单片机之汇编语言设计.ppt

,第4章 汇编语言程序设计,4. 1 概 述,4. 2 简单程序,4. 3 分支程序,4. 4 循环程序,4. 6 子程序的设计及调用,4. 7 程序设计举例,4. 5 查表程序,下页,4.1 概 述,一、汇编语言和高级语言相比具有下列优点：,上页,下页,回目录,专有特性,MOV P1， A,如： 输出操作,二、汇编语言程序设计的步骤：,三、汇编语言程序的结构,上页,下页,回目录,例1：内部RAM从DATA1单元有一数据块，存放若干无符号数， 第一单元为数据块长度，求这些无符号数之和。,起始地址,程序主体,汇编结束标志,标号,注释,上页,下页,回目录,上页,下页,回目录,四、评价程序质量的标准：, 程序的执行时间, 程序所占用的内存字节数目, 程序的逻辑性、可读性, 程序的兼容性、可扩展性, 程序的可靠性,时 间 空 间,4.2 简单程序,简单程序的特点：,既无分支，又无循环，按照顺序执行,例4-2：将一个字节内的两个BCD码拆开并变成ASCII码， 存入两个RAM单元。BCD码放在内RAM的20H， 转换后高半字节放到21H，低字节放22H。,BCDH BCDL,0011,0011,方法1：,BCD码09对应的ASCII码为30H39H 转换时，将20H中的BCD码拆开， 高四位置为“0011”即可。,BCDH,BCDL,上页,下页,回目录,可完成一定的基本功能，是编写复杂程序的基础,程序：,0011 BCDH,0000 0000,;两个BCD数送A,;BCDL数送22H,;完成转换,;BCDH数送A的低4位,;完成转换,;存数,BCDH BCDL,BCDL,0000,0011,0000,BCDH,0011,上页,下页,回目录,;原地踏步，相当与停机,方法1小结：,以上程序用了8条指令，15个内存字节，执行时间为9个 机器周期。,方法2：,采用除10H取余法将两个BCD数拆开,BCDH BCDL,0001 0000,0000 BCDH,0000 BCDL,DIV AB,上页,下页,回目录,0011 BCDH,0011 BCDL,程序：,;取BCD码至A,; 完成转换,;存ASCII码,;完成转换,;存ASCII码,BCDH BCDL,0001 0000,0000 BCDH,0000 BCDL,DIV AB,0011,0011,上页,下页,回目录,方法2小结：,以上程序用了7条指令， 16个内存字节， 执行时间为13个机器周期。,双字节求补 设：两个字节原码数存在R1、R0中 求补后结果，存在R3、R2中。,例4-3：,方法：,求补采用“模 - 原码”的方法,上页,下页,回目录,即用“0”去减“原码”,-）,程序：,CLR C,CLR A,SUBB A, R0,MOV R2, A,CLR A,SUBB A, R1,ORG 1000H,MOV R3 , A,SJMP $,END,;低字节求补,;送R2,;A清零,;高字节求补,;送R3,上页,下页,回目录,将内部RAM的20H单元中的8位无符号二进制数， 转换为3位BCD码，并将结果存放在FIRST（百位）和 SECOND（十位、个位）两个单元中。,例4-4：,解：,可将被转换数除以100，得百位数；余数除以10 得十位数；最后余数即为个位数。,编程如下：,例如：255（十进制）除以100，得 2（百位数） 余数除以10，得5（十位数） 最后余数5即为个位数,上页,下页,回目录,5 5 H,程序（设（20H）=0FFH）：,; 除100,;百位BCD,;除10,;除数10 B,;十位数送高位,;A为十位、个位BCD,;存十位、个位数,0FFH,6 4H,0 2H,3 7H,0 AH,3 7H,MOV A，B,0 5H,0 5H,5 0H,5 5H,0 2 H,上页,下页,回目录,FIRST,SECOND,4.3 分支程序,简单分支：,测试标志位,解：,这是一个简单分支程序，可以使两数相减，若CY=1， 则被减数小于减数。用JC指令进行判断。