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1、2019年6月28日星期五,单片机原理及应用,http:/ 汇编语言程序设计简介,4.1 伪指令 4.2 汇编语言程序设计,http:/ 一、起始地址设定伪指令 ORG 格式为：ORG 表达式 该指令的功能是向汇编程序说明下面紧接的程序段或数据段存放的起始地址。表达式通常为16进制地址，也可以是已定义的标号地址。,4.1伪指令,http:/ 8000H START：MOV A，#30H 此时规定该段程序的机器码从地址8000H单元开始存放。 在每一个汇编语言源程序的开始，都要设置一条ORG伪指令来指定该程序在存储器中存放的起始位置。若省略ORG伪指令，则该程序段从0000H单元开始存放。在一个
2、源程序中，可以多次使用ORG伪指令规定不同程序段或数据段存放的起始地址，但要求地址值由小到大依序排列，不允许空间重叠。,http:/ END 格式为：END 该指令的功能是结束汇编。 汇编程序遇到END伪指令后即结束汇编。处于END之后的程序，汇编程序将不处理。,http:/ DB 标号： DB 字节数据表 功能是从标号指定的地址开始，在ROM中定义字节数据。字节数据表可以是一个或多个字节数据、字符串或表达式。该伪指令将字节数据表中的数据根据从左到右的顺序依次存放在指定的存储单元中。一个数据占一个存储单元。例如： ORG 9000H DATA1: DB 73H, 01H, 90H DATA2:
3、 DB 02H DB ABCD,3*25,01H.1 11个数据从9000H单元连续存放。,http:/ DW 标号： DW 字数据表 功能是从标号指定的地址单元开始，在程序存储器中定义字数据。该伪指令将字或字表中的数据根据从左到右的顺序依次存放在指定的存储单元中。应特别注意：16位的二进制数，高8位存放在低地址单元，低8位存放在高地址单元。例如： ORG 1400H DATA：DW 324AH，3CH 汇编后，（1400H）=32H，（1401H）= 4AH，（1402H）=00H，（1403H）=3CH。,http:/ dup () 例如： ZERO: DB 3DUP(0,0) BUFFE
4、R: DB AB , 2DUP(BA , 3DUP(1),http:/ BIT 格式为：符号名 BIT 位地址表达式 功能是将位地址赋给指定的符号名。其中，位地址表达式可以是绝对地址，也可以是符号地址。 例如： ST BIT P1.0 将P1.0的位地址赋给符号名ST，在其后的编程中就可以用ST来代替P1.0。,http:/ EQU 符号名 EQU 表达式 功能是将表达式的值或特定的某个汇编符号定义为一个指定的符号名。例如： LEN EQU 10 BLOCK EQU 22H MOV R7，LEN MOV R0，BLOCK,命令执行后：R7=？ R0=？ 10 22H,http:/ 语句行由四个
5、字段组成 ： 标号：操作码 操作数 ；注释 括号内的部分可以根据实际情况取舍。每个字段之间要用分隔符分隔，可以用作分隔符的符号有空格、冒号、逗号、分号等。 如：LOOP：MOV A，#7FH ；A7FH,http:/ 标号是语句地址的标志符号，用于引导对该语句的非顺序访问。有关标号的规定为： 标号由18个ASCII字符组成。第一个字符必须是字母，其 余字符可以是字母、数字或其他特定字符； 不能使用该汇编语言已经定义了的符号作为标号。如指令助记 符、寄存器符号名称等； 标号后边必须跟冒号。 二、操作码 操作码用于规定语句执行的操作。它是汇编语句中唯一不能空缺的部分。它由指令助记符表示。,http
6、:/ 操作数用于给指令的操作提供数据或地址。在一条汇编语句中操作数可能是空缺的，也可能包括一项，还可能包括两项或三项。各操作数间以逗号分隔。操作数字段的内容可能包括以下几种情况： （1）工作寄存器名； （2）特殊功能寄存器名； （3）标号名； （4）常数； （5）符号“$”，表示程序计数器PC的当前值； （6）表达式。,http:/ 注释不属于汇编语句的功能部分，它只是对语句的说明。注释字段可以增加程序的可读性，有助于编程人员的阅读和维护。注释字段必须以分号“；”开头，长度不限，当一行书写不下时，可以换行接着书写，但换行时应注意在开头使用分号“；”。 五、数据的表示形式 8051汇编语言的数据
