單片機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)是衡量微型機的重要指標。

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，三種不同周期的指令執(zhí)行的時間分別為1μ s {\mu}sμs、2μ s {\mu}sμs、4μ s {\mu}sμs.

既然有布爾處理機功能，所以也就有相應的布爾操作指令集，下面我們分別談論。

[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]. 位置位復位指令

這些指令對CY及可尋址位進行置位或復位操作，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]. 位運算指令

位運算都是邏輯運算，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].位控制轉移指令

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

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

JNC rel ; (CY)=0轉移，(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轉移。

JNB bit, rel ; 位狀態(tài)為0轉移。

JBC bit, rel ; 位狀態(tài)為1轉移，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。

單片機從硬件到軟件構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象進行操作的。進行位操作的時候，以進位標志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，位邏輯運算和位條件控制轉移等指令。

MSC-51單片機內(nèi)部詩句存儲器中，有兩部分按位尋址的存儲地址空間：一部分是片內(nèi)RAM的20H~2FH共16個字節(jié)單元128位，位地址為00H-7FH,各位地址相應于從20H字節(jié)單元的最低位開始，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)位沒有被定義，這部分不能按位尋址。

51系列單片機的指令系統(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)

算術傳送類指令(24條)

邏輯運算類指令(24條)

位操作類指令(17條)

控制轉移類指令(17條)

按照指令執(zhí)行所需要的時間分類：——機器周期

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：告訴機器做什么，怎樣做;規(guī)定了指令的性質及功能，指定了相應的硬件要完成的操作地址碼：告訴機器在哪做，操作結果放哪。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)地址和操作結果的存儲地址可以是CPU寄存器，主存儲器單元，外設接口中的寄存器定長操作碼：操作碼長度固定，硬件實現(xiàn)簡單，指令譯碼速度快，但可擴充性差，操作碼的平均長度長，需要的指令長度也長4位長的操作碼，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位操作碼可變長操作碼：操作碼長度可靈活調(diào)整，一般在計算機中使用固定長度的字長來表示基本操作碼，對經(jīng)常需要的指令采用短碼(節(jié)省譯碼時間，提高了指令的執(zhí)行效率)，對不經(jīng)常需要的指令采用長碼，可以節(jié)省相應的指令譯碼時間，有效縮短操作碼在程序中的平均長度，節(jié)省存儲空間;優(yōu)點是便于指令擴充，可通過增加操作碼的長度新增指令，可壓縮操作碼的平均長度缺點是硬件實現(xiàn)復雜(控制器設計相對較為復雜)，指令譯碼時間長;