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第四章 汇编语言程序设计

第四章 汇编语言程序设计. 通过前面的学习，我们已经了解了单片机内部的结构， MCS-51 指令系统的寻址方式、各类指令的格式及功能。 下面我们就是要如何利用 MCS-51 的指令系统，来编写高效、充分利用其特点的程序。. § 4.1 概述. 4.1.1 程序设计语言. 目前，用于程序设计的语言基本上分为三种：. 1. 机器语言 在单片机中，用二进制代码表示的指令、数字和符号简称为机器语言。直接用机器语言编写的程序称为机器语言程序。 缺点：程序不易看懂，不便于记忆，容易出错。. 程序设计语言. 2. 汇编语言

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第四章 汇编语言程序设计

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  1. 第四章汇编语言程序设计 通过前面的学习，我们已经了解了单片机内部的结构，MCS-51指令系统的寻址方式、各类指令的格式及功能。 下面我们就是要如何利用MCS-51的指令系统，来编写高效、充分利用其特点的程序。

  2. §4.1 概述 4.1.1 程序设计语言 目前，用于程序设计的语言基本上分为三种： 1. 机器语言 在单片机中，用二进制代码表示的指令、数字和符号简称为机器语言。直接用机器语言编写的程序称为机器语言程序。 缺点：程序不易看懂，不便于记忆，容易出错。

  3. 程序设计语言 • 2. 汇编语言 • 用助记符表示的指令称为符号语言或汇编语言。 • 汇编语言程序(源程序)需要“汇编”(由专门的汇编程序完成)才能转换成机器语言。得到的机器语言程序称为目标程序。 • 特点： • 是面向机器的语言，必须对硬件有一定的了解。 • 助记符指令和机器指令一一对应。 • 能直接管理和控制硬件设备（功能部件）。

  4. 3. 高级语言 • 高级语言不受具体机器的限制，都是参照一些数学语言而设计的，使用了许多数学公式和数学计算上的习惯用语，非常擅长于科学计算。 • 常用的高级语言，如BASIC、FORTRAN、C语言等。 • 特点： • 通用性强，直观、易懂、易学、可读性好。 • 计算机不能直接识别和执行。（需要进行编译） • 发展很快。

  5. 4.1.2 编制程序的步骤 1.任务分析（硬件、软件系统分析） 2.确定算法和工作步骤； 3.程序总体设计和流程图绘制 关于流程图符号： 开始、结束----圆角矩形 工作任务----矩形 判断分支----菱形 程序流向---- 程序连接---- 结束 开始

  6. 4.1.2 编制程序的步骤 4. 分配内存，确定程序与数据区存放地址； 5. 编写源程序； 6. 调试、修改，最终确定程序。

  7. 4.1.3 方法技巧 • 模块化设计（按功能分：显示、打印、输 • 入、发送等） • 2. 尽量采用循环及子程序结构（节省内存）

  8. 4.1.4 汇编语言的规范 • 汇编语言源程序由以下两种指令构成： • 汇编语句（指令语句） • 伪指令（指示性语句） • 汇编语句的格式： • 标号： 操作码 操作数 ；注释 • 数据表示形式： • 二进制（B）、十六进制(H)、十进制(D或省略)、 • ASCII码（以单引号标识）

  9. 伪指令 控制汇编用的特殊指令，这些指令不属于指令系统，不产生机器代码。 通过使用伪指令向汇编程序发出指示信息，告诉它如何完成汇编工作。 伪指令具有控制汇编程序的输入输出、定义数据和符号、条件汇编、分配存储空间等功能。

  10. 常用的伪指令 • ORG(Origin) • 定位目的程序的起始地址。 • 格式： ORG 表达式 • 如：ORG 0000H • 注：表达式必须为16位地址值。 • END 汇编语言程序结束伪指令。 注：一定放在程序末尾！

  11. 常用的伪指令 • EQU (EQUate) • 赋值伪指令。 • 格式：字符名称EQU数值或汇编符号 • 例： AA EQU 30H • K1 EQU 40H • MOV A，AA ； (30H）→A • MOV A，K1 ；（40H）→A

  12. 常用的伪指令 • DB（DefineByte） • 从指定单元开始定义（存储）若干个字节的数据或ASCII码字符，常用于定义数据常数表。 • 格式：DB 字节常数或ASCII字符 • 例: ORG 1000H • DB 34H，0DEH，“A”，“B” • DB 0AH，0BH，20

  13. 常用的伪指令 • DW（DefineWord） • 从指定单元开始定义（存储）若干个字的数据 • 或ASCII码字符。 • 格式：DW 字常数或ASCII字符 • 例： ORG 2000H • DW 1234H，“B” • DW 0AH，20 • 思考: (2000H)及其以后的地址单元中的内容是多少？

  14. 常用的伪指令 • BIT • 位地址符号指令。 • 把位地址赋于规定的字符名称。 • 格式：字符名称BIT位地址 • 例： ABC BIT P1.1 • QQ BIT P3.2

