MCS一51系列单片机的指令系统
和汇编语言程序
3?1汇编指令
3?1?1请阐明机器语言、汇编语言、高级语言三者的主要区别，进一步说明为什么这三种语言缺一不可。
3?1?2请总结:
(1)汇编语言程序的优缺点和适用场合。
(2)学习微机原理课程时，为什么一定要学汇编语言程序?
3?1?3MCS一51系列单片机的寻址方式有哪儿种?请列表分析各种寻址方式的访问对象与 寻址范围。
3?1?4要访问片内RAM，可有哪几种寻址方式?
3?1?5要访问片外RAM，有哪几种寻址方式?
3?1?6要访问ROM，又有哪几种寻址方式?
3?1?7试按寻址方式对MCS一51系列单片机的各指令重新进行归类(一般根据源操作数寻址方式归类，程序转移类指令例外)。
3?1?8试分别针对51子系列与52子系列，说明MOV
A，direct指令与MOV
A，@Rj 指令的访问范围。
3?1?9传送类指令中哪几个小类是访问RAM的?哪几个小类是访问ROM的?为什么访问 ROM的指令那么少?CPU访问ROM多不多?什么时候需要访问ROM?
3?1?10试绘图示明MCS一51系列单片机数据传送类指令可满足的各种传送关系。 3?1?11请选用指令，分别达到下列操作:
(1)将累加器内容送工作寄存器R6.
(2)将累加器内容送片内RAM的7BH单元。
(3)将累加器内容送片外RAM的7BH单元。
(4)将累加器内容送片外RAM的007BH单元。
(5)将ROM007BH单元内容送累加器。
区分下列指令的不同功能:
A,@R0与MOVX
3?1?13设片内RAM 30H单元的内容为40H;
片内RAM 40H单元的内容为l0H;
片内RAM l0H单元的内容为00H;
(Pl)=0CAH。
请写出下列各指令的机器码与执行下列指令后的结果(指各有关寄存器、RAM单元与端口的 内容)。
已知:(A)=35H,(R0)=6FH,(Pl)=FCH，(SP)=C0H，试分别写出下列指令的机器码及执行各条指令的结果:
已知:(A)=02H,(Rl)=7FH，(DPTR)=2FFCH,
片内RAM(7FH)=70H,片外RAM
(FFEH)=llH，ROM
(FFEH)=64H，试分别写出下列指令的机器码及执行各条指令的结果。
已知:(A)=78H，(Rl)=78H,(B)=04H，C=l,片内RAM
(78H)=DDH,片内RAM
(80H)=6CH，试分别写出下列指令的机器码及执行各条指令的结果(如涉及标志位，也要写出)。
已知:C=0，累加器和Rl内容分别为无符号数甲和乙，间:执行指令ADDC
A， Rl后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?
(1)甲为02H，乙为FFH
(2)甲为02H，乙为F0H
已知:C=0，累加器和Rl内容分别为补码表示的带符号数甲和乙，间:执行指令 ADDC
A,Rl后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?
(1)甲为78H，乙为05H
(2)甲为88H，乙为FBH
(3)甲为78H，乙为69H
(4)甲为88H，乙为97H
(5)甲为7FH，乙为FEH
(6)甲为7FH，乙为80H
3?1?19 已知:C=0，累加器和Rl内容分别为无符号数甲和乙，间:执行指令STTBB A，Rl 后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?
(1)甲为02H，乙为FFH
(2)甲为FFH，乙为02H
已知:C=0，累加器和Rl内容分别为补码表示的带符号数甲和乙，问:执行指令 SUBB
A,R1后，进位位、符号位和溢出位将各为何值?累加器的内容为何，该如何读取?
