生。
【例3-1】 (A)=53H，(RO)=FCH，執(zhí)行指令
運算式為
結(jié)果為(A)=4FH，Cy=l，Ac=0，OV=O，P=1（A中l(wèi)的位數(shù)為奇數(shù)）。
注意：在上面的運算中，由于位6和位7同時有進(jìn)位，所以標(biāo)志位OV=O。
【例3-2】 (A)=85H，(RO)=20H，(20H)=AFH，執(zhí)行指令
運算式為
結(jié)果為(A)=34H，Cy=l，Ac=l，OV=1，P=1。
注意：由于位7有進(jìn)位，而位6無進(jìn)位，所以標(biāo)志位OV=1。
2．帶進(jìn)位加法指令
帶進(jìn)位加法運算的特點是進(jìn)位標(biāo)志位Cy參加運算，因此帶進(jìn)位的加法運算是三個數(shù)相加。帶進(jìn)位的加法指令共4條：
這組帶進(jìn)位加法指令的功能是，指令中不同尋址方式所指定的加數(shù)、進(jìn)位標(biāo)志與累加器A內(nèi)容相加，結(jié)果存在累加器A中。
如果位7有進(jìn)位，則進(jìn)位標(biāo)志Cy置1，否則Cy清0；如果位3有進(jìn)位輸出，則輔助進(jìn)位標(biāo)志Ac置l，否則Ac清0；如果位6有進(jìn)位而位7沒有進(jìn)位，或者位7有進(jìn)位而位6沒有進(jìn)位，則溢出標(biāo)志OV置1，否則標(biāo)志OV清O。
【例3-3】 (A)=85H，(20H)=FFH，Cy=l，執(zhí)行指令
運算式為
結(jié)果為(A)=85H，Cy=l，Ac=l，OV=0，P=l（A中1的位數(shù)為奇數(shù)）。
3．增1指令
共有5條增1指令：
這組增1指令的功能是把指令中所指出的變量增1，且不影響程序狀態(tài)字PSW中的任何標(biāo)志。若變量原來為FFH，加1后將溢出為OOH（僅指前4條指令），標(biāo)志也不會受到影響。第5條指令“INC DPTR”，是16位數(shù)增1指令。指令首先對低8位指針DPL的內(nèi)容執(zhí)行加1操j作，當(dāng)產(chǎn)生溢出時，就對DPH的內(nèi)容進(jìn)行加1操作，并不影響標(biāo)志Cy的狀態(tài)。
4．十進(jìn)制調(diào)整指令
十進(jìn)制調(diào)整指令用于對BCD碼十進(jìn)制數(shù)加法運算結(jié)果的內(nèi)容進(jìn)行修正，指令格式為：
這條指令的功能是對壓縮的BCD碼（一個字節(jié)存放2位BCD碼）的加法結(jié)果進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整。兩個BCD碼按二進(jìn)制相加之后，必須經(jīng)本指令的調(diào)整才能得到正確的壓縮BCD碼的和數(shù)。
(1)十進(jìn)制調(diào)整問題
對于十進(jìn)制數(shù)（BCD碼）的加法運算，只能借助于二進(jìn)制加法指令。然而，二進(jìn)制數(shù)的加法運算原則上并不能適用于十進(jìn)制數(shù)的加法運算，有時會產(chǎn)生錯誤結(jié)果。
例如：
上述的BCD碼運算中：
(a)運算結(jié)果正確。
(b)運算結(jié)果不正確，因為十進(jìn)制數(shù)的BCD碼中沒有1111這個編碼。
(c)運算結(jié)果也不正確，正確結(jié)果應(yīng)為17，而運算結(jié)果卻是11。
這種情況表明，二進(jìn)制數(shù)加法指令不能完全適用于BCD碼十進(jìn)制數(shù)的加法運算，因此要對結(jié)果進(jìn)行有條件的修正，這就是所謂的十進(jìn)制調(diào)整問題。
(2)出錯原因和調(diào)整方法
出錯的原因在于BCD碼是4位二進(jìn)制編碼，共有16個編碼，但BCD碼只用了其中的10個，剩下6個沒用到。這6個沒用到的編碼(1010，1011，1100，1101，1110，1111)為無效編碼。
