《单片机原理及应用》第五章 汇编语言程序设计.ppt

第,2,章,C8051F,单片机的结构与原理,2.1 C8051F,系列单片机总体结构,2.2 C8051F020,存贮器组织,2.3 CIP-51,指令介绍,2.4,中断系统,2.5,端口输入,/,输出,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五章 汇编 语言程序设计,1 程序设计方法,2 顺序程序,3 分支程序,4 循环程序,5 子程序,6 算术运算程序,第五章 汇编语言程序设计,5-1-2 汇编语言程序设计步骤,一.,分析问题。,二.,确定算法。,三.,制定程序流程图：表示程序结构和程序功能,四.,编制源程序,1.合理分配存储器单元和了解,I/O,接口地址。,2.按功能设计程序，,明确各程序之间的相互关系。,3.用注释行说明程序，,便于阅读和修改调试和修改。,五.,程序调试。,开始,1,Y,N,?,第五章 汇编语言程序设计,5,-1-3,评价程序质量的标准,(1)程序的执行时间。,(2)程序所占用的内存字节数。,(3)程序的逻辑性、可读性。,(4)程序的兼容性、可扩展性。,(5),程序的可靠性。,5-2 顺序程序,直线程序又称简单程序，程序走向只有一条路径。,例1 双字节变补程序（设数据在,R4 R5,中）,双字节变补程序(设数据在,R4R5,中)：,MOV A，R5；,取低字节,CPL A,ADD A，#1；,低字节变补,MOV R5，A,MOV A，R4；,取高字节,CPL A,ADDC A，#0；,高字节变补,MOV R4，A,第五章 汇编语言程序设计,第五章 汇编语言程序设计,例2 压缩式,BCD,码分解成为单字节,BCD,码。,MOV R0，#40H；,设指针,MOV A，R0；,取一个字节,MOV R2，A；,暂存,ANL A，#0FH；,清0高半字节,INC R0,MOV R0，A ；,保存数据个位,MOV A，R2,SWAP A ；,十位换到低半字节,ANL A，#0FH,INC R0,MOV R0，A；,保存数据十位,十 个,第五章 汇编语言程序设计,例5-1,假设两个双字节无符号数，分别存放在,R1R0,和,R3R2,中，高字节在前，低字节在后。编程使两数相加，和数存放回,R2R1R0,中。,ORG 1000h,CLR C,MOV A,，,R0,；,取被加数低字节至,A,ADD A,，,R2,；,与加数低字节相加,MOV R0,，,A,；,存和数低字节,MOV,A,，,Rl,；,取被加数高字节至,A,ADDC A,，,R3,；,与加数高字节相加,MOV,Rl,，,A,；,存和数高字节,MOV A,，,#0,ADDC A,，,#0,；,加进位位,MOV R2,，,A,；,存和数进位位,SJMP$,；,原地踏步,END,条件满足?,N,影响条件,处理段,Y,N,第五章 汇编语言程序设计,5-3 分支程序,由条件转移指令构成程序判断框部分，形成程序分支结构。,5-3-1单重分支程序,一个判断决策框，程序有两条出路。两种分支结构。,例1 求,R2,中补码绝对值，正数不变，负数变补。,MOV A，R2,JNB ACC.7，NEXT ；,为正数？,CPL A ；,负数变补,INC A,MOV R2，A,NEXT：SJMP NEXT ；,结束,第五章 汇编语言程序设计,5-3-2 多重分支程序,多次使用条件转移指令，形成两个以上判断框。,例5-7,设30,H,单元存放的是一元二次方程,ax,2,+bx+c=0,根的判别式=,b,2,-4ac,的值。,解:值为有符号数，有三种情况，即大于零、等于零、小于零。,第五章 汇编语言程序设计,编程：,ORG 1000H,START：MOV A，30H ；,值送,A,JNB ACC.7，YES ；=0,转,YES,MOV 31H，#0 ；0,转,TOW,MOV 31H，#1 ；=0,有相同实根,SJMP FINISH,TOW：MOV 31H,#2 ；,有两个不同实根,FINISH：SJMP$,第五章 汇编语言程序设计,5-3-3,N,路分支程序,N,路分支程序是根据前面程序运行的结果，可以有,N,种选择，并能转向其中任一处理程序。