7、可以有以下几种表示形式： 二进制数，末尾以字母 B 标识。如：1000 1111B； 十进制数，末尾以字母 D 标识或将字母D省略。如：88D，66； 十六进制数，末尾以字母 H 标识。如：78H，0A8H（但应注意的是，十六进制数以字母AF开头时应在其前面加上数字“0”。）； ASCII码，以单引号括起来标识。如：AB，1245,http:/ 1000H TAB: DB 1,2,3,1,EFGHI DB 2 DUP(?) DB 2 DUP(01H,02H) BUF: DW $-TAB DUP(?),0FFH TT EQU BUF-TAB,TT=?,TT=15,http:/ 汇编语言程序设计,
8、4.2.1 简单程序设计,例 1 两个无符号双字节数相加。 设被加数存放于内部RAM的40H（高位字节）, 41H（低位字节）, 加数存放于50H（高位字节）, 51H（低位字节）, 和数存入 40H和41H单元中。,http:/ START: CLR C ; 将Cy清零 MOV R0, 41H ; 将被加数地址送数据指针R0 MOV R1, 51H ; 将加数地址送数据指针R1 AD1: MOV A, R0 ; 被加数低字节的内容送入A ADD A, R1 ; 两个低字节相加 MOV R0, A ; 低字节的和存入被加数低字节中 DEC R0 ; 指向被加数高位字节 DEC R1 ; 指向加
9、数高位字节 MOV A, R0 ; 被加数高位字节送入A ADDC A, R1 ; 两个高位字节带Cy相加 MOV R0, A ; 高位字节的和送被加数高位字节 RET,这一句省略掉可以不？,将这一句的ADDC改为ADD行吗？,这个程序还可以怎么改？,http:/ 2 将两个半字节数合并成一个一字节数。 设内部RAM 40H, 41H单元中分别存放着 8 位二进制数, 要求取出两个单元中的低半字节, 并成一个字节后, 存入 50H单元中。 程序如下:,START: MOV R1, 40H ; 设置R1为数据指针 MOV A, R1 ; 取出第一个单元中的内容 ANL A, 0FH ; 取第一个
10、数的低半字节 SWAP A ; 移至高半字节 INC R1 ; 修改数据指针 XCH A, R1 ; 取第二个单元中的内容 ANL A, 0FH ; 取第二个数的低半字节 ORL A, R1 ; 拼字 MOV 50H, A ; 存放结果 RET,这个程序还可以怎么改呢？,http:/ 分支程序设计,图 4.1 分支结构框图 (a) 单分支流程; (b) 多分支流程,http:/ 3 x, y均为8位二进制数, 设 x存入R0, y存入R1, 求解:,http:/ 4.2,http:/ START: CJNE R0, 00H, SUL1 ; R0中的数与00比较不等转移 MOV R1, 00H
11、; 相等, R1 0 SJMP SUL2 SUL1: JC NEG ; 两数不等, 若（R0）0, 则 R101H SJMP SUL2 NEG: MOV R1, 0FFH ;（R0）0, 则 R10FFH SUL2: RET,http:/ 4 比较两个无符号数的大小。 设外部 RAM 的存储单元 ST1（2000H）和 ST2（2100H）中存放两个不带符号的二进制数, 找出其中的大数存入外部 RAM 中的 ST3（2200H）单元中。,http:/ ORG 1000H ST1 EQU 2000H ST2 EQU 2100H ST3 EQU 2200H START: MOV DPTR, ST1
12、 ; 第一个数的指针 MOVX A, DPTR ; 取第一个数 MOV R2, A ; 保存 MOV DPTR, ST2 ; 第二个数的指针 MOVX A, DPTR ; 取第二个数 CLR C,http:/ A, R2; 两数比较 JNC BIG1 ; 若第二个数大, 则转 XCH A, R2; 第一个数大 BIG0: MOV DPTR, ST3 MOVX DPTR, A ; 存大数 RET BIG1: MOVX A, DPTR; 第二个数大 SJMP BIG0,http:/ 循环程序设计,一、 循环程序,图 4.4,http:/ (1) 初始化部分: 为循环程序做准备, 如规定循环次数、