在BCD碼的加法運算中，凡結(jié)果進(jìn)入或者跳過無效編碼區(qū)時，其結(jié)果就是錯誤的。因此1泣BCD碼加法運算出錯的情況有以下兩種：
?、傧嗉咏Y(jié)果大于9，說明已經(jīng)進(jìn)入無效編碼區(qū)。
?、谙嗉咏Y(jié)果有進(jìn)位，說明已經(jīng)跳過無效編碼區(qū)。
無論哪一種出錯情況，都是因為6個無效編碼造成的。因此，只要出現(xiàn)上述兩種情況之一，就必須進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法是把運算結(jié)果加6調(diào)整，即所謂的十進(jìn)制調(diào)整修正。
十進(jìn)制調(diào)整的修正方法如下：
?、倮奂悠鞯?位大于9或輔助進(jìn)位位Ac=l，則進(jìn)行低4位加6修正。
②累加器高4位大于9或進(jìn)位位Cy=l，則進(jìn)行高4位加6修正。
③累加器高4位為9，低4位大于9，則高4位和低4位分別加6修正。
上述十進(jìn)制調(diào)整修正，是通過執(zhí)行指令“DA A”自動實現(xiàn)的。
【例3-4】 (A)=56H，(R5)=67H，把它們看作兩個壓縮的BCD數(shù)，進(jìn)行BCD數(shù)加法。
執(zhí)行指令：
由于高4位和低4位分別大于9，所以“DA A”指令要分別加6，來對結(jié)果進(jìn)行修正。
結(jié)果為(A)=23H，Cy=l。
由上可見，56+67=123，結(jié)果是正確的。
5．帶借位的減法指令
共有4條指令：
這組帶借位減法指令是從累加器A中的內(nèi)容減去指定的變量和進(jìn)位標(biāo)志Cy的值，結(jié)果存放在累加器A中。
如果位7需借位則Cy置l，否則Cy清0；如果位3需借位則Ac置1，否則Ac清0；如果位6需借位而位7不需要借位，或者位7需借位而位6不需借位，則溢出標(biāo)志位OV置1，否則OV清0。
源操作數(shù)允許有寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址和立即數(shù)尋址方式。
【例3-5】 (A)=C9H，(R2)=54H，Cy=l，執(zhí)行指令
運算式為
結(jié)果為(A)=74H，Cy=0，Ac=0，OV=1（位6向位7借位）。
6．減1指令
共有4條指令：
這組指令的功能是指定的變量減1。若原來為OOH，減1后下溢為FFH，不影響標(biāo)志位(P標(biāo)志除外)。
【例3-6】 (A)=OFH，(R7)=19H，(30H)=OOH，(Rl)=40H，(40H)=OFFH，執(zhí)行指令
結(jié)果為(A)=OEH，(R7)=18H，(30H)=OFFH，(40H)=OFEH，P=l，不影響其他標(biāo)志。
7．乘法指令
這條指令的功能是把累加器A和寄存器B中的無符號8位整數(shù)相乘，其16位積的低位字節(jié)在累加器A中，高位字節(jié)在B中。如果積大于255，則溢出標(biāo)志位OV置1，否則OV清0。進(jìn)位標(biāo)志位Cy總是清0。
8．除法指令
該指令的功能是用累加器A中8位無符號整數(shù)（被除數(shù)）除以B中8位無符號整數(shù)（除數(shù)），所得的商（為整數(shù)）存放在累加器A中，余數(shù)存放在寄存器B中，且Cy和溢出標(biāo)志位OV清0。如果B的內(nèi)容為0（即除數(shù)為0），則存放結(jié)果的A、B中的內(nèi)容不定，并溢出標(biāo)志位OV置l。
【例3-7】 (A)=FBH，(B)=12H，執(zhí)行指令
結(jié)果為(A)=ODH，(B)=11H，Cy=0，OV=O。
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