,第五章 汇编语言程序设计,例5-10 128路分支程序。,功能：根据,R3,的值(00,H7FH),转到128个目的地址。,参考程序：,JMPl28:MOV A，R3,RL A,；(A)2,MOV DPTR，#PRGTBL,；,散转表首址送,DPTR,JMP A+DPTR ；,散转,PRGTBL：AJMP ROUT00,AJMP ROUT01,AJMP ROUT7F,；128,个,AJMP,指令占256个字节,第五章 汇编语言程序设计,例,5-11 256,路分支程序,功能：根据,R3,的值转移到,256,个目的地址；,入口条件：,(,R3)=,转移目的地址代号,(00,H,FFH),；,出口条件：转移到相应分支处理程序入口。,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个分支程序，则转移,INC DPH,；,否则基址加256,第五章 汇编语言程序设计,LOWl28,：,MOV,TEMP,，,A,；,暂存,A,INC A,；,指向地址低,8,位,MOVC A,，,A+DPTR,；,查表，读分支地址低,8,位,PUSH ACC,；,地址低,8,位入栈,MOV A,，,TEMP,；,恢复,A,，,指向地址高,8,位,MOVC A,，,A+DPTR,；,查表，读分支地址高,8,位,PUSH ACC,；,地址高,8,位入栈,RET,；,分支地址弹入,PC,实现转移,PRGTBL:DW ROUT00,；,占用512个字节,DW ROUT01,第五章 汇编语言程序设计,例,5-12,大于,256,路分支转移程序,功能：根据入口条件转向,n,个分支处理程序,入口条件：,(,R7R6)=,转移目的地址代号；,出口条件：转移到相应分支处理程序入口。,程序散转表中有,N,条,LJMP,指令，每条,LJMP,指令占3个字节，因此要按入口条件将址代号乘以3，用乘积的高字节加,DPH，,乘积的低字节送,A(,变址寄存器)。,PRGTBL,：,LJMP ROUT0,LJMP ROUT1,LJMP ROUT2,第五章 汇编语言程序设计,参考程序：,JMPN,：,MOV DPTR,，,#PRGTBL,；,DPTR,指向表首址,MOV A,，,R7,；,取地址代号高,8,位,MOV B,，,#3,；,MUL AB,；,3,ADD A,，,DPH,；,MOV DPH,，,A,；,修改指针高,8,位,MOV A,，,R6,；,取地址代号低,8,位,MOV B,，,#3,；,3,MUL AB,；,XCH A,，,B,；,交换乘积的高低字节,ADD A,，,DPH,；,乘积的高字节加,DPH,MOV DPH,，,A,XCH A,，,B,；,乘积的低字节送,A,JMP A+DPTR,；,散转,第五章 汇编语言程序设计,5-4 循环程序,包含多次重复执行的程序段，循环结构使程序紧凑。,5-4-1循环程序的导出,各个环节任务：,一初始化部分,循环准备工作。,如：清结果单元、设指针、设循环控制变量初值等。,二循环体,循环工作部分：,需多次重复处理的工作。,循环控制部分：,1.修改指针和循环控制变量。,2.检测循环条件：满足循环条件，继续循环，否则退出循环。,三.结束部分,处理和保存循环结果。,1）已知循环次数 2）循环次数未知,允许0次循环的循环结构：在循环工作之前检测循环条件。,循环控制?,循环工作,循环结束,循环初始化,Y,N,N,Y,第五章 汇编语言程序设计,单重循环,简单循环结构：循环体中不套循环。,例：,求,n,个单字节数据的累加，设数据串已在43,H,起始单元，数据串长度在42,H,单元，累加和不超过2个字节。,SUM：MOVR0，#42H；,设指针,MOVA，R0,MOVR2，A,；,循环计数器,R2n,CLRA,；,结果单元清0,MOVR3，A,ADD1：INCR0,；,修改指针,ADDA，R0,；,累加,JNC NEXT,；,处理进位,INCR3,；,有进位，高字节加1,NEXT:DJNZ R2,ADD1,；,循环控制：数据是否加完？