(1)甲为02H，乙为0lH
(2)甲为0lH，乙为02H
(3)甲为FFH，乙为FFH
(4)甲为FEH，乙为FFH
(5)甲为04H，乙为FFH
(6)甲为FFH，乙为04H
(7)甲为7FH，乙为ClH
(8)甲为ClH，乙为7FH
3?1?21请对下列各组数分别计算&与&、&或&、&异或&的结果:
为达到下列要求，请说明应采用何种逻辑操作、采用什么操作数。要求不得改变各未涉及位的内容。
(1)使累加器的最低位置&1&
(2)清除累加器的高4位
(3)使A.2和A.3置&1&
(4)清除A?.3、A.4、A.5、A.6
3?1?93请总结运用&与&、&或&、&异或&指令对字节内容进行修改的各种办法。
写出下列各条指令的机器码，并逐条写出依次执行每一条后的结果和PSw的内容:
3，1?95请详细说明RET和RETI这两条指令的区别。
已知:(A)=0，(Rl)=40H.片内RAM(30H)=0lH,FIRST=2000H，SECOND =2050H，试分别写出下列指令的机器码及执行各条指令的结果:
(l))FIRST:AIMP
(2)FIRST:LIMP
(3)FIRST.SIMP
(4)FIRST.JZ
C5)FIRST:CINE
A,30H,SECOND
(6)FIRST:LCALL
(7)SECOND:DJNZ
已知:P1.7=1，A.0=0,C=l，FIRST=l000H,SECOND=l020H,试分别写出 下列指令的机器码及执行各条指令的结果:
(5)FIRST:lC
(6)FIRST:JNB
A.0，SECOND
(7)SECOND:JBC
Pl.7，FIRST
3?1?28要选用工作寄存器3组，请采用三种不同的指令实现之。
3?1?29列举三种能使累加器A内容清零的指令，并比较其优、缺点。
16位地址共涉及两个字节，请统计在哪些场合按照&先低后高&规则处理，哪些场合却按照&先高后低&规则。
3?1?31分组讨论:
(1)算术操作类指令对标志位的影响。
(2)逻辑操作类指令对字节内容的修改。
(3)程序转移类指令长转移、绝对转移、短转移、绝对转移与相对转移、无条件转移与 条件转移的区分;绝对转移指令机器码与转移范围的确定;相对转移指令相对偏移量的计算; 散转指令的查表转移;调用与返主指令的堆栈操作;比较转移指令的格式与功用。
(4)位操作类指令中直接寻址位的表示方式。
3?1?39请统计MCS一51系列单片机有哪些指令可用于数据输入与输出?
3?1?33 请统计MCS一51系列单步机有哪些指令可用于修改并行I/O口端口寄存器的内 容?
3?1?34综述MCS一51系列单片机指令系统的特点、所长和所短。已学Z80的学生，试比较两种指令系统的优、缺点。
3?1?35请按MCS一51系列单片机指令的大类，分别统计其单字节、双字节、三字节指令数和单周期、双周期、四周期指令数。
3?1?36试按图3-1所示的格式，整理出MCS一51系列单片机各种指令的速查表(由机器码的第一字节查指令，或倒查)。
3?1.37请解释下列名词:
汇编语言程序
3?1.38经过汇编后，下列各条语句的标号将是什
l5,20,25,30
A,R0 3?1?39下列程序段经汇编后，从2000H有关存储单元的内容将是什么?51RETI与RET的真正区别_百度文库
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51单片机指令表
此表主要是为了方便大家查阅每条指令的作用，写法以及字节数和周期数，建议大家保存为书签。
（数据传递类指令）
寄存器传送到累加器
直接地址传送到累加器
累加器传送到外部RAM(8 地址)
立即数传送到累加器
累加器传送到寄存器
Rn，direct
直接地址传送到寄存器
累加器传送到直接地址
direct，Rn
寄存器传送到直接地址
direct，direct
直接地址传送到直接地址
累加器传送到直接地址
direct，@Ri
间接RAM 传送到直接地址
direct，#data
立即数传送到直接地址
直接地址传送到直接地址
@Ri，direct
直接地址传送到间接RAM
@Ri，#data
立即数传送到间接RAM
DPTR，#data16
16 位常数加载到数据指针
A，@A+DPTR
代码字节传送到累加器
代码字节传送到累加器
外部RAM(8 地址)传送到累加器
外部RAM(16 地址)传送到累加器