13、给各变量和地址指针预置初值。 (2) 处理部分: 为反复执行的程序段, 是循环程序的实体, 也是循环程序的主体。 (3) 循环控制部分: 这部分的作用是修改循环变量和控制变量, 并判断循环是否结束, 直到符合结束条件时, 跳出循环为止。 (4) 结束部分: 这部分主要是对循环程序的结果进行分析、 处理和存放。,http:/ 5 工作单元清零。 在应用系统程序设计时, 有时经常需要将存储器中部分地址单元作为工作单元, 存放程序执行的中间值或执行结果, 工作单元清零工作常常放在程序的初始化部分中。 设有50个工作单元, 其首址为外部存储器8000H单元, 则其工作单元清零程序如下:,http:/
14、CLR A MOV DPTR, 8000H ; 工作单元首址送指针 MOV R2, 50 ; 置循环次数 CLEAR1: MOVX DPTR, A INC DPTR ; 修改指针 DJNZ R2, CLEAR1 ; 控制循环 RET,http:/ RAM的BLOCK单元开始处有长度为 LEN个的无符号数据块, 试编一个求和程序, 并将和存入内部 RAM的 SUM单元（设和不超过 8 位）。,BLOCK EQU 20H LEN EQU 30H SUM EQU 40H START: CLR A ; 清累加器A MOV R2, LEN ; 数据块长度送R2 MOV R1, BLOCK ; 数据块首址
15、送R1 LOOP: ADD A, R1 ; 循环加法 INC R1 ; 修改地址指针 DJNZ R2, LOOP ; 修改计数器并判断 MOV SUM, A ; 存和 RET,http:/ 多重循环,例 7 10 秒延时程序。 延时程序与 MCS - 51 执行指令的时间有关, 如果使用 12MHz晶振, 一个机器周期为 1s, 计算出一条指令以至一个循环所需要的执行时间, 给出相应的循环次数, 便能达到延时的目的。10 秒延时程序如下: DELAY: MOV R5, 100 DEL0: MOV R6, 200 DEL1: MOV R7, 248 ;1 DEL2: DJNZ R7, DEL2;
16、2 DJNZ R6, DEL1 ;2 DJNZ R5, DEL0 RET,http:/ 即在一个循环体中又包含了其它的循环程序, 这种方式是实现延时程序的常用方法。 使用多重循环时, 必须注意: (1） 循环嵌套, 必须层次分明, 不允许产生内外层循环交叉。 (2） 外循环可以一层层向内循环进入, 结束时由里往外一层层退出。 (3） 内循环可以直接转入外循环, 实现一个循环由多个条件控制的循环结构方式。,http:/ 8 在外部 RAM中, BLOCK开始的单元中有一无符号数据块, 其个数为LEN个字节。试将这些无符号数按递减次序重新排列, 并存入原存储区。(假设数据块的高八位地址相同),ht
17、tp:/ 4.5,http:/ 1000H START: MOV DPTR, BLOCK; 置地址指针 MOV P2, DPH ; P2作地址指针高字节 MOV R7, LEN ; 置外循环计数初值 DEC R7 ; 比较与交换 n-1次 LOOP0: CLR F0 ; 交换标志清 0 MOV R0, DPL; MOV R1, DPL ; 置相邻两数地址指针低字节 INC R1 MOV R6, R7 ; 置内循环计数器初值 ,http:/ MOVX A, R0 ; 取数 MOV B, A ; 暂存 MOVX A, R1 ; 取下一个数 CJNE A, B, NEXT; 相邻两数比较, 不等转
18、SJMP NOCHA ; 相等不交换 NEXT: JC NOCHA; Cy =1, 则前者大于后者, 不必交换 SETB F0 ; 否则, 置交换标志 MOVX R0, A ; XCH A, B ; 两数交换, 大者在前, 小者在后 MOVX R1, A ;,http:/ INC R0 INC R1; 修改指针 DJNZ R6, LOOP1 ; 内循环未完, 则继续 JNB F0, EXIT ; 若从未交换, 则结束 DJNZ R7, LOOP0; 外循环未完, 则继续 EXIT: RET,http:/ 9 设某系统的模数转换器是ADC0809, 它的转换结束信号 EOC连接到8031 的P1