,N路分支：,利用散转指令JMP A+DPTR可转向任一处理程序,例4-5 设内RAM 30H，31H存放两个无符号数，试比较 两数的大小，较小的数存入30H单元，较大的数 存入31H单元。,程序的流程图如下：,简单分支程序举例：,上页,下页,回目录,多重分支：,判断程序设置的条件,判断2个以上的条件,被称为复合条件,根据程序运行情况，可以有N种选择,程序：,;做减法比较两数,;若（30H）小，则转移,;交换两数,流程图：,CY=1则转移,若CY1则顺序执行,上页,下页,回目录,例4-6：空调机制冷时，若排出的空气温度比吸入的空气 温度低8则认为工作正常，否则便认为是故障， 并设置故障标志。,解：,为了可靠的监控空调机的工作情况，做两次减法： 第一次（40H）-（41H），若CY=1 ，则肯定有故障； 第二次两个温度的差值减去8 ，若CY=1 ，则肯定 有故障,程序的流程图如下：,上页,下页,回目录,首先定义一些工作单元,低,高,置热?,置冷能力不足?,流程图：,上页,下页,回目录,故 障,正常,入 出,故 障,程序：,; A(40H)-(41H),;CY=1，则故障,;是则故障,;温度小于8？,;工作正常标志,;转出口,;设置故障标志,若CY1顺序执行,CY=1转移,CY=1转移,若CY1顺序执行,上页,下页,回目录,；停机,多重分支程序举例,例4-7：设30H单元存放的是一元二次方程ax2+bx+c = 0 根的判别式= b2 4ac的值。,试根据30H单元的值，编写程序， 判断方程根的三种情况。 在31H中存放“0”代表无实根， 存放“1”代表有相同的实根， 存放“2”代表两个不同的实根。,解：,为有符号数，有三种情况，这是一多重分支程序 即小于零，等于零、大于零。 可以用两个条件转移指令来判断， 首先判断符号位，用指令JNB ACC.7, rel判断， 若ACC.7 = 1，则一定为负数；此时0 若ACC.7 = 0，则0。此时再用指令JNZ rel 判断 若0，则 0，否则= 0,上页,下页,回目录,流程图：,上页,下页,回目录, 0，则无实根,= 0，则 1个实根, 0，则2个实根,P124,程序：,; 0 无实根,; = 0 有相同实根,; 0转 TOW,;有两个不同实根,上页,下页,回目录,P124,4.4 循环程序,循环程序：一些有规可循而又反复处理的问题,利用比较转移指令CJNE、减1不为“0”转移指令DJNZ等实现,例4-13：在内部RAM 30H4FH 连续32个单元中存放了 单字节无符号数，求32个无符号数之和， 并存入内部RAM 51H，50H中。,解：,这是重复相加问题，要设置一些工作单元 设： R0 做加数地址指针， R7 做循环次数计数器， R3 做和数的高字节寄存器。,程序的流程图如下：,上页,下页,回目录,地址指针,循环次数计数器,流程图：,上页,下页,回目录,N,Y,N,Y,(A)+(R0)A,（R3）+1R3,P130,程序：,;取被加数,;R0作加数地址指针,;CY=0，和256,则转,;作加法,;CY=1，加到高字节,;修改R0指针,;未完，重复加,;存和数,初始化部分,循环体部分,结束部分,上页,下页,回目录,循环执行 直到R7=0,循环 控制,循环程序的结构,P129,例4-14：从外部RAM BLOCK单元开始有一无符号数数据块，,数据块长度存入LEN单元， 求出其中最大数存入MAX单元。,为了方便进行比较， 我们使用CY标志来判断两数的大小， 使用B寄存器作比较与交换的寄存器， 使用DPTR作外部RAM地址指针。,解：这是一个基本搜索问题,采用两两比较法。,取两者较大的数再与下一个数进行比较， 若数据块长度LEN=n则应比较n-1次， 最后较大的数就是数据块中的最大数。,程序的流程图如下：,上页,下页,回目录,P130 请阅读!,阅读,流程图：,上页,下页,回目录,A中 的数总是较大,较大数 交换至A,恢复 较大数至A,初始化 工作单元,编程：,;定义长度计数单元,上页,下页,回目录,;取数至A,;0CY,;修改指针,;暂存于B,;取下一数,;大者送A,;若（A）（B）则恢复A,;未完继续比较,;存最大数,;*若用RET指令结尾则 该程序可作子程序调用,;作减法比较,RET,例4-15：从外部RAM BLOCK单元开始有一数据块， 数据块长度存入LEN单元，,试统计其中正数、负数和零的个数, 分别存入PCOUNT、MCOUNT、ZCOUNT单元。