累加器传送到外部RAM(8 地址)
累加器传送到外部RAM(16 地址)
直接地址压入堆栈
直接地址弹出堆栈
寄存器和累加器交换
直接地址和累加器交换
间接RAM 和累加器交换
间接RAM 和累加器交换低4 位字节
(算术运算类指令)
直接地址加1
间接RAM 加1
数据指针加1
直接地址减1
间接RAM 减1
累加器和B 寄存器相乘
累加器除以B 寄存器
累加器十进制调整
寄存器与累加器求和
直接地址与累加器求和
间接RAM 与累加器求和
立即数与累加器求和
寄存器与累加器求和(带进位)
直接地址与累加器求和(带进位)
间接RAM 与累加器求和(带进位)
立即数与累加器求和(带进位)
累加器减去寄存器(带借位)
累加器减去直接地址(带借位)
累加器减去间接RAM(带借位)
累加器减去立即数(带借位)
(逻辑运算类指令)
寄存器&与&到累加器
直接地址&与&到累加器
间接RAM&与&到累加器
立即数&与&到累加器
累加器&与&到直接地址
direct, #data
立即数&与&到直接地址
寄存器&或&到累加器
直接地址&或&到累加器
间接RAM&或&到累加器
立即数&或&到累加器
累加器&或&到直接地址
direct, #data
立即数&或&到直接地址
寄存器&异或&到累加器
直接地址&异或&到累加器
间接RAM&异或&到累加器
立即数&异或&到累加器
累加器&异或&到直接地址
direct, #data
立即数&异或&到直接地址
累加器清零
累加器求反
累加器循环左移
带进位累加器循环左移
累加器循环右移
带进位累加器循环右移
累加器高、低4 位交换
(控制转移类指令)
相对DPTR 的无条件间接转移
累加器为0 则转移
累加器为1 则转移
A,direct,rel
比较直接地址和累加器,不相等转移
A,#data,rel
比较立即数和累加器,不相等转移
Rn,#data,rel
比较寄存器和立即数,不相等转移
@Ri,#data,rel
比较立即数和间接RAM,不相等转移
寄存器减1,不为0 则转移
direct,rel
直接地址减1,不为0 则转移
空操作,用于短暂延时
绝对调用子程序
长调用子程序
从子程序返回
从中断服务子程序返回
无条件绝对转移
无条件长转移
无条件相对转移
(布尔指令)
清直接寻址位
置位进位位
置位直接寻址位
取反进位位
取反直接寻址位
直接寻址位&与&到进位位
直接寻址位的反码&与&到进位位
直接寻址位&或&到进位位
直接寻址位的反码&或&到进位位
直接寻址位传送到进位位
进位位位传送到直接寻址
如果进位位为1 则转移
如果进位位为0 则转移
如果直接寻址位为1 则转移
如果直接寻址位为0 则转移
直接寻址位为1 则转移并清除该位
（伪指令）
指明程序的开始位置
定义数据表
定义16 位的地址表
给一个表达式或一个字符串起名
给一个8 位的内部RAM 起名
给一个8 位的外部RAM 起名
给一个可位寻址的位单元起名
指出源程序到此为止
（指令中的符号标识）
工作寄存器R0-R7
工作寄存器R0 和R1
间接寻址的8 位RAM 单元地址（00H-FFH）
16 位目标地址，能转移或调用到64KROM 的任何地方
11 位目标地址，在下条指令的2K 范围内转移或调用
8 位偏移量，用于SJMP 和所有条件转移指令，范围-128～+127
片内RAM 中的可寻址位和SFR 的可寻址位
直接地址，范围片内RAM 单元（00H-7FH）和80H-FFH
指本条指令的起始位置
【】【】【】【】
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单片机汇编指令入门学习和查看
51的汇编控制指令详细列表8051 INSTRUCTION SET1.Arithmetic operations:
A,direct 2 1
A,#data 2 1
ADDC A,@Ri 1 1
ADDC A,Rn 1 1
ADDC A,direct 2 1
ADDC A,#data 2 1
SUBB A,@Ri 1 1
SUBB A,Rn 1 1
SUBB A,direct 2 1
SUBB A,#data 2 1
direct 2 1
direct 2 1
direct 2 1
A 1 18051的汇编控制指令，占用字节，执行周期列表3.Data transfer:
DPTR,#data16 3 2
MOVC A,@A+DPTR 1 2
