51单片机的五类指令（四）——控制转移类指令
目录
一、无条件转移指令
（一）LJMP（长转移指令）
（二）AJMP（绝对转移指令）
（三）SJMP（短转移指令）
（四）JMP @A+DPTR（间接转移指令）
二、条件转移指令
（一）累加器 A 判零转移指令
1、JZ（累加器 A 为零转移）
2、JNZ（累加器 A 不为零转移）
（二）比较不相等转移指令
1、CJNE A, direct, rel
2、CJNE A, #data, rel
3、CJNE Rn, #data, rel
4、CJNE @Ri, #data, rel
5、示例与代码分析
6、偏移量 rel 详解
（三）减 1 不为零转移指令
1、DJNZ Rn, rel
2、DJNZ direct, rel
三、子程序调用与返回指令
（一）子程序调用指令
1、LCALL（长调用指令）
2、ACALL（绝对调用指令）
（二）子程序返回指令
1、RET（子程序返回指令）
2、RETI（中断返回指令）
四、空操作指令
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单片机中的第四类指令——控制转移类指令。
51 单片机的控制转移类指令是汇编语言编程里极为重要的一类指令，其主要功能是改变程序的执行顺序，这在流程控制方面十分关键。以下是对这些指令的详细介绍。
一、无条件转移指令
（一）LJMP（长转移指令）
1、格式：LJMP addr16
2、功能
把 16 位目标地址 addr16 载入程序计数器PC，让程序无条件跳转到该地址继续执行。此指令的转移范围是 64KB 程序存储器空间（0000H - FFFFH）。
3、示例
LJMP 2000H ; 程序跳转到地址2000H处继续执行4、代码分析
（1）LJMP 是长转移指令，其操作数 2000H 为一个 16 位的目标地址。
（2）当执行这条指令时，程序计数器 PC 会被直接赋值为 2000H。也就是说，不管当前程序执行到哪里，都会立即跳转到地址 2000H 处，接着执行该地址上存储的指令。由于 LJMP 可以在 64KB（0000H - FFFFH）的程序存储器空间内进行跳转，所以可以用于跳转到程序的任意位置。
（二）AJMP（绝对转移指令）
1、格式：AJMP addr11
2、功能
把当前PC值的高 5 位和指令中给出的 11 位地址addr11组合成新的 16 位地址，再载入PC，从而使程序跳转到该地址执行。它的转移范围是当前PC值所在的 2KB 页面内。
3、示例
AJMP 030H ; 假设当前PC值高5位为00001，组合后跳转到0030H地址处执行4、代码分析
（1）AJMP 是绝对转移指令，操作数 030H 是一个 11 位的地址。将其转换为二进制数可得：030H = 0000 0011 0000B。从二进制表示能够看出，它总共 12 位，不过最高位是 0，所以有效的部分其实是 11 位（000 0011 0000）
（2）该指令会将当前 PC 值的高 5 位与 030H 组合成新的 16 位地址。例如，若当前 PC 值的高 5 位是 00001，那么新的地址就是 00001 0000011000B，即 0030H。程序会跳转到这个新地址处继续执行。不过，AJMP 的转移范围被限制在当前 PC 值所在的 2KB 页面内，也就是 2048 字节的地址空间。
（三）SJMP（短转移指令）
1、格式：SJMP rel
2、功能
rel是一个 8 位带符号偏移量，范围为 -128 到 +127。新的PC值等于当前PC值加上偏移量rel，程序就会跳转到新地址执行。它的转移范围是以当前PC值为中心的 -128 到 +127 字节。
3、示例
SJMP NEXT ; 跳转到标号NEXT处执行
NEXT: MOV A, #0FFH ; 标号NEXT处的指令4、代码分析
（1）SJMP 是短转移指令，NEXT 是一个标号，代表目标地址。汇编器会计算出从当前 PC 值到标号 NEXT 处的 8 位带符号偏移量 rel。
（2）当执行 SJMP NEXT 时，会把当前 PC 值加上这个偏移量 rel，得到新的 PC 值，程序就会跳转到该地址。rel 的范围是 -128 到 +127，所以 SJMP 的转移范围是以当前 PC 值为中心的 -128 到 +127 字节。
（四）JMP @A+DPTR（间接转移指令）
1、格式：JMP @A+DPTR
2、功能
把累加器A中的 8 位无符号数与数据指针DPTR中的 16 位地址相加，结果作为新的PC值，使程序跳转到该地址执行。这一指令可实现多分支转移。