  15. §4.2 汇编语言程序编辑和汇编 1. 编辑（源程序，以.ASM扩展名存盘）； 2. 汇编（手工或机器汇编）； 如：MOV A,#88H;机器码74 88 又如： 地址 目标码 源程序 ORG 1000H 1000H 74 7F MOV A,#7FH 1002H 79 44 MOV R1,#44H END

  16. §4.3 程序设计基础与举例 4.3.1 顺序结构程序 例1：变量存在内部RAM的20H单元中，其取值范围：0~5，编成，查表法求其平方值 org 1000h start:mov dptr,#2000h mov a,20h movc a,@a+dptr mov 21h,a sjmp $ org 2000h table:db 0,1,4,9,16,25 end

  17. 开始 表格首地址送DPTR 变量送A（20H） A 查平方表(A+DPTR) A 结果送21H单元:A 21H 结束

  18. 内部RAM 22H 21H 6 9 20H 例2：将20H单元的压缩（Packed ）BCD码拆成两个ACSII码存入21H、22H单元。 3 6 3 9 BCD 0 1 2 ... 9 ASCII 30H 31H 32H ... 39H

  19. 方法1 开始 (20H)A 10HB A/B,A中为高4位BCD码， B中为低4位BCD码 B+30HB B(21H) A+30HA A(22H) 结束

  20. 周期数 源程序 • ORG 2000H • MOV A，20H • MOV B，#10H • DIV AB • ORL B，#30H • MOV 21H，B • ORL A，#30H • MOV 22H，A • END 1 2 4 2 2 1 1 13 ；除以10H ；高4位BCD码转换位ASCII码 ；低4位BCD码转换位ASCII码

  21. 方法2： 开始 0 (21H) (20H)A A与(21H)的低4位交换 (21H)+30H(21H) A的高低半字节交换 A+30HA A(22H) 结束

  22. 周期数 源程序 ORG 2000H MOV R0，#21H MOV @R0，#0 MOV A，20H XCHD A，@R0 ORL 21H，#30H SWAP A ORL A，#30H MOV 22H，A END 1 1 1 1 2 1 1 1 9 ；清21H单元 ；低4位BCD码送21H单元， ；低4位BCD码转换位ASCII码 ；高4位BCD码转换位ASCII码

  23. Y 条件成立？ 条件成立？ N Y N 程序段A 程序段A 程序段A 下条指令 单分支结构 双分支结构 4.3.2 分支程序 分支程序可根据要求无条件或条件地改变程序执行流向。编写分支程序主要在于正确使用转移指令。分支程序有：单分支结构、双分支结构、多分支结构（散转）

  24. 0 K=？ n 1 程序段n 程序段1 程序段0 多分支结构 4.3.2 分支程序 分支程序可根据要求无条件或条件地改变程序执行流向。编写分支程序主要在于正确使用转移指令。分支程序有：单分支结构、双分支结构、多分支结构（散转）

  25. 例1：设变量x以补码形式存放在片内RAM 30H单元中，变量y与x的关系是： 编程根据x的值求y值并放回原单元。

  26. 开始 取x 即（30h） A A=？ <0 >0 0 y=x+5 y=x y=20H 存y 即y 20h 结束

  27. ORG 1000H START:MOV A,30H JZ NEXT ;x=0,转移 ANL A,#80H ;保留符号位 JZ ED ;x>0,转移 MOV A,#05H ;x<0,不转移 ADD A,30H MOV 30H,A SJMP ED NEXT:MOV 30H,#20H ED:SJMP $

  28. TAB P0高位 P0低位 TAB+2 P1高位 P1低位 例2：根据R7的内容，转至对应的分支程序。设R7的内容为0~N，对应的处理程序地址分别为P0~P7 • START：MOV DPTR，#TAB • MOV A，R7 • ADD A,R7 ；R7×2A • MOV R3,A ; 暂存R3 • MOVC A,@A+DPTR ；取高位地址 • XCHA ，R3 • INC A • MOVC A，@A+DPTR ；取低位地址 • MOV DPL，A • MOV DPH，R3 ；转移地址送入DPTR • CLR A • JMP @A+DPTR • TAB: DW P0 • DW P1 • … • DW PN

  29. 4.3.3 循环程序 • 循环程序一般由： • 初始化部分 • 循环体部分--处理部分、修改部分、控制部分 • 结束部分 • 其结构一般有两种： • 先进入处理部分，再控制循环 • 至少执行一次循环体 • 先控制循环，再进入处理部分 • 循环体是否执行，取决于判断结果。

  30. 开始 设置循环初值 循环处理 循环修改 循环结束？ 结束处理 结束 开始 设置循环初值 Y 循环结束？ N 循环处理 N 循环修改 Y 结束处理 结束

  31. 循环控制的一般方法： • 循环次数已知 • 利用循环次数控制 • 循环次数未知 • 利用关键字控制 • 利用“逻辑尺” • 根据“逻辑尺”的内容，进行控制。

