《單片機(jī)原理及應(yīng)用》第五章匯編語言程序設(shè)計(jì).ppt

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1、第五章 匯編 語言程序設(shè)計(jì),1 程序設(shè)計(jì)方法 2 順序程序 3 分支程序 4 循環(huán)程序 5 子程序 6 算術(shù)運(yùn)算程序,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-1-2 匯編語言程序設(shè)計(jì)步驟 一.分析問題。 二.確定算法。 三.制定程序流程圖：表示程序結(jié)構(gòu)和程序功能 四.編制源程序 1. 合理分配存儲(chǔ)器單元和了解I/O接口地址。 2. 按功能設(shè)計(jì)程序， 明確各程序之間的相互關(guān)系。 3. 用注釋行說明程序， 便于閱讀和修改調(diào)試和修改。 五.程序調(diào)試。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-1-3 評(píng)價(jià)程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn) (1)程序的執(zhí)行時(shí)間。 (2)程序所占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。 (3)程序的邏輯性、可讀性。 (4)

2、程序的兼容性、可擴(kuò)展性。 (5)程序的可靠性。,5-2 順序程序 直線程序又稱簡單程序，程序走向只有一條路徑。 例1 雙字節(jié)變補(bǔ)程序（設(shè)數(shù)據(jù)在R4 R5中）雙字節(jié)變補(bǔ)程序(設(shè)數(shù)據(jù)在R4R5中)： MOV A，R5；取低字節(jié) CPL A ADD A，#1；低字節(jié)變補(bǔ) MOV R5，A MOV A，R4；取高字節(jié) CPL A ADDC A，#0；高字節(jié)變補(bǔ) MOV R4，A,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),例2 壓縮式BCD碼分解成為單字節(jié)BCD碼。,MOV R0，#40H；設(shè)指針 MOV A，R0；取一個(gè)字節(jié) MOV R2，A；暫存 ANL A，#0FH；清0高半字節(jié) IN

3、C R0 MOV R0，A ；保存數(shù)據(jù)個(gè)位 MOV A，R2 SWAP A ；十位換到低半字節(jié) ANL A，#0FH INC R0 MOV R0，A；保存數(shù)據(jù)十位,十 個(gè),第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),例5-1 假設(shè)兩個(gè)雙字節(jié)無符號(hào)數(shù)，分別存放在R1R0和R3R2中，高字節(jié)在前，低字節(jié)在后。編程使兩數(shù)相加，和數(shù)存放回R2R1R0中。 ORG 1000h CLR C MOV A，R0；取被加數(shù)低字節(jié)至A ADD A，R2；與加數(shù)低字節(jié)相加 MOV R0，A；存和數(shù)低字節(jié) MOV A，Rl；取被加數(shù)高字節(jié)至A ADDC A，R3；與加數(shù)高字節(jié)相加 MOV Rl，A；存和數(shù)高

4、字節(jié) MOV A，#0 ADDC A，#0；加進(jìn)位位 MOV R2，A；存和數(shù)進(jìn)位位 SJMP $ ；原地踏步 END,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-3 分支程序 由條件轉(zhuǎn)移指令構(gòu)成程序判斷框部分，形成程序分支結(jié)構(gòu)。 5-3-1單重分支程序 一個(gè)判斷決策框，程序有兩條出路。兩種分支結(jié)構(gòu)。 例1 求R2中補(bǔ)碼絕對(duì)值，正數(shù)不變，負(fù)數(shù)變補(bǔ)。 MOV A，R2 JNB ACC.7，NEXT ；為正數(shù)？ CPL A ；負(fù)數(shù)變補(bǔ) INC A MOV R2，A NEXT： SJMP NEXT ；結(jié)束,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-3-2 多重分支程序多次使

5、用條件轉(zhuǎn)移指令，形成兩個(gè)以上判斷框。 例5-7 設(shè)30H單元存放的是一元二次方程ax2+bx+c=0根的判別式=b2-4ac的值。 解:值為有符號(hào)數(shù)，有三種情況，即大于零、等于零、小于零。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),編程： ORG 1000H START： MOV A，30H ；值送A JNB ACC.7，YES ；=0轉(zhuǎn)YES MOV 31H，#0 ；0轉(zhuǎn)TOW MOV 31H，#1 ；=0有相同實(shí)根 SJMP FINISH TOW： MOV 31H,#2 ；有兩個(gè)不同實(shí)根 FINISH：SJMP $,第五章 匯編