3、示例
MOV DPTR, #TABLE ; 数据指针指向跳转表首地址
MOV A, R0 ; 累加器A中存放偏移量
JMP @A+DPTR ; 根据A的值跳转到相应分支
TABLE: AJMP ROUTINE0 ; 跳转表
AJMP ROUTINE1
AJMP ROUTINE24、代码分析
（1）MOV DPTR, #TABLE：将数据指针 DPTR 赋值为跳转表 TABLE 的首地址，这样 DPTR 就指向了跳转表的起始位置。
（2）MOV A, R0：把寄存器 R0 中的值传送到累加器 A 中，A 中的值将作为偏移量。
（3）JMP @A+DPTR：将累加器 A 中的 8 位无符号数与 DPTR 中的 16 位地址相加，得到的结果作为新的 PC 值。程序会根据 A 的值跳转到跳转表中的相应分支。
（4）跳转表 TABLE 由多个 AJMP 指令构成，每个 AJMP 指令对应一个分支程序入口（如 ROUTINE0、ROUTINE1、ROUTINE2）。通过改变 A 的值，就可以实现程序的多分支转移。
二、条件转移指令
（一）累加器 A 判零转移指令
1、JZ（累加器 A 为零转移）
（1）格式：JZ rel
（2）功能
若累加器A的值为 0，就把当前PC值加上偏移量rel，得到新的PC值，程序跳转到该地址执行；若A的值不为 0，程序则顺序执行下一条指令。偏移量rel是 8 位带符号数，范围是 -128 到 +127。
（3）示例
MOV A, #00H ; 将立即数00H送入累加器A
JZ NEXT ; 因为A的值为0，跳转到标号NEXT处执行
NOP ; 若不跳转，执行该空操作指令
NEXT: MOV B, #01H ; 标号NEXT处的指令（4）代码分析
① MOV A, #00H：把立即数 00H 传送到累加器 A 中，此时 A 的值为 0。
② JZ NEXT：JZ 指令会判断累加器 A 的值是否为 0。由于 A 为 0，满足跳转条件，程序会跳转到标号 NEXT 处执行。
③ NOP：这是一条空操作指令，若 A 不为 0，程序会顺序执行这条指令。
④ MOV B, #01H：程序跳转到此处后，将立即数 01H 传送到寄存器 B 中。
注意：偏移量 rel 是在汇编阶段由汇编器先计算出目标地址（标号 NEXT 对应的地址）与当前 PC 值的距离，然后将这个距离转换为一个 8 位带符号数作为偏移量加入到指令中。
2、JNZ（累加器 A 不为零转移）
（1）格式：JNZ rel
（2）功能
若累加器A的值不为 0，就把当前PC值加上偏移量rel，得到新的PC值，程序跳转到该地址执行；若A的值为0，程序则顺序执行下一条指令。
（3）示例
MOV A, #01H ; 将立即数01H送入累加器A
JNZ NEXT ; 因为A的值不为0，跳转到标号NEXT处执行
NOP ; 若不跳转，执行该空操作指令
NEXT: MOV B, #02H ; 标号NEXT处的指令（4）代码分析
① MOV A, #01H：将立即数 01H 传送到累加器 A 中，此时 A 的值不为 0。
② JNZ NEXT：JNZ 指令判断累加器 A 的值是否不为 0。由于 A 不为 0，满足跳转条件，程序跳转到标号 NEXT 处执行。
③ NOP：若 A 为 0，程序会顺序执行这条空操作指令。
④ MOV B, #02H：程序跳转到此处后，将立即数 02H 传送到寄存器 B 中。
（二）比较不相等转移指令
1、CJNE A, direct, rel
（1）格式：CJNE A, direct, rel
（2）功能
把累加器A的值和直接地址direct单元中的值进行比较。若二者不相等，就把当前PC值加上偏移量rel，程序跳转到该地址执行；若相等，程序则顺序执行下一条指令。
同时，该指令还会影响进位标志CY：若A < direct，则CY = 1；若A > direct，则CY = 0。
2、CJNE A, #data, rel
（1）格式：CJNE A, #data, rel
（2）功能
把累加器A的值和立即数data进行比较。若二者不相等，就把当前PC值加上偏移量rel，程序跳转到该地址执行；若相等，程序则顺序执行下一条指令。同样会影响进位标志CY。
3、CJNE Rn, #data, rel
（1）格式：CJNE Rn, #data, rel
（2）功能
把寄存器Rn（n = 0 - 7）的值和立即数data进行比较。若二者不相等，就把当前PC值加上偏移量rel，程序跳转到该地址执行；若相等，程序则顺序执行下一条指令。也会影响进位标志CY。