19、.7端, 当EOC的状态由低变高时, 则结束循环等待, 并读取转换值, 其程序如下: START: MOV DPTR, addr; 0809端口地址送DPTR MOV A, 00H ; 启动0809转换 MOVX DPTR, A LOOP: JNB P1.7, LOOP; 检测P1.7状态, 判是否转换结束 MOVX A, DPTR; 读取转换结果,http:/ 在内部 RAM中从50H单元开始的连续单元依次存放了一串字符, 该字符串以回车符为结束标志, 要求测试该字符串的长度。,程序如下: START: MOV R2, 0FFH MOV R0, 4FH ; 数据指针R0置初值 LOOP: I
20、NC R0 INC R2 CJNE R0, 0DH, LOOP RET,http:/ 散转程序设计,散转程序是分支程序的一种, 它可根据运算结果或输入数据将程序转入不同的分支。MCS - 51 指令系统中有一条跳转指令JMPA+DPTR, 用它可以很容易地实现散转功能。该指令把累加器的 8 位无符号数与 16 位数据指针的内容相加, 并把相加的结果装入程序计数器PC, 控制程序转向目标地址去执行。此指令的特点在于, 转移的目标地址不是在编程或汇编时预先确定的, 而是在程序运行过程中动态地确定的。目标地址是以数据指针 DPTR的内容为起始的 256 字节范围内的指定地址, 即由 DPTR的内容决
21、定分支转移程序的首地址, 由累加器A的内容来动态 选择其中的某一个分支转移程序。,http:/ 11 根据工作寄存器R0 内容的不同, 使程序转入相应的分支。 (R0)=0 对应的分支程序标号为PR0; (R0)=1 对应的分支程序标号为PR1; (R0)=N 对应的分支程序标号为PRN。,http:/ LP0: MOV DPTR, TAB ; 取表头地址 MOV A, R0 ADD A, R0 ; R0内容乘以2 JNC LP1 ; 无进位转移 INC DPH ; 加进位位 LP1: JMP A+DPTR; 跳至散转表中相应位置 TAB: AJMP PR0 AJMP PR1 AJMP PRN
22、,这一句不要行不行？,http:/ PR0, PR1, , PRN在同一个 2 KB范围的存储区内的情形。若超出2KB范围可在分支程序入口处安排一条长跳转指令, 可采用如下程序:,MOV DPTR, TAB MOV A, R0 MOV B, 03H ; 长跳转指令占 3 个字节 MUL AB XCH A, B,http:/ A, DPH MOV DPH, A XCH A, B JMP A+DPTR; 跳至散转表中相应的位置 TAB: LJMP PR0; 跳至不同的分支 LJMP PR1 LJMP PRN,http:/ 子程序和参数传递,一、 子程序的概念 通常把具有某种操作功能的程序段作为独立
23、的子程序, 以供不同程序或同一程序反复调用。在程序中需要执行这种操作的地方放置一条调用指令, 当程序执行到调用指令, 就转到子程序中完成规定的操作, 并返回到原来的程序继续执行下去。,http:/ 子程序的调用 调用子程序的指令有“ACALL”和“LCALL”, 执行调用指令时, 先将程序地址指针PC改变（“ACALL”加2, “LCALL”加 3）, 然后 PC值压入堆栈, 用新的地址值代替。执行返回指令时, 再将 PC值弹出。 子程序调用中, 主程序应先把有关的参数存入约定的位置, 子程序在执行时, 可以从约定的位置取得参数, 当子程序执行完, 将得到的结果再存入约定的位置, 返回主程序后
24、, 主程序可以从这些约定的位置上取得需要的结果, 这就是参数的传递。,http:/ 把内部RAM某一单元中一个字节的十六进制数转换成两位ASCII码, 结果存放在内部RAM的连续两个单元中。 假设一个字节的十六进制数在内部RAM40H单元, 而结果存入50H, 51H单元, 可以用堆栈进行参数传递, 程序如下:,MAIN: MOV R1, 50H ; R1 为存结果的指针 MOV A, 40H ; A为需转换的十六进制数 SWAP A ; 先转换高位半字 PUSH ACC ; 压栈 LCALL HEASC ; 调用将低半字节的内容转换; 成ASCII码子程序HEASC POP ACC MOV