,MOV40H，A,；,循环结束，保存结果,MOV41H，R3,RET,第五章 汇编语言程序设计,循环控制方法,：,计数控制、特征标志控制。,一.计数控制：,设循环计数器，控制循环次数。,正计数,和,倒计数,两种方式。,例：,为一串7位,ASCII,码数据的,D,7,位加上,奇校验,，设数据存放在片外,RAM,的2101,H,起始单元，数据长度在2100,H,单元。,MOV DPTR，#2100H,MOVX A，DPTR,MOV R2，A,NEXT：INC DPTR,MOVX A，DPTR,ORL A，#80H,JNB P，PASS；,判断是否加校验,MOVX DPTR，A；,是，则加奇校验,PASS：,DJNZ R2，NEXT,DONE：SJMP DONE,第五章 汇编语言程序设计,二.特征控制：,设定循环结束标志实现循环控制。,例：找正数表最小值。正数表存在片外,RAM,中以,LIST,为起始单元，用-1作为结束标志。,START：MOVDPTR，#LIST ；,数表首地址,MOVB，#127 ；,预置最小值,NEXT：MOVX A，DPTR ；,取数,INCDPTR ；,修改指针,CJNE A，#0FFH，NEXT1；,是否为数表结尾？,SJMP DONE ；,循环结束,NEXT1：CJNE A，B，NEXT2 ；,比较,NEXT2：JNCNEXT ；Cy=1,则,AB,MOVB，A ；,保存较小值,SJMP NEXT,DONE：SJMP DONE,第五章 汇编语言程序设计,5-4-2 多重循环,循环体中套循环结构。以双重循环使用较多。,例：将内存一串单字节无符号数升序排序。,步骤：,每次取相邻单元的两个数比较，,决定是否需要交换数据位置。,第一次循环，比较,N-1,次，取数据表中最大值。,第二次循环，比较,N-2,次，取到次大值。,第,N-1,次循环：比较一次，排序结束。,内循环控制?,循环工作,循环结束,外循环控制?,内循环初始化,开始,外循环初始化,N,N,Y,Y,第五章 汇编语言程序设计,SORT：MOV A，#N-1；N,个数据排序,MOV R4，A；,外循环次数,LOOP1：MOV A，R4,MOV R3，A；,内循环次数,MOV R0，#TAB；,设数据指针,LOOP2：MOV A，R0；,取二数,MOV B，A,INC R0,MOV A，R0,CJNE A，B，L1；,比较,L1：JNC UNEX；AB，,不交换,DEC R0；,否则交换数据,XCH A，R0,INC R0,MOV R0，A,UNEX：DJNZ R3，LOOP2；,内循环结束？,DJNZ R4，LOOP1；,外循环结束？,RET,R3R31=0?,B（R0）,A (R0+1),循环结束,外循环次数,R4,R4R41=0?,内循环次数,R3,表首,TABR0,开始,A B？,(,R0)(R0+1),R0 R0+1,Y,N,N,Y,N,Y,N,Y,第五章 汇编语言程序设计,软件延时程序,用循环程序将指令重复多次执行，实现软件延时。,试计算延时程序的执行时间。,源程序指令周期(,M),指令执行次数,DELAY：MOV R6，#64H1,I1：MOV R7，#0FFH 1,I2：DJNZ R7，I2 2,DJNZ R6，I1 2,RET 2,延时时间计算：（设时钟,f=12MHz）,t=(11+1100+2100255+2100+21)M=51.3 ms,1,100,100,255,100,1,第五章 汇编语言程序设计,5.5.2,编写循环程序应注意的问题,1）循环体前应注意安排循环初始化；,2）内外循环间不应相互交叉。,第五章 汇编语言程序设计,5-5 查表程序,例,5-19,一个十六进制数存放在,HEX,单元的低四位，将其转换成,ASCII,码并送回,HEX,单元。