,解：这是一个多重分支的单循环问题。数据块中是带符号数,先用JB ACC.7，rel 指令判断符号位。,程序的流程图如下：,若ACC.7=1，则该数一定是负数，MCOUNT单元加1；,若ACC.7=0，则该数可能是正数，也可能是零；,用JNZ rel 判断A是否为零,若A0，则一定是正数，PCOUNT单元加1；,若既不为正也不为负，则一定是零，ZCOUNT单元加1；,上页,下页,回目录,P132请阅读!,阅读!,流程图：,上页,下页,回目录,P132,负数,正数,零,程序：,上页,下页,回目录,上页,下页,回目录,P132,作业 P156: 1、4、5、6,！,4.5 查表程序,上页,下页,回目录,对于复杂参数的计算如:,非线性参数,对数、指数、三角函数,微分、积分等,用汇编编程十分困难,甚至无法建立数学模型,用查表的方法简单便捷,MCS-51指令系统中有两条指令具有极强的查表功能,（1） MOVC A，A+DPTR,作基址寄存器,作变址寄存器,长查表指令,寻址64KB,（2） MOVC A，A + PC,作基址寄存器,作变址,短查表指令 页内查表指令,指向表格首址,指向表格的第 i 项,第i项加 变址调整值,例4-20：一个十六进制数放在HEX单元的低四位， 将其转换成ASCII码,查表程序：,解：,十六进制 09 的ASCII码为 30H39H， AF 的ASCII码为 41H46H，,利用查表指令 MOVC A，A+DPTR,MOVC A，A+PC,先用伪指令 DB 或 DW 把表格的数据存入ROM,上页,下页,回目录,来获得数据,ASCII码表格的首址为ASCIITAB,上页,下页,回目录,编程1：,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,A B C D E F,（A）= 3,33H,（A）= 15,46H,编程2：,;2字节,;1字节,#3,上页,下页,回目录,;变址调整,ALU,(PC) = 0207H,01H,04H,31H,查十六进制数“01H”的ASCII码（PC做基址）,上页,下页,回目录,ALU,01H,31H,查十六进制数“01H”的ASCII码（DPTR做基址）,020BH,上页,下页,回目录,4.6 子程序的设计及调用,一、子程序的概念,把能完成某种基本操作,并具有相同操作的程序段,单独 编成子程序。 如：函数、 运算、代码转换、数据采集、延时等,利用调用子程序指令（ACALL或LCALL）和从子程序返回指令RET,使用子程序的优点, 不必重复书写同样的程序，提高编程效率, 程序的逻辑结构简单，便于阅读, 缩短了源程序和目标程序的长度，节省了存储器空间, 使程序模块化、通用化、便于交流共享资源, 便于按某种功能调试,上页,下页,回目录,二、调用子程序的要点, 子程序开头的标号段必须有一个标志，该标志既是 子程序的名字又是其入口地址，以便主程序调用。,在主程序中利用指令ACALL或LCALL可转入子程序。 该指令具有保护断点的功能,例如：调用延时子程序,LCALL（ACALL） DELY, 子程序结尾必须使用一条从子程序返回指令RET， 它具有恢复断点的功能,主程序,CALL断点,子程序,RET,1、子程序的结构,上页,下页,回目录,2、参数传递,子程序入口条件：,在调用一个子程序时，主程序应先把有关参数放到 某些约定的位置，子程序运行时，可以从约定的位置得 到有关参数。