MOVC A,@A+PC
MOVX A,@Ri 1 2
MOVX A,@DPTR
@Ri,direct 2 2
MOVX @Ri,A 1 2
@Ri,#data 2 1
MOVX @DPTR,A
PUSH direct
Rn,direct 2 2
direct,@Ri 2 2
direct,Rn 2 2
XCHD A,@Ri 1 1
direct,direct
direct,#data 3 28051的汇编控制指令，占用字节，执行周期列表2.Logical opreations:
direct,#data 3 2
direct,#data 3 2
A,direct 2 1
A,#data 2 1
direct,A 2 1
direct,#data 3 2
SWAP A 1 18051的汇编控制指令，占用字节，执行周期列表4.Boolean variable manipulation:
SETB C 1 1
SETB bit 2 1
bit,C 2 28051的汇编控制指令，占用字节，执行周期列表5.Program and machine control:
ACALL addr11
AJMP addr11
LCALL addr16
LJMP addr16
SJMP rel 2 2
CJNE A,direct,rel 3 2
CJNE A,#data,rel 3 2
DJNZ Rn,rel
CJNE @Ri,#data,rel 3 2
DJNZ direct,rel 3 2
CJNE Rn,#data,rel 3 2汇编语言入门教程一、所有电脑语言写出的程序运行时在内存中都以机器码方式存储，机器码可以被比较准确的翻译成汇编语言，这是因为汇编语言兼容性最好，故几乎所有跟踪、调试工具（包括WIN95/98下）都是以汇编示人的，如果阁下对CRACK颇感兴趣&&；二、汇编直接与硬件打交道，如果你想搞通程序在执行时在电脑中的来龙去脉，也就是搞清电脑每个组成部分究竟在干什么、究竟怎么干？一个真正的硬件发烧友，不懂这些可不行。三、如今玩DOS的多是&高手&，如能像吾一样混入（我不是高手）&高手&内部，不仅可以从&高手&朋友那儿套些黑客级&机密&，还可以自诩&高手&尽情享受强烈的虚荣感--#$%& &醒醒!&　　对初学者而言，汇编的许多命令太复杂，往往学习很长时间也写不出一个漂漂亮亮的程序，以致妨碍了我们学习汇编的兴趣，不少人就此放弃。所以我个人看法学汇编，不一定要写程序，写程序确实不是汇编的强项，大家不妨玩玩DEBUG，有时CRACK出一个小软件比完成一个程序更有成就感（就像学电脑先玩游戏一样）。某些高深的指令事实上只对有经验的汇编程序员有用，对我们而言，太过高深了。为了使学习汇编语言有个好的开始，你必须要先排除那些华丽复杂的命令，将注意力集中在最重要的几个指令上（CMP LOOP MOV JNZ&&）。但是想在啰里吧嗦的教科书中完成上述目标，谈何容易，所以本人整理了这篇超浓缩（用WINZIP、WINRAR&依次压迫，嘿嘿！）教程。大言不惭的说，看通本文，你完全可以&不经意&间在前辈或是后生卖弄一下DEBUG，很有成就感的，试试看！那么――这个接下来呢？―― Here we go！（阅读时看不懂不要紧，下文必有分解）　　因为汇编是通过CPU和内存跟硬件对话的，所以我们不得不先了解一下CPU和内存：（关于数的进制问题在此不提）　 　ＣＰＵ是可以执行电脑所有算术╱逻辑运算与基本 I/O 控制功能的一块芯片。一种汇编语言只能用于特定的CPU。也就是说，不同的CPU其汇编语言的指令语法亦不相同。个人电脑由1981年推出至今，其CPU发展过程为：&&PENTIUM &&&，还有AMD、CYRIX等旁支。后面兼容前面CPU的功能，只不过多了些指令（如多能奔腾的MMX指令集）、增大了寄存器（如386的32位EAX）、增多了寄存器（如486的FS）。为确保汇编程序可以适用于各种机型，所以推荐使用8086汇编语言，其兼容性最佳。本文所提均为8086汇编语言。寄存器（Register）是CPU内部的元件，所以在寄存器之间的数据传送非常快。用途：1.可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算。2.存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置，即寻址。3.可以用来读写数据到电脑的周边设备。