第7章汇编语言程序设计.ppt

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1、第7章 汇编语言程序设计,7.1 伪指令 7.2 算术运算程序的设计 7.3 循环程序的设计 7.4 查表程序的设计 7.5 检索程序的设计 7.6 分支程序的设计 7.7 码制转换程序的设计 7.8 逻辑操作程序,主 要 内 容,2019/10/25,单片机原理与应用,2,第7章 汇编语言程序设计,程序设计是为了解决某一个问题，把指令（或 语句）按照一定的意图有序地组合在一起。 目前，基于MCS-51单片机的程序开发设计有采 用汇编语言和高级语言2种形式，高级语言有采用C 语言、BASIC语言、PLM语言等，大多数集成开发环 境（Integrated Development Environm

2、ent，IDE） 软件都支持这2种形式。,2019/10/25,单片机原理与应用,3,汇编程序设计的步骤： （1）分析题目或课题的要求，正确理解解决什么问 题，如何解决问题、有哪些可利用的资源、对计算 精度的要求等；另外，了解应用系统硬件的结构和 功能与课题任务的关联。 （2）确定解决问题的方案，画出程序流程框图； （2）根据解决方案，确定变量及其数据存储格式， 给各个变量分配存储空间； （3）根据程序流程图，选用合适的指令编写程序， 完成源程序的设计； （4）在集成开发环境上调试，完成设计要求的功能。,第7章 汇编语言程序设计,2019/10/25,单片机原理与应用,4,7.1 伪指令,伪指

3、令（Pseudo Instruction）是汇编语言中起 解释说明的命令，它不是单片机的指令。 在单片机的集成开发环境中，向汇编系统说明 程序存储在程序存储器的哪个区域、本汇编语言程 序到何处结束、变量代号对应的单元地址或所代表 的数值等。在汇编时，伪指令不会产生目标代码， 不影响程序的执行。,2019/10/25,单片机原理与应用,5,7.1 伪指令,常用的有以下几种伪指令： （1）设置起始地址伪指令ORG ORG xxxxH 如： ORG 0100H SUB: MOV R0, #30H （2）赋值伪指令EQU 变量代号 EQU 数值 如： LEN EQU 20; 在程序中变量LEN的值为2

4、0H Xdata EQU 4F8BH;在程序中变量Xdata的值 为4F8BH,2019/10/25,单片机原理与应用,6,7.1 伪指令,（3）定义字节数据伪指令DB 标号 DB data 如： 2000H DB 30H ; 伪指令DB也可用来定义多个连续单元为常数， 即用来定义一组单字节数据组成的常数表。 如： ORG 1000H DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H, 37H,38H,39H, 2EH,0DH,2019/10/25,单片机原理与应用,7,7.1 伪指令,（4） 定义双字节数据伪指令DW 标号: DW data16 如: ORG 3000H DATA

5、: DW 0FDE1H RET DATAA: DW 1345, 2241, 34556 （5） 位地址赋值伪指令BIT 变量代号 BIT 位地址 如: CS BIT P2.0 FLAG BIT 20H.6 （6） 汇编结束伪指令END END,2019/10/25,单片机原理与应用,8,7.2 算术运算程序的设计,在MCS-51单片机指令系统中，算术运算指令仅支持2个无符号的8位二进制数的运算，二进制数算术运算是按字节的方式进行的。,2019/10/25,单片机原理与应用,9,7.2 算术运算程序的设计,例1 多字节二进制加法。,二进制数加法算法,2019/10/25,单片机原理与应用,10,

6、7.2 算术运算程序的设计,例2 多字节二进制减法。,减法算法,2019/10/25,单片机原理与应用,11,7.2 算术运算程序的设计,例3 多位十进制数加法。,多位十进制加法算法,2019/10/25,单片机原理与应用,12,7.2 算术运算程序的设计,例4 多位十进制减法 2位十进制数减法算法： XYX100Y X9AHY 把十进制减法变换成二进制减法（求十进制减数的补码）和十进制加法2步进行。多位十进制数减法也采用了同样的算法。,2019/10/25,单片机原理与应用,13,7.2 算术运算程序的设计,（1）2位十进制数减法子程序： 入口条件：R0指出被减数所在单元的地址；R1指出减数

7、 所在单元的地址； 出口条件：R0指出差所在单元的地址，进位在Cy中； SH_SUB: MOV A, #9AH SUBB A, R1 ADD A, R0 DA A MOV R0, A INC R0 INC R1 CPL C RET,2019/10/25,单片机原理与应用,14,7.2 算术运算程序的设计,（2）6位十进制数加法程序： MOV R0, #20H MOV R1, #30H MOV R5, #03H CLR C DOSUB: ACALL SH_SUB DJNZ R5, DOSUB RET,2019/10/25,单片机原理与应用,15,7.2 算术运算程序的设计,例5 多字节数二进制乘