,子程序出口条件：,子程序结束前，也应把处理结果送到约定位置,参数传递的方法：, 子程序无须传递参数,这类子程序中所需要的参数是子程序赋予， 不需要主程序给出,上页,下页,回目录,主程序：,子程序：,不需主程序提供入口参数，从子程序开始到子程序返回，大约为20ms,例4-23 调用延时子程序DELY,子程序开始的标号,子程序返回指令,调用子程序,上页,下页,回目录,982=196s,1s,1s,设：主频为12MHZ,2s,（196+2+2） 100,+3,=20003s = 20.003ms,2s,1s,+3,意味着每个机器周期为1s, 用累加器和工作寄存器传递参数,入口参数：,放在累加器A和工作寄存器中R0 R7中,出口参数：,放在累加器A和工作寄存器中R0 R7中,例4-24 双字节求补子程序CPLD,解：采用“变反加1”的方法，十六位数变反加1， 不仅低字节要加1，高字节要加低字节的进位。 故采用ADD指令，不采用INC指令。 INC指令不影响CY位,上页,下页,回目录,入口参数：（R7R6）=16位数,出口参数：（R7R6）=求补后的16位数,上页,下页,回目录,Cy,+ Cy,R7R6,R7R6, 通过操作数地址传递参数,入口参数：（R0）=求补数低字节指针,（R7）=n-1,出口参数：（R0）=求补后高字节指针,例4-25 n字节求补子程序CPLN,上页,下页,回目录,地址, 通过堆栈传递参数,解： 由于要进行两次转换，故可调用查表子程序完成,主程序,*PCH,*PCL,HEX,栈底,断点地址,上页,下页,回目录,子程序,上页,下页,回目录,HEX,Result,Result,PC,HEX,HEX,*PCL,*PCH,断点,ASC,主程序,子程序,上页,下页,回目录,3、现场保护,现场保护: 如果子程序使用的寄存器与主程序使用的寄存器 有冲突，在转入子程序前，特别是进行中断服务 子程序时，要进行现场保护。,保护内容: 主程序使用的内部 RAM 内容，各工作寄存器内容， 累加器 A 和 DPTR 以及 PSW 等寄存器内容。,保护方式: 将要保护的单元压入堆栈。,上页,下页,回目录,中断保护时:还可以用 RS1 RS0 来选择其他通用寄存器组， 以便保护主程序现场。,R0 R7,冲突,例如：十翻二子程序的现场保护,推入与弹出应按照“先进后出”，或“后进先出”的顺序,上页,下页,回目录,三、子程序的调用及嵌套,1、子程序的调用,上页,下页,回目录,请阅读P144,使用 LCALL 或 ACALL 指令,主程序：,上页,下页,回目录,请阅读P144,子程序：,A37 A30,0,0,A37,A36,A36 0,A26 A37,A16 A27,A06 A27,上页,下页,回目录,2、子程序的嵌套,子程序的嵌套： 子程序中可调用其他子程序,上页,下页,回目录,子程序与主程序的概念是相 对的，在一个子程序中又可调用 其它子程序，这就是子程序的多 重嵌套。,多重嵌套的过程,*PC0L,*PC0H,*PC1L,*PC1H,*PC2H,*PC2L,主程序,LCALL SUB1,继 续 主 程 序,*PC0,断点入栈,LCALL SUB2,*PC1,断点入栈,LCALL SUB3,*PC2,断点入栈,RET,弹出断点,RET,弹出断点,RET,弹出断点,上页,下页,回目录,栈 底,堆栈的设置是十分重要的,请阅读P146,4.7 程序设计举例,例4-29 多字节无符号数减法子程序NSUB,功能：n字节无符号数减法,出口：（R0）=差数高字节地址指针,上页,下页,回目录,请阅读P147148,流程图：,程序：,上页,下页,回目录,请阅读P147148,例4-30 双字节无符号数快速乘法子程序MULD,功能： 双字节无符号数乘法，积为32位,出口： （R0）= 乘积的高字节地址指针,上页,下页,回目录,编程思路与手乘法相似：,被乘数,乘数,上页,下页,回目录,bdH,bdL,adH,adL,bcL,bcH,acL,acH,bdL,adH,相乘过程,上页,下页,回目录,按位权对齐,位权,位权,请阅读P148 149,程序,上页,下页,回目录,请阅读P149,上页,下页,回目录,请阅读P149,例4-33 多字节十进制加法子程序BCDADD,功能：n字节十进制加法,出口：（R0）= 和数高字节地址指针,上页,下页,回目录,请阅读P152,程序：,上页,回目录,过 “9” 补 “6”,CY,AC,BCDH,BCDL,请阅读P152,