  32. 例4-3-6 ： 50ms延时子程序。设晶振频率为12MHz，则机器周期为1us。 DEL: MOV R7,#200 ;1MC DEL1:MOV R6,#123 ;1MC NOP ;1MC DJNZ R6,$ ;2MC DJNZ R7,DEL1 ;2MC RET ;2MC 延时时间：t=1+200[(1+1+2*123)+2]+2 ≈50000us=50ms

  33. 例4-3-8：将内部RAM中起始地址为data的数据串串送到外部RAM中起始地址为buffer的存储区域中，直到发现‘$’字符，传送停止----循环次数事先不知道先判断，后执行。例4-3-8：将内部RAM中起始地址为data的数据串串送到外部RAM中起始地址为buffer的存储区域中，直到发现‘$’字符，传送停止----循环次数事先不知道先判断，后执行。 MOV R0,#data MOV DPTR,#buffer LOOP1:MOV A,@R0 CJNE A,#24H,LOOP2 ;判断是否为＄字符 SJMP LOOP3 ;是，转结束 LOOP2:MOVX @DPTR,A ;不是，传送数据 INC R0 INC DPTR SJMP LOOP1 ；传送下一数据 LOOP3:END

  34. 4.3.4 子程序问题 子程序设计时注意事项： 1. 给子程序赋一个名字。实际为入口地址代号。 2. 要能正确传递参数： 入口条件：子程序中要处理的数据如何给予。 出口条件：子程序处理结果如何存放。 （寄存器、存储器、堆栈方式） 3. 保护与恢复现场： 保护现场：压栈指令PUSH 恢复现场：弹出指令POP 4. 子程序可以嵌套

  35. 例4-3-9 ：利用查表法求平方和 ，设a、b、c分别存于内部RAM的DA、DB、DC三个单元中。 MOV A,DA ;取a ACALL SQR ;调用查表子程序 MOV R1,A ;a的平方暂存R1中 MOV A,DB;取b ACALL SQR ;调用查表子程序 ADD A,R1 ;求出平方和暂存阿A中 MOV DC,A ;结果存于DC 中 SJMP $ SQR:MOV DPTR,#TAB ;子程序 MOVC A,@A+DPTR RET TAB: DB 0,1,4,9,16,25,36,49,64,81 END 利用累加器或寄存器传递参数

  36. 4.3.5 码型转换程序的设计 一、十六进制数与ASCCII码之间的转换 （对比BCD与ASCCI之间的转换—4.3.1中例2） 表4-1 十六进制数与ASCII码之间的关系

  37. 例4-3-15 将一位十六进制数转换成ASCII码，设十六进制数存放在R0中，转换后的ASCII码放在R2中。 HTASC: MOV A, R0 ;取十六进制数 PUSH ACC ;保护 CLR C ; SUBB A,#0AH ;判断是否大于十 POP ACC; JC LOOP ;小于十，直接加30H ADD A,#07H ;大于十，加37H LOOP:ADD A,#30H MOV R2,A RET

  38. 例4-3-16 将多位十六进制数转换成ASCII码，设R0指向十六进制数低位， R2存放字节数，转换后R1指向ASCII码高位。 HTASC: MOV A,@R0 ;取十六进制数 ANL A,#0FH ;取低四位 ADD A,#15 ;偏移修正 MOVC A,@A+PC ;查表得ASCII码 MOV @R1,A ;保存 INC R1 MOV A,@R0 ;取十六进制数高四位 SWAP A ; ANL A,#0F0H ADD A,#06H ;偏移修正 MOVC A,@A+PC ;查表 MOV @R1,A ;保存 INC R0 ;指向下一单元 INC R1 DJNZ R2,HTASC RET ASCTAB:DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H DB 38H,39H,41H,42H,43H,44H,45H,46H

  39. 二、BCD码与二进制数之间的转换 （对比BCD与ASCCI之间的转换—4.3.1中例2） 例4-3-17：双字节数R2R3转换成压缩BCD码存在 R4R5R6中。由十进制数与二进制数之间的关系可知：十进制数D与n位二进制数的关系克表示为 D=bn-1×2n-1+bn-2×2n-2+...+b1×2+b0 ={...{[(bn-1×2+bn-2)×2]+bn-3}...+b1}×2+b0 部分和存在R4R5R6中，其中bi每次移入Cy中

  40. DCDTH: CLR A ; MOV R4,A ;R4清零 MOV R5,A ;R4清零 MOV R6,A ;R6清零 MOV R7,#16 ;循环初值 LOOP: CLR C MOV A, R3 ; R2R3左移一位，并送回 RLC A ; （即将bi每次移入Cy中） MOV R3,A ; MOV A,R2 ; RLC A ; MOV R2,A ; MOV A,R6 ; R4R5R6×2+ bi并调整送回 ADDC A,R6 DA A ; MOV A,R5 ; ADDC A,R5 ； DA A ;

  41. MOV A,R4 ; ADDC A,R4 DA A ; MOV R4，A ; DJNZ R7,LOOP ； END

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