8086 有8个8位数据寄存器，这些8位寄存器可分别组成16位寄存器：ＡＨ&ＡＬ＝ＡＸ：累加寄存器，常用于运算；ＢＨ&ＢＬ＝ＢＸ：基址寄存器，常用于地址索引；ＣＨ&ＣＬ＝ＣＸ：计数寄存器，常用于计数；ＤＨ&ＤＬ＝ＤＸ：数据寄存器，常用于数据传递。为了运用所有的内存空间，8086设定了四个段寄存器，专门用来保存段地址：ＣＳ（Code Segment）：代码段寄存器；ＤＳ（Data Segment）：数据段寄存器；ＳＳ（Stack Segment）：堆栈段寄存器；ＥＳ（Extra Segment）：附加段寄存器。当一个程序要执行时，就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置，通过设定段寄存器 CS，DS，SS 来指向这些起始位置。通常是将DS固定，而根据需要修改CS。所以，程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。所以，程序和其数据组合起来的大小，限制在DS 所指的64K内，这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存做为战场，用寄存器做为军事基地，以加速工作。除了前面所提的寄存器外，还有一些特殊功能的寄存器：IP（Intruction Pointer）：指令指针寄存器，与CS配合使用，可跟踪程序的执行过程；SP（Stack Pointer）：堆栈指针，与SS配合使用，可指向目前的堆栈位置。BP（Base Pointer）：基址指针寄存器，可用作SS的一个相对基址位置；SI（Source Index）：源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针；DI（Destination Index）：目的变址寄存器，可用来存放相对于 ES 段之目的变址指针。还有一个标志寄存器FR（Flag Register）,有九个有意义的标志，将在下文用到时详细说明。内存是电脑运作中的关键部分，也是电脑在工作中储存信息的地方。内存组织有许多可存放数值的储存位置，叫&地址&。8086地址总线有20位，所以CPU拥有达1M的寻址空间，这也是DOS的有效控制范围，而8086能做的运算仅限于处理16位数据，即只有0到64K，所以，必须用分段寻址才能控制整个内存地址。完整的20位地址可分成两部份：1.段基址(Segment)：16位二进制数后面加上四个二进制０，即一个16进制０，变成20位二进制数，可设定1M中任何一个64K段，通常记做16位二进制数；2.偏移量(Offset)：直接使用16位二进制数，指向段基址中的任何一个地址。如：2222（段基址）:3333（偏移量），（）其实际的20位地址值为：25553。除了上述营养要充分吸收外，你还要知道什么是DOS、BIOS功能调用，简单的说，功能调用类似于WIN95 API，相当于子程序。汇编写程序已经够要命了，如果不用MS、IBM的子程序，这日子真是没法过了（关于功能调用详见《电脑爱好者》98年11期）。　　编写汇编语言有两种主要的方法：1.使用MASM或TASM等编译器；2.使用除错程序。DEBUG其实并不能算是一个编译器，它的主要用途在于除错，即修正汇编程序中的错误。不过，也可以用来写短的汇编程序，尤其对初学者而言，DEBUG 更是最佳的入门工具。因为DEBUG操作容易：只要键入DEBUG回车，A回车即可进行汇编，过程简单，而使用编译器时，必须用到文本编辑器、编译器本身、LINK以及EXE2BIN等程序，其中每一个程序都必须用到一系列相当复杂的命令才能工作，而且用编译器处理源程序，必须加入许多与指令语句无关的指示性语句，以供编译器识别，使用 DEBUG 可以避免一开始就碰到许多难以理解的程序行。DEBUG 除了能够汇编程序之外，还可用来检查和修改内存位置、载入储存和执行程序、以及检查和修改寄存器，换句话说，DEBUG是为了让我们接触硬件而设计的。（8086常用指令用法将在每个汇编程序中讲解，限于篇幅，不可能将所有指令列出）。　　DEBUG的的A命令可以汇编出简单的COM文件，所以DEBUG编写的程序一定要由地址 100h（COM文件要求）开始才合法。FOLLOW ME，SETP BY SETP（步步回车）：　　输入 A100 ； 从DS：100开始汇编　　 2.