25、R1, A ; 存高半字节转换结果 INC R1 PUSH 40H,http:/ HEASC POP ACC MOV R1, A ; 存低半字节转换结果 END HEASC: MOV R0, SP DEC R0 DEC R0 ; R0 指向十六进制数参数地址 XCH A, R0 ; 取被转换参数 ANL A, 0FH ; 保留低半字节 ADD A, 2 ; 修改A值 MOVC A, A+PC ; 查表 XCH A, R0; 结果送回堆栈 RET TAB: DB 30H, 31H, 32H, ,为什么R0连续2次减1？,转换结果是如何传递的？,为什么要加2,http:/ 查表程序设计,查表程序是
26、一种常用程序, 它广泛使用于 LED显示控制、打印机打印控制、数据补偿、数值计算、转换等功能程序中, 这类程序具有简单、执行速度快等特点。 所谓查表法, 就是预先将满足一定精度要求的表示变量与函数值之间关系的一张表求出, 然后把这张表存于单片机的程序存储器中, 这时自变量值为单元地址, 相应的函数值为该地址单元中的内容。查表, 就是根据变量X在表格中查找对应的函数值 Y, 使 Y=f(X)。,http:/ - 51指令系统中, 有两条查表指令: MOVC A, A+PC MOVC A, A+DPTR,http:/ 13 一个十六进制数存放在内部 RAM 的HEX单元的低 4 位中, 将其转换成
27、ASCII码并送回 HEX单元。 十六进制 09的ASCII码为30H39H, AF的ASCII码为41H46H, ASCII码表格的首地址为ASCTAB。编程如下:,ORG 1000H HEXASC: MOV A, HEX ANL A, 0FH ADD A, 3; 修改指针 MOVC A, A+PC MOV HEX, A RET,http:/ DB 30H, 31H, 32H, 33H, 34H DB 35H, 36H, 37H, 38H, 39H DB 41H, 42H, 43H, 44H, 45H DB 46H 在这个程序中, 查表指令MOVC A, A+PC到表格首地址有两条指令, 占
28、用 3 个字节地址空间, 故修改指针应加 3。,http:/ 14 设有一个巡回检测报警装置, 需对 96 路输入进行控制, 每路有一个额定的最大值, 是双字节数。当检测量大于该路对应的最大值时, 就越限报警。假设R2 为保存检测路数的寄存器, 其对应的最大额定值存放于 31H和 32H单元中。 查找最大额定值的程序如下:,FMAX: MOV A, R2 ADD A, R2 ; 表中一个额定值为2个字节 MOV 31H, A MOV DPTR, TAB ; 表首址,http:/ A, A+DPTR; 查表读取第一个字节 XCH A, 31H ; 第一个字节内容存入31H INC DPTR MO
29、VC A, A+DPTR; 查表读取第二个字节 MOV 32H, A ; 第二字节的内容存入32H TAB: DW 1230H, 1450H, . DW 2230H, 2440H, . DW 3120H, 3300H, .,http:/ 15 在一个温度检测系统中, 温度模拟信号由 10 位A/D输入。将A/D结果转换为对应温度值, 可采用查表方法实现。 先由实验测试出整个温度量程范围内的A/D转换结果, 把A/D转换结果000H3FFH所对应的温度值组织为一个表存储在程序存储器中, 那么就可以根据检测到的模拟量的 A/D转换值查找出相应的温度值。 设测得的A/D转换结果已存入 20H, 21
30、H单元中（高位字节在20H中, 低位字节在21H中）, 查表得到的温度值存放在22H,23H单元（高位字节在 22H中, 低位字节在23H中）。,http:/ FTMP: MOV DPTR, TAB ; DPTR表首地址 MOV A, 21H ; （20H）（21H）2 CLR C RLC A MOV 21H, A MOV A, 20H RLC A MOV 20H, A MOV A, 21H ; 表首地址+偏移量 ADDC A, DPL MOV DPL, A,http:/ A, 20H ADDC A, DPH MOV DPH, A CLR A MOVC A, A+DPTR; 查表得温度值高位字