6、語言程序設(shè)計(jì),5-3-3 N路分支程序 N路分支程序是根據(jù)前面程序運(yùn)行的結(jié)果，可以有N種選擇，并能轉(zhuǎn)向其中任一處理程序。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),例5-10 128路分支程序。 功能：根據(jù)R3的值(00H7FH)轉(zhuǎn)到128個(gè)目的地址。 參考程序： JMPl28: MOV A，R3 RL A ；(A)2 MOV DPTR，#PRGTBL ；散轉(zhuǎn)表首址送DPTR JMP A+DPTR ；散轉(zhuǎn) PRGTBL：AJMP ROUT00 AJMP ROUT01 AJMP ROUT7F ；128個(gè)AJMP指令占256個(gè)字節(jié),第

7、五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),例5-11 256路分支程序 功能：根據(jù)R3的值轉(zhuǎn)移到256個(gè)目的地址； 入口條件：(R3)=轉(zhuǎn)移目的地址代號(hào)(00HFFH)； 出口條件：轉(zhuǎn)移到相應(yīng)分支處理程序入口。 解： JMP256： MOV A，R3 ；取N值 MOV DPTR，#PRGTBL ；指向分支地址表首址 CLR C RLC A ；(A)2 JNC LOWl28 ；是前128個(gè)分支程序，則轉(zhuǎn)移 INC DPH ；否則基址加256,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),LOWl28： MOV TEMP，A ；暫存A INC

8、 A ；指向地址低8位 MOVC A，A+DPTR ；查表，讀分支地址低8位 PUSH ACC ；地址低8位入棧 MOV A，TEMP ；恢復(fù)A，指向地址高8位 MOVC A，A+DPTR ；查表，讀分支地址高8位 PUSH ACC ；地址高8位入棧 RET ；分支地址彈入PC實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移 PRGTBL: DW ROUT00 ；占用512個(gè)字節(jié) DW ROUT01 ,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),例5-12 大于256路分支轉(zhuǎn)移程序 功能：根據(jù)入口條件轉(zhuǎn)向n個(gè)分支處理程序

9、 入口條件：(R7R6)=轉(zhuǎn)移目的地址代號(hào)； 出口條件：轉(zhuǎn)移到相應(yīng)分支處理程序入口。 程序散轉(zhuǎn)表中有N條LJMP指令，每條LJMP指令占3個(gè)字節(jié)，因此要按入口條件將址代號(hào)乘以3，用乘積的高字節(jié)加DPH，乘積的低字節(jié)送A(變址寄存器)。 PRGTBL：LJMP ROUT0 LJMP ROUT1 LJMP ROUT2 ,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),參考程序： JMPN：MOV DPTR，#PRGTBL；DPTR指向表首址 MOV A，R7 ；取地址代號(hào)高8位 MOV B，#3 ； MUL AB ；3 ADD A，DPH ； MOV DPH，A ；修改指針高8位 MOV

10、A，R6 ；取地址代號(hào)低8位 MOV B，#3 ；3 MUL AB ； XCH A，B ；交換乘積的高低字節(jié) ADD A，DPH ；乘積的高字節(jié)加DPH MOV DPH，A XCH A，B ；乘積的低字節(jié)送A JMP A+DPTR ；散轉(zhuǎn),第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-4 循環(huán)程序 包含多次重復(fù)執(zhí)行的程序段，循環(huán)結(jié)構(gòu)使程序緊湊。 5-4-1循環(huán)程序的導(dǎo)出 各個(gè)環(huán)節(jié)任務(wù)： 一初始化部分 循環(huán)準(zhǔn)備工作。 如：清結(jié)果單元、設(shè)指針、設(shè)循環(huán)控制變量初值等。 二循環(huán)體 循環(huán)工作部分： 需多次重復(fù)處理的工作。 循環(huán)控制部分： 1.修改指針和循環(huán)控制變量。 2.檢測循環(huán)條件：滿足循環(huán)條件，繼續(xù)循環(huán)，

11、否則退出循環(huán)。 三.結(jié)束部分 處理和保存循環(huán)結(jié)果。1）已知循環(huán)次數(shù) 2）循環(huán)次數(shù)未知 允許0次循環(huán)的循環(huán)結(jié)構(gòu)：在循環(huán)工作之前檢測循環(huán)條件。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),單重循環(huán)簡單循環(huán)結(jié)構(gòu)：循環(huán)體中不套循環(huán)。 例：求n個(gè)單字節(jié)數(shù)據(jù)的累加，設(shè)數(shù)據(jù)串已在43H起始單元，數(shù)據(jù)串長度在42H單元，累加和不超過2個(gè)字節(jié)。 SUM：MOVR0，#42H；設(shè)指針 MOVA，R0 MOVR2，A ；循環(huán)計(jì)數(shù)器R2n CLRA ；結(jié)果單元清0 MOVR3，A ADD1：INCR0 ；修改指針 ADDA，R0 ；累加 JNC NEXT ；處理進(jìn)位 INCR3 ；有進(jìn)位，高字節(jié)加1 NEXT:

12、DJNZ R2,ADD1 ；循環(huán)控制：數(shù)據(jù)是否加完？ MOV40H，A ；循環(huán)結(jié)束，保存結(jié)果 MOV41H，R3 RET,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),循環(huán)控制方法：計(jì)數(shù)控制、特征標(biāo)志控制。 一.計(jì)數(shù)控制： 設(shè)循環(huán)計(jì)數(shù)器，控制循環(huán)次數(shù)。正計(jì)數(shù)和倒計(jì)數(shù)兩種方式。 例：為一串7位ASCII碼數(shù)據(jù)的D7位加上奇校驗(yàn)，設(shè)數(shù)據(jù)存放在片外RAM的2101H起始單元，數(shù)據(jù)長度在2100H單元。 MOV DPTR，#2100H MOVX A，DPTR MOV R2，A NEXT：INC DPTR MOVX A，DPTR ORL A，#80H JNB P，PASS ；判斷是否加校驗(yàn) MOVX DPTR

13、，A；是，則加奇校驗(yàn) PASS：DJNZ R2，NEXT DONE：SJMP DONE,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),二.特征控制：設(shè)定循環(huán)結(jié)束標(biāo)志實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制。 例：找正數(shù)表最小值。正數(shù)表存在片外RAM中以LIST為起始單元，用-1作為結(jié)束標(biāo)志。 START：MOVDPTR，#LIST ；數(shù)表首地址 MOVB，#127 ；預(yù)置最小值 NEXT： MOVX A，DPTR ；取數(shù) INCDPTR ；修改指針 CJNE A，#0FFH，NEXT1；是否為數(shù)表結(jié)尾？ SJMP DONE ；循環(huán)結(jié)束 NEXT1：CJNE A，B，NEXT2 ；比較 NEXT2：JNCNEXT ；Cy

14、=1,則AB MOVB，A ；保存較小值 SJMP NEXT DONE： SJMP DONE,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-4-2 多重循環(huán) 循環(huán)體中套循環(huán)結(jié)構(gòu)。以雙重循環(huán)使用較多。 例：將內(nèi)存一串單字節(jié)無符號(hào)數(shù)升序排序。 步驟： 每次取相鄰單元的兩個(gè)數(shù)比較， 決定是否需要交換數(shù)據(jù)位置。 第一次循環(huán)，比較N-1次，取數(shù)據(jù)表中最大值。 第二次循環(huán)，比較N-2次，取到次大值。 第N-1次循環(huán)：比較一次，排序結(jié)束。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),SORT： MOV A，#N-1；N個(gè)數(shù)據(jù)排序 MOV R4，A；外循環(huán)次數(shù) LOOP1：MOV A，R4 MOV R3，A；內(nèi)循環(huán)次數(shù) MOV

15、R0，#TAB；設(shè)數(shù)據(jù)指針 LOOP2：MOV A，R0；取二數(shù) MOV B，A INC R0 MOV A，R0 CJNE A，B，L1；比較 L1： JNC UNEX；AB，不交換 DEC R0；否則交換數(shù)據(jù) XCH A ，R0 INC R0 MOV R0，A UNEX： DJNZ R3，LOOP2；內(nèi)循環(huán)結(jié)束？ DJNZ R4，LOOP1；外循環(huán)結(jié)束？ RET,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),軟件延時(shí)程序 用循環(huán)程序?qū)⒅噶钪貜?fù)多次執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)軟件延時(shí)。 試計(jì)算延時(shí)程序的執(zhí)行時(shí)間。 源程序指令周期(M) 指令執(zhí)行次數(shù) DELAY：MOV R6，#64H1 I1： MOV R7，#0FFH 1

16、I2： DJNZ R7，I2 2 DJNZ R6，I1 2 RET 2,延時(shí)時(shí)間計(jì)算：（設(shè)時(shí)鐘f=12MHz） t=(11+1100+2100255+2100+21)M=51.3 ms,1 100 100255 100 1,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5.5.2編寫循環(huán)程序應(yīng)注意的問題 1）循環(huán)體前應(yīng)注意安排循環(huán)初始化； 2）內(nèi)外循環(huán)間不應(yīng)相互交叉。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-5 查表程序 例5-19 一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)存放在HEX單元的低四位，將其轉(zhuǎn)換成ASCII碼并送回HEX單元。 編程： ORG 0100H HEX EQU 30H HEXASC： MOV

17、 A, HEX ANL A ，#00001111B ADD A， #3 ；變址調(diào)整 MOVC A， A+PC MOV HEX，A ；2字節(jié) RET ；1字節(jié) ASCTAB： DB30H，3lH，32H，33H DB34H，35H，36H，37H DB38H，39H，41H，42H DB43H，44H，45H，46H END,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5-6 子程序設(shè)計(jì)子程序：能完成某項(xiàng)特定功能的獨(dú)立程序段，可被反復(fù)調(diào)用。 優(yōu)點(diǎn)： (1)不必重復(fù)書寫同樣的程序，提高編程效率； (2)程