4、CJNE @Ri, #data, rel
（1）格式：CJNE @Ri, #data, rel
（2）功能
把以寄存器Ri（i = 0, 1）内容为地址的内部 RAM 单元的值和立即数data进行比较。若二者不相等，就把当前PC值加上偏移量rel，程序跳转到该地址执行；若相等，程序则顺序执行下一条指令。同样会影响进位标志CY。
5、示例与代码分析
MOV A, #05H ; 将立即数05H送入累加器A
MOV 30H, #06H ; 将立即数06H送入内部RAM的30H单元
CJNE A, 30H, NEXT ; 比较A和30H单元的值，不相等则跳转到NEXT
NOP ; 若相等，执行该空操作指令
NEXT: JC LESS ; 若CY = 1，说明A < 30H单元的值，跳转到LESS
; 若CY = 0，说明A > 30H单元的值，继续执行下面的指令
LESS: MOV B, #0FFH ; 标号LESS处的指令① MOV A, #05H：将立即数 05H 传送到累加器 A 中。
② MOV 30H, #06H：将立即数 06H 传送到内部 RAM 的 30H 单元。
③ CJNE A, 30H, NEXT：比较累加器 A 的值和内部 RAM 30H 单元的值。由于05H不等于06H，满足不相等条件，程序跳转到标号 NEXT 处执行，同时该指令会影响进位标志 CY。因为 A < 30H 单元的值，所以 CY = 1。
④ NOP：若 A 和 30H 单元的值相等，程序会顺序执行这条空操作指令。
⑤ JC LESS：JC 指令判断进位标志 CY 是否为 1。由于 CY = 1，满足跳转条件，程序跳转到标号 LESS 处执行。
⑥ MOV B, #0FFH：程序跳转到此处后，将立即数 0FFH 传送到寄存器 B 中。
6、偏移量 rel 详解
（1）编写代码时用标号指定跳转目标
在 51 单片机汇编语言里，当使用条件转移指令（像 JZ、JNZ、CJNE 等）或者相对短转移指令（如 SJMP）时，通常会在偏移量的位置填写标号。例如：
MOV A, #0
JZ LOOP ; 这里 LOOP 是一个标号
NOP
LOOP: MOV B, #1在这个代码片段中，JZ LOOP 里的 LOOP 就是一个标号，用来代表程序跳转的目标位置。在编写代码时，程序员借助标号来表达程序逻辑的跳转，而无需关心具体的地址计算。
（2）汇编过程中计算偏移量 rel
汇编器在处理代码时，会经历以下步骤：
① 确定标号对应的地址：汇编器会对整个代码进行扫描，确定每个标号在程序存储器中对应的实际地址。例如在上述代码中，它会记录下 LOOP 标号对应的地址。
② 计算偏移量 rel：当遇到转移指令时，汇编器会计算当前 PC 值（即执行完当前转移指令后的 PC 值）和标号所对应地址之间的差值。具体计算公式是：rel = 目标地址 - (当前PC值 + 转移指令字节数)。以 JZ 指令为例，它是双字节指令，所以 rel = 目标地址 - (当前PC值 + 2)。
③ 生成机器码：汇编器将计算得到的偏移量 rel 嵌入到转移指令中，生成最终的机器码。在生成的机器码里，转移指令中偏移量位置存放的就是这个计算好的 rel 值。
（3）偏移量 rel 的特性
① 范围限制：由于 rel 是 8 位带符号数，其取值范围是 -128 到 +127。这意味着转移指令的跳转范围是以当前 PC 值为中心的 -128 到 +127 字节。如果目标地址超出这个范围，就需要使用其他类型的转移指令（如长转移指令 LJMP）。
② 相对跳转：rel 是相对偏移量，这使得程序具有一定的灵活性。当代码在不同的存储区域加载时，只要相对位置关系不变，转移指令依然能够正确跳转。
总之，在编写汇编代码时用标号指定跳转目标，而在汇编过程中，汇编器会把标号转换为实际的偏移量 rel，从而实现程序的条件跳转。
（三）减 1 不为零转移指令
1、DJNZ Rn, rel
（1）格式：DJNZ Rn, rel
（2）功能：先将寄存器Rn（n = 0 - 7）的值减 1，再判断其结果是否为 0。若不为 0，就把当前PC值加上偏移量rel，程序跳转到该地址执行；若为 0，程序则顺序执行下一条指令。此指令常用于循环程序中控制循环次数。
（3）示例
MOV R2, #03H ; 将立即数 03H 送入寄存器 R2
LOOP: DJNZ R2, LOOP ; R2 的值减 1，不为 0 则跳转到 LOOP 处继续循环
NOP ; 循环结束后执行该空操作指令（4）代码分析