输入 MOV DL,1 ； 将数值 01h 装入 DL 寄存器　　 3.输入 MOV AH,2 ； 将数值 02h 装入 DL 寄存器　　 4.输入 INT 21 ； 调用DOS 21号中断2号功能，用来逐个显示装入DL的字符　　 5.输入 INT 20 ； 调用DOS 20号中断，终止程序，将控制权交回给 DEBUG　　 6.请按 Enter 键　　 7.现在已将汇编语言程序放入内存中了，输入 G(运行)　　 8.出现结果：输出一个符号。　　 ㄖ &输出结果其实不是它，因WORD97无法显示原结果，故找一赝品将就着。　　 Program terminated normally　　我们可以用Ｕ命令将十六进制的机器码反汇编（Unassemble）成汇编指令。你将发现每一行右边的汇编指令就是被汇编成相应的机器码，而8086实际上就是以机器码来执行程序。　　 1.输入 U100,106　　 1FED: MOV DL,01　　 1FED: MOV AH,02　　 1FED:0104 CD21 INT 21　　 1FED:0106 CD20 INT 20　　 DEBUG可以用Ｒ命令来查看、改变寄存器内容。CS：IP寄存器，保存了将执行指令地址。　　 1.输入R　　 AX=0000 BX=0000 CX=0000 DX=0000 SP=FFEE BP=0000 SI=0000 DI=0000　　 DS=1FED ES=1FED SS=1FED CS=1FED IP=0100 NV UP EI PL NZ NA PO NC　　 1FED: MOV DL,01　　当程序由DS：100开始执行，那么终止程序时，DEBUG会自动将IP内容重新设定为100。当你要将此程序做成一个独立的可执行文件，则可以用Ｎ命令对该程序命名。但一定要为COM文件，否则无法以DEBUG载入。　　 输入 ；我们得告诉DEBUG程序长度：程序从100开始到106，故占用7　　 ；字节。我们利用BX存放长度值高位部分，而以CX存放低位部分。　　 2.输入RBX ；查看 BX 寄存器的内容，本程序只有7个字节，故本步可省略　　 3.输入 RCX　 ；查看 CX 寄存器的内容　　 4.输入 7　 ；程序的字节数　　 5.输入 W ；用Ｗ命令将该程序写入（Write）磁盘中　　修行至此，我们便可以真正接触8086汇编指令了。当我们写汇编语言程序的时候，通常不会直接将机器码放入内存中，而是打入一串助记符号（Mnemonic Symbols），这些符号比十六进制机器码更容易记住，此之谓汇编指令。助记符号，告诉CPU应执行何种运算。也就是说，助忆符号所构成的汇编语言是为人设计的，而机器语言是对PC设计的。　　现在，我们再来剖析一个可以将所有ASCII码显示出来的程序。　　 1. 输入 DEBUG　　 2. 输入 A100　　 3．输入 MOV CX,0100 ；装入循环次数　　 MOV DL,00 ；装入第一个ASCII码，随后每次循环装入新码　　 MOV AH,02　　 INT 21　　 INC DL ；INC：递增指令，每次将数据寄存器 DL 内的数值加 1　　 LOOP 0105 ；LOOP：循环指令，每执行一次LOOP，CX值减1，并跳　　 ；到循环的起始地址105，直到CX为0，循环停止　　 INT 20　　 4.输入 G即可显示所有ASCII码　　当我们想任意显示字符串，如：UNDERSTAND？，则可以使用DOS21H号中断9H号功能。输入下行程序，存盘并执行看看：　　 1.输入 A100　　 MOV DX,109 ；DS:DX ＝ 字符串的起始地址　　 MOV AH,9 ；DOS的09h功能调用　　 INT 21 ；字符串输出　　 INT 20　　 DB UNDERSTAND？$；定义字符串　　在汇编语言中，有两种不同的指令：1.正规指令：如 MOV 等，是属于CPU的指令，用来告诉CPU在程序执行时应做些什么，所以它会以运算码（OP-code）的方式存入内存中；2.伪指令：如DB等，是属于DEBUG等编译器的指令，用来告诉编译器在编译时应做些什么。DB（Define Byte）指令用来告诉DEBUG 将单引号内的所有ASCII 码放入内存中。使用 9H 功能的字符串必须以$结尾。用Ｄ命令可用来查看DB伪指令将那些内容放入内存。
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