8、法,2019/10/25,单片机原理与应用,16,7.2 算术运算程序的设计,例6 多字节二进制除法 2个多字节无符号二进制数的除法是采用移位和 减法运算实现的，实现过程与进行十进制数乘 法形似，每次进行除法运算时，如果余数大于减数 （够减）则商1，否则，商0。 该算法要求被除数的高八位数据必须小于除数，否则，作为溢出处理，子程序把标志位OV的状态置为1，从子程序返回。,2019/10/25,单片机原理与应用,17,7.2 算术运算程序的设计,除法程序流程图,2019/10/25,单片机原理与应用,18,7.3 循环程序的设计,（一）循环结构的组成 循环结构由4部分组成：初始化部分、循环处理

9、部分、循环控制部分和循环结束部分。,循环结构组成,2019/10/25,单片机原理与应用,19,7.3 循环程序的设计,汇编语言程序设计中常见的典型循环结构,（1）先处理后判断的结构,（2）先判断后处理的结构,2019/10/25,单片机原理与应用,20,7.3 循环程序的设计,（二）循环程序设计举例 例7 设单片机系统采集的8个单字节数据存储在单片机内部RAM的30H开始的连续单元中，求它们的均值。 一组数据平均值的公式为： 其中， 为第i个数据，N为数据的个数。 要计算出平均值需要进行2种运算：求数据的总和、数据总和除以数据个数。 （1）求数据的总和算法如下：,2019/10/25,单片机

10、原理与应用,21,7.3 循环程序的设计,多个数据求总和的流程图,2019/10/25,单片机原理与应用,22,7.3 循环程序的设计,（2）求均值,采用右移除以2的算法实现。,2019/10/25,单片机原理与应用,23,7.3 循环程序的设计,例8 设有一个字符串以回车符（ASCII码为0DH）为 结束标志，并存放在内部RAM的40H单元开始的连 续存储单元中，编写测试字符串长度的程序。,2019/10/25,单片机原理与应用,24,7.3 循环程序的设计,测试字符串长度的程序流程框图,2019/10/25,单片机原理与应用,25,7.4 查表程序的设计,查表程序是一种在单片机应用系统中常

11、用的程 序，例如，显示输出时，利用查表程序提取字型编 码，数值运算时，利用它可以避免进行复杂的程序 运算或转换运算，可以完成数据插补、修正、计算、 转换等功能 。,2019/10/25,单片机原理与应用,26,地址,ASCII,x,存储ASCII码的单元地址与x的关系为：ASC_TABx。,2019/10/25,单片机原理与应用,27,7.4 查表程序的设计,例10 设字符09、AF的ASCII码已作为常数存储在 程序存储器中，编写子程序由给定x（ ）查找 其对应的ASCII码。,2019/10/25,单片机原理与应用,28,7.4 查表程序的设计,CHECHUP: MOV DPTR, #AS

12、C_TAB;设置表的首地址 MOV A, R2 ;取x MOVC A, A+DPTR；查表取ASCII码 MOV R2, A ;存查到的ASCII码 RET ASC_TAB: DB 30H, 31H, 32H, 33H, 34H, 35H, 36H, 37H, 38H, 39H DB 41H, 42H, 43H, 44H, 45H, 46H,2019/10/25,单片机原理与应用,29,7.4 查表程序的设计,地址,数据,单字节x单字节Y （任意长度）,存储单元地址与x的关系为： TABx,x,2019/10/25,单片机原理与应用,30,7.4 查表程序的设计,地址,数据,单字节x双字节Y,

13、0,1,2,3,7E,7F,存储单元地址与x的关系为： 第一个字节：TAB2x 第一个字节：TAB2x+1,x,0,1,2,3,7E,7F,2019/10/25,单片机原理与应用,31,7.4 查表程序的设计,单字节x双字节Y （任意长度）,地址,数据,0,1,2,3,FE,FF,存储单元地址与x的关系为： 第一个字节：TAB2x 第一个字节：TAB2x+1,0,1,2,3,FE,FF,x,2019/10/25,单片机原理与应用,32,双字节x双字节Y （任意长度）,地址,数据,0000,0001,0002,0003,RRRR,HHHH,7.4 查表程序的设计,存储单元地址与x的关系为： 第一

14、个字节：TAB2x 第一个字节：TAB2x+1,0000,0001,0002,0003,RRRR,HHHH,x,2019/10/25,单片机原理与应用,33,地址,数据,单字节x3字节Y,0,1,2,29,存储单元地址与x的关系为： 第一个字节：TAB3x 第二个字节：TAB3x+1 第三个字节：TAB3x+2,2019/10/25,单片机原理与应用,34,7.5 检索程序的设计,数据检索为关键字查找，通常有两种方法：顺 序检索和对分检索。本节介绍前者，对分检索请参 阅相关资料。,数据检索,顺序检索,对分检索,2019/10/25,单片机原理与应用,35,7.5 检索程序的设计,例15 设内部