31、节 MOV 22H, A CLR A INC DPTR MOVC A, A+DPTR; 查表得温度值低位字节 MOV 23H, A RET TAB: DW ,http:/ 数制转换,例 16 将一个字节二进制数转换成 3 位非压缩型BCD码。 设一个字节二进制数在内部RAM 40H单元, 转换结果放入内部 RAM 50H, 51H, 52H单元中（高位在前）, 程序如下:,HEXBCD: MOV A, 40H MOV B, 100 DIV AB MOV 50H, A MOV A, 10 XCH A, B DIV AB MOV 51H, A MOV 52H, B RET,http:/ 17 设
32、4 位BCD码依次存放在内存 RAM中 40H43H单元的低4 位, 高 4 位都为 0, 要求将其转换为二进制数, 结果存入 R2R3 中。 一个十进制数可表示为: Dn10n +Dn-110n-1 + + D0100 =（Dn10+Dn-1）10+Dn-2）10+）+D0 当n=3时, 上式可表示为: （D310+D2）10+D1）10+D0,http:/ MOV R0, 40H ; R0指向最高位地址 MOV R1, 03 ; 计数值送R1 MOV R2, 0 ; 存放结果的高位清零 MOV A, R0 MOV R3, A LOOP: MOV A, R3 MOV B, 10 MUL AB
33、 MOV R3, A ; (R3)10 的低 8 位送R3 MOV A, B XCH A, R2 ; (R3)10的高 8 位暂存R2 MOV B, 10,http:/ AB ADD A, R2 MOV R2, A ; R210+（ R310）高 8 位送R2 INC R0 ; 取下一个 BCD数 MOV A, R3 ADD A, R0 MOV R3, A MOV A, R2 ADDC A, 0 ; 加低字节来的进位 MOV R2, A DJNZ R1, LOOP RET,http:/ 运算程序,一、 加、 减法程序,例 18 将40H开始存放的 10 个字节的数与 50H开始存放的10 个字
34、节的数相减（假设被减数大于减数）。 设被减数指针为 R0, 减数指针为 R1, 差数放回被减数单元, R5 存放字节个数, 则程序如下:,http:/ MOV R0, 40H MOV R1, 50H MOV R5, 10 CLR C SUB1: MOV A, R0 SUBB A, R1 MOV R0, A INC R0 INC R1 DJNZ R5, SUB1 RET,http:/ 乘法运算程序 在计算机中, 常将乘法采用移位和加法来实现。 例19 将（R2R3）和（R6R7）中双字节无符号数相乘, 结果存入 R4R5R6R7。 此乘法可以采用部分积右移的方法来实现, 其程序框图如图4.6 所
35、示,http:/ NMUL程序框图,http:/ MOV R4, 0 ; 初始化 MOV R5, 0 CLR C MOV R0, 16 NMUL1: MOV A, R4 ; CyR4R5R6R7右移一位 RRC A MOV R4, A MOV A, R5 ,http:/ A MOV R5, A MOV A, R6 RRC A MOV R6, A MOV A, R7 RRC MOV R7, A JNC NMUL2 ; C为移出乘数的最低位 MOV A, R5 ; （R4R5）+（R2F3)（R4R5）,http:/ A, R3 MOV R5, A MOV A, R4 ADDC A, R2 MOV R4, A NMUL2: DJNZ R0, NMUL1 ; 循环16位 MOV A, R4 ; 最后结果再移一位 RRC A MOV R4, A MOV A, R5 RRC A MOV R5, A MOV A, R6,http:/ A MOV R6, A MOV A, R7 RRC A MOV R7, A RET,http:/ 20 假定被乘数在（R4R3）中, 乘数放在R2中, 乘积放在R7R6和R5中。 MCS - 51 中有 8 位数的乘法指令