,编程：,ORG 0100H,HEX EQU 30H,HEXASC,：,MOV,A,HEX,ANL A,，,#00001111B,ADD A,，,#3,；,变址调整,MOVC A,，,A+PC,MOV HEX,，,A,；,2,字节,RET,；,1,字节,ASCTAB,：,DB30H,，,3lH,，,32H,，,33H,DB34H,，,35H,，,36H,，,37H,DB38H,，,39H,，,41H,，,42H,DB43H,，,44H,，,45H,，,46H,END,第五章 汇编语言程序设计,5-6 子程序设计,子程序：能完成某项特定功能的独立程序段，可被反复调用。,优点：,(1),不必重复书写同样的程序，提高编程效率；,(2),程序的逻辑结构简单，便于阅读；,(3),缩短了源程序和目标程序的长度，节省了程序存储器空间；,(4),使程序模块化、通用化，便于交流，共享资源；,(5),便于按某种功能调试。,第五章 汇编语言程序设计,1.子程序结构,一子程序入口用标号作为子程序名。,二调用子程序之前设置好堆栈。,三用返回指令,RET,结束子程序，并保证堆栈栈顶为调,用程序的返回地址。,四.子程序嵌套须考虑堆栈容量。,五.提供足够的调用信息:,如：,子程序名、子程序功能、入口参数和出口参数、,子程序占用的硬件资源、子程序中调用的其他子程序名。,第五章 汇编语言程序设计,2.参数传递,入口参数：调用子程序之前，需要传给子程序的参数。,出口参数：子程序送回调用程序的结果参数。,(1)子程序无须传递参数,第五章 汇编语言程序设计,(2)用累加器和工作寄存器传递参数,例,5-24,双字节求补子程序,CPLD,。,解,入口参数：,(,R7R6)=16,位数,出口参数：,(,R7R6)=,求补后的,16,位数,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 汇编语言程序设计,(3)通过操作数地址传递参数,例,5-25,n,字节求补子程序。,解,入口参数：,(,R0)=,求补数低字节指针，,(,R7)=n-1,出口参数：,(,R0)=,求补后的高字节指针,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 汇编语言程序设计,(4)通过堆栈传递参数,例,5-26,在,HEX,单元存放两个十六进制数，将它们分别转换,成,ASC,码并存入,ASC,和,ASC+1,单元。,解,由于要进行两次转换，故可调用查表子程序完成。,主程序：,MAIN,：,PUSH HEX,；,取被转换数,LCALLHASC,；,转子,*,PC POP ASC,；,ASCLASC,MOV A,，,HEX,；,取被转换数,SWAP A,；,处理高四位,PUSH ACC,LCALL HASC,；,转子程序,POP ASC+1,；,ASCH ASC+1,第五章 汇编语言程序设计,子程序：,HASC,：,DEC SP,DEC SP ；,修改,SP,指向,HEX,POPACC ；,弹出,HEX,ANL A,，,#0FH,；,屏蔽高四位,ADD A,，,#5,；,变址调整,MOVCA,，,A+PC ；,查表,PUSHACC ；,结果入栈,(2,字节,),INCSP ；,(1,字节,),INCSP ；,修改,SP,指向断点位置,(1,字节,),RET,；,(1,字节,),ASCTAB,：,DB 0 1,2.7,DB 8 9 A,.,F,第五章 汇编语言程序设计,3.现场保护,推入与弹出的顺序应按“先进后出”，或“后进先出”的顺序，才能保证现场的恢复。,例：十翻二子程序的现场保护。,BCDCB,：,PUSH ACC,PUSH PSW,PUSH DPL,；,保护现场,PUSH DPH,POP DPH,POP DPL,POP PSW,；,恢复现场,POP ACC,RET,第五章 汇编语言程序设计,4.设置堆栈,调用子程序时，主程序的断点将自动入栈；,转子后，现场的保护都要占用堆栈工作单元，尤其多重转子或子,程序嵌套，需要,使栈区有一定的深度,。,由于,MCS-51,的堆栈是由,Sp,指针组织的内部,RAM,区，仅有,128,个,地址空间,，,堆栈并非越深越好，深度要恰当。,第五章 汇编语言程序设计,5.6.3,子程序的调用及嵌套,1,子程序调用,2,子程序嵌套,第五章 汇编语言程序设计,2,子程序嵌套,断点入栈,断点出栈,