15、RAM有一单字节无符号数数据块，存储在以30H单元为首地址的区域中。长度为50个字节，试编程找出其中最小的数，并放在20H单元。,2019/10/25,单片机原理与应用,36,7.5 检索程序的设计,2019/10/25,单片机原理与应用,37,7.5 检索程序的设计,例16 从一个字符串找出一个A的关键字，字符串的结束标志为EOF。设字符串存放在20H单元开始的区域，字符以ASCII码形式存储，找到关键字标志位F0置1，否则清0。,2019/10/25,单片机原理与应用,38,7.5 检索程序的设计,程序流程图,2019/10/25,单片机原理与应用,39,7.6 分支程序的设计,分支程序主

16、要是根据判断条件的成立与否来确定程序的走向。可组成简单分支结构和多分支结构。,2019/10/25,单片机原理与应用,40,7.6 分支程序的设计,（二）多分支选择结构 当程序的判别部分有两个以上的出口流向时， 称为多分支选择结构。,多分支选择结构,2019/10/25,单片机原理与应用,41,7.6 分支程序的设计,例17 x和y为2个带符号单字节数据，以原码方式存 放，编制程序求它们的乘积。,2019/10/25,单片机原理与应用,42,7.6 分支程序的设计,例18 设变量x的值存放在内部RAM的30H单元中， 编程求解下列函数式，将求得的函数值存入40H单 元。,2019/10/25,

17、单片机原理与应用,43,7.7 码制转换程序的设计,在单片机应用系统中，计算机CPU计算、存储是 以二进制形式进行的；人机交换信息时，经常采用 十进制；设备与设备之间交换信息时，有时采用 ASCII码；等等，码制转换程序是单片机应用系统常 用的程序之一。,2019/10/25,单片机原理与应用,44,7.7 码制转换程序的设计,（一）二进制数与十进制数（BCD码）之间的转换程序设计 例19 设工作寄存器R6和R7中存储16位二进制数，R6中存放高八位，把该数转换为BCD码形式，并存结果于(R3),(R4),(R5). 二进制数转换为十进制数的方法为按权展开，设16位 二进制数 ，则对应的十进制

18、数为 转换时，乘以2可以采用左移方法实现，从最高位 开始，逐位加到BCD码存储单元的最低位，并进行十进制加法调整，然后左移，当最低位 加入后，转换完成。,2019/10/25,单片机原理与应用,45,7.7 码制转换程序的设计,二进制数转换BCD码程序流程图,2019/10/25,单片机原理与应用,46,7.7 码制转换程序的设计,例20 设工作寄存器R6和R7中存储4位十进制数（BCD码形式），把该数转换为二进制数，并存结果于(R3),(R4). 设4位十进制数a3 a2 a1 a0 a3 a2 a1 a0= a3103 +a2102 + a1101 + a0 =(a3101 +a2)102

19、 +( a1101 + a0) 转换算法：（1）子程序： ai+1101 +ai （2）高2位（千位百位）调用子程序后，转换结果100 （3）低2位（十位个位）调用子程序 （4）（2）、（3）两步的结果相加。,2019/10/25,单片机原理与应用,47,7.7 码制转换程序的设计,（二）ASCII代码与十六进制数之间的转换程序设计 例21 把2个ASCII码表示的十六进制数转换成1个字节的十六进制数。,ASCII,16进制字符,2019/10/25,单片机原理与应用,48,ASCII代码转换十六进制数,2019/10/25,单片机原理与应用,49,十六进制数转换ASCII代码,2019/10

20、/25,单片机原理与应用,50,7.7 码制转换程序的设计,（三）ASC1I码与十进制数（BCD码）之间的转换程序设计,ASC1I码与BCD码,BCD码与ASC1I码,2019/10/25,单片机原理与应用,51,7.8 逻辑操作程序,开关量的检测和控制是计算机控制系统中的一 个非常重要的组成部分。如电机启动与停止，继电 器和接触器动作、电磁阀的开闭等等，在控制系统 中，它们动作是由许多信号的逻辑组合后决定的， 这种逻辑运算在MCS-51单片机中可以由位操作指令 方便地实现。 位操作指令是其它MCS-51单片机的一个特色。,2019/10/25,单片机原理与应用,52,7.8 逻辑操作程序,例

21、22 设U 、V、W、Q分别是P1.1、P1.2、P1.3和 P1.5，X和Y为单片机内部人为设置的标志位，它们 分别是27H.1和27H.0，Z为定时/计数器T0的溢出标 志TF0。用软件实现下列逻辑表达式,2019/10/25,单片机原理与应用,53,7.8 逻辑操作程序,程序实现如下： MOV C, 27H.1 ANL C, /P1.1 MOV 20H.0, C ; 暂存 MOV C, 27H.0 ANL C, /P1.1 ANL C, TF0; ; ORL C, 20H.0; MOV 20H.0, C ; 暂存 + MOV C, 27H.1 ANL C, /27H.0 ANL C, TF0 ; ORL C, 20H.0; MOV 20H.0, C ;暂存 MOV C, 27H.0 CPL C ANL C, P1.1 ; ORL C, 20H.0 ; MOV P1.5, C RET,2019/10/25,单片机原理与应用,54,end,