18、序的邏輯結(jié)構(gòu)簡單，便于閱讀； (3)縮短了源程序和目標(biāo)程序的長度，節(jié)省了程序存儲(chǔ)器空間； (4)使程序模塊化、通用化，便于交流，共享資源； (5)便于按某種功能調(diào)試。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),1. 子程序結(jié)構(gòu) 一子程序入口用標(biāo)號(hào)作為子程序名。 二調(diào)用子程序之前設(shè)置好堆棧。 三用返回指令RET結(jié)束子程序，并保證堆棧棧頂為調(diào) 用程序的返回地址。 四. 子程序嵌套須考慮堆棧容量。 五. 提供足夠的調(diào)用信息: 如：子程序名、子程序功能、入口參數(shù)和出口參數(shù)、子程序占用的硬件資源、子程序中調(diào)用的其他子程序名。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),2. 參數(shù)傳遞 入口參數(shù)：調(diào)用子程序之前，需要傳給子程序的參數(shù)

19、。 出口參數(shù)：子程序送回調(diào)用程序的結(jié)果參數(shù)。 (1)子程序無須傳遞參數(shù),第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),(2)用累加器和工作寄存器傳遞參數(shù) 例5-24 雙字節(jié)求補(bǔ)子程序CPLD。 解 入口參數(shù)：(R7R6)=16位數(shù) 出口參數(shù)：(R7R6)=求補(bǔ)后的16位數(shù) CPLD：MOV A，R6 CPL A ADD A，#1 MOV R6，A MOV A，R7 CPL A ADDC A，#0 MOV R7，A RET,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),(3)通過操作數(shù)地址傳遞參數(shù) 例5-25 n字節(jié)求補(bǔ)子程序。 解 入口參數(shù)：(R0)=求補(bǔ)數(shù)低字節(jié)指針，(R7)=n-1 出

20、口參數(shù)：(R0)=求補(bǔ)后的高字節(jié)指針 CPLN： MOV A，R0 CPL A ADD A，#1 MOVR0，A NEXT： INC R0 MOV A，R0 CPL A ADDC A，#0 MOV R0，A DJNZ R7，NEXT RET,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),(4)通過堆棧傳遞參數(shù) 例5-26 在HEX單元存放兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)，將它們分別轉(zhuǎn)換 成ASC碼并存入ASC和ASC+1單元。 解 由于要進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換，故可調(diào)用查表子程序完成。 主程序： MAIN： PUSH HEX ；取被轉(zhuǎn)換數(shù) LCAL

21、LHASC ；轉(zhuǎn)子 *PC POP ASC ；ASCLASC MOV A，HEX ；取被轉(zhuǎn)換數(shù) SWAP A ；處理高四位 PUSH ACC LCALL HASC ；轉(zhuǎn)子程序 POP ASC+1 ；ASCH ASC+1 ,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),子程序： HASC： DEC SP DEC SP ；修改SP指向HEX POPACC ；彈出HEX ANL A，#0FH ；屏蔽高四位 ADD A，#5 ；變址調(diào)整 MOVCA，A+PC ；查表 PUSHACC

22、；結(jié)果入棧 (2字節(jié)) INCSP ； (1字節(jié)) INCSP ；修改SP指向斷點(diǎn)位置(1字節(jié)) RET ； (1字節(jié)) ASCTAB：DB 0 1 2.. .7 DB 8 9 A.. .F ,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),3. 現(xiàn)場保護(hù)推入與彈出的順序應(yīng)按“先進(jìn)后出”，或“后進(jìn)先出”的順序，才能保證現(xiàn)場的恢復(fù)。 例：十翻二子程序的現(xiàn)場保護(hù)。 BCDCB： PUSH ACC PUSH PSW PUSH DPL ；保護(hù)現(xiàn)場 PUSH DPH POP DPH POP DPL POP PSW；恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC RET,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),4. 設(shè)置堆棧 調(diào)用子程序時(shí)，主程序的斷點(diǎn)將自動(dòng)入棧； 轉(zhuǎn)子后，現(xiàn)場的保護(hù)都要占用堆棧工作單元，尤其多重轉(zhuǎn)子或子 程序嵌套，需要使棧區(qū)有一定的深度。 由于MCS-51的堆棧是由Sp指針組織的內(nèi)部RAM區(qū)，僅有128個(gè) 地址空間，堆棧并非越深越好，深度要恰當(dāng)。,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),5.6.3 子程序的調(diào)用及嵌套 1子程序調(diào)用 2子程序嵌套,第五章 匯編語言程序設(shè)計(jì),2子程序嵌套,斷點(diǎn)入棧,斷點(diǎn)出棧,