① MOV R2, #03H：将立即数 03H 传送到寄存器 R2 中，此时 R2 的值为 3。
② DJNZ R2, LOOP：DJNZ 指令先将寄存器 R2 的值减 1，然后判断结果是否为 0。第一次执行时，R2 变为 2，不为 0，程序跳转到标号 LOOP 处继续执行该指令。第二次执行，R2 变为 1，不为 0，继续跳转。第三次执行，R2 变为 0，不满足跳转条件，程序顺序执行下一条指令。
③ NOP：循环结束后，程序执行这条空操作指令。
2、DJNZ direct, rel
（1）格式：DJNZ direct, rel
（2）功能：先将直接地址direct单元中的值减 1，再判断其结果是否为 0。若不为 0，就把当前PC值加上偏移量rel，程序跳转到该地址执行；若为 0，程序则顺序执行下一条指令。
三、子程序调用与返回指令
如果要从主程序中跳到子程序中执行程序，需要通过子程序调用指令；而从子程序中返回来，则需要使用子程序返回指令。
（一）子程序调用指令
1、LCALL（长调用指令）
（1）格式：LCALL addr16
（2）功能
先把当前 PC 值（调用指令的下一条指令地址）压入堆栈以保存返回地址，再将 16 位目标地址 addr16 载入 PC，让程序跳转到该地址执行子程序。其调用范围是 64KB 程序存储器空间（0000H - FFFFH）。
（3）示例
MAIN:
LCALL SUB_PROC ; 调用子程序 SUB_PROC
; 子程序返回后继续执行后续指令
SJMP $
SUB_PROC:
; 子程序代码
RET ; 子程序返回（4）代码分析
执行 LCALL SUB_PROC 时，先将下一条指令的地址压入堆栈，然后把 SUB_PROC 对应的 16 位地址赋给 PC，程序跳转到 SUB_PROC 处执行子程序。
2、ACALL（绝对调用指令）
（1）格式：ACALL addr11
（2）功能
先将当前 PC 值（即调用指令的下一条指令地址）压入堆栈，以此保存返回地址，接着把当前 PC 值的高 5 位和指令中给出的 11 位地址 addr11 组合成新的 16 位地址，再载入 PC，使程序跳转到该地址去执行子程序。其调用范围是当前 PC 值所在的 2KB 页面内。
（3）示例
MAIN:
ACALL SUB_PROC ; 调用子程序 SUB_PROC
; 子程序返回后继续执行后续指令
SJMP $
SUB_PROC:
; 子程序代码
RET ; 子程序返回（4）代码分析
当执行 ACALL SUB_PROC 时，先把下一条指令的地址压入堆栈，然后将当前 PC 值的高 5 位和 SUB_PROC 对应的 11 位地址组合，程序跳转到 SUB_PROC 处执行子程序。
（二）子程序返回指令
1、RET（子程序返回指令）
（1）格式：RET
（2）功能
从堆栈中弹出两个字节的数据，将其赋值给 PC，使程序返回到调用子程序时保存的返回地址处继续执行。
（3）示例：见上面 ACALL 和 LCALL 示例中的 SUB_PROC 子程序。
（4）代码分析
当子程序执行到 RET 指令时，会从堆栈中取出之前压入的返回地址，将其赋给 PC，程序就返回到调用子程序的下一条指令处继续执行。
2、RETI（中断返回指令）
（1）格式：RETI
（2）功能
它主要用于中断服务子程序的返回。和 RET 类似，RETI 也会从堆栈中弹出两个字节的数据赋值给 PC，使程序返回到被中断的程序处继续执行。此外，它还会清除中断响应时设置的中断优先级状态触发器，以允许响应其他同级或低级别的中断。
（3）示例
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H ; 外部中断 0 中断服务程序入口地址
LJMP INT0_ISR
MAIN:
; 主程序代码
SETB EA ; 全局中断使能
SETB EX0 ; 外部中断 0 使能
SJMP $
INT0_ISR:
; 中断服务子程序代码
RETI ; 中断返回（4）代码分析
当发生外部中断 0 时，程序跳转到 0003H 处，然后跳转到INT0_ISR执行“中断服务子程序”。执行到 RETI 指令时，从堆栈中取出返回地址赋给 PC，同时清除中断优先级状态触发器，程序返回到被中断的地方继续执行，即继续执行SJMP $。
四、空操作指令
1、格式：NOP
2、功能
该指令不进行任何操作，仅使 PC 值加 1，然后继续执行下一条指令，通常用于产生一个机器周期的延时。
3、示例
NOP ; 空操作，延时一个机器周期