4汇编程序设计.ppt

第四章 汇编语言程序设计 §4-1 汇编语言程序设计基本概念 §4-2 汇编语言程序的基本结构形式,§4-1 汇编语言程序设计基本概念 一、MCS-51指令操作数说明 1、语句格式 标号： 操作码 操作数（目的操作数，源操作数） ；注释 2、操作数 对于立即数 #data （1）立即数188，可表示为 #10111100B、#0BCH、#188 （2）MOV R0，# BLOCK；BLOCK为定义过的标号地址 对于直接地址 direct （1）二进制、十进制、十六进制数，MOV A，30H （2）定义过的标号地址，AGAIN：LJMP AGAIN （3）表达式，如SUM+2，其中SUM为定义过的标号地址 （4） SFR寄存器符号名称，如SP、DPH、DPL等,对于偏移量 rel （1）可以是数值、标号地址、表达式 （2）使用特殊符号“$”，它代表本条转移指令所在的地址， 如LJMP $（死循环） （3）实际编程时，凡指令中用到地址（rel、 addr11 、addr16 等）都可用标号地址代替实际地址，而地址的运算由汇编程序 完成。 二、常用伪指令 汇编：将计算机不可直接识别的汇编语言源程序翻译成机器语 言的过程。分为计算机汇编和人工汇编两种。 汇编程序：具有完成汇编功能的程序。 目标程序：汇编语言源程序经过汇编得到的机器语言程序。 伪指令：提供汇编用控制信息的指令，只能被汇编程序所识 别，不是单片机的CPU可执行的指令。,1、定位伪指令ORG(Origin) 格式： 标号： ORG m m：16位二进制数，代表地址。 功能：指出汇编语言程序通过编译，得到的机器语言程序的起 始地址。 2、定义字节伪指令DB（Define Byte） 格式：标号： DB X1，X2，Xn Xn：单字节二进制、十进制、十六进制数，或以 括起来的 字符串，数据符号。 功能：定义程序存储器从标号开始的连续单元，用来存放常 数、字符和表格。 3、定义字伪指令DW（Define Word） 格式：标号： DW Y1，Y2，Yn Yn：双字节二进制、十进制、十六进制数，或以 括起来的 字符串，数据符号。 功能：同DB，不同的是为16位数据。,4、汇编结束命令END 格式：标号： END 功能：END是汇编语言源程序的汇编结束标志，在它后面所 写的指令均不予处理。 5、等值命令EQU 格式：字符名称 EQU 数或汇编符号 功能：将一个数或特定的汇编符号赋予规定的字符名称。先 定义后使用。 6、数据地址赋值命令DATA 格式：字符名称 DATA 表达式 功能：将数据地址或代码地址赋予规定的字符名称,三、汇编语言程序的结构 1、程序设计的基本步骤 一般步骤为： （1）分析题意，明确要求； （2）建立思路，确定算法； （3）编制框图，绘出流程； （4）编写程序，上机调试； 显然，算法和流程是至关重要的。程序结构有简单顺序、分支、循环和子程序等几种基本形式。 2、画流程图 画流程图是指用各种图形、符号、指向线等来说明程序 设计的过程。国际通用的图形和符号说明如下：,椭圆框：起止框，在程序的开始和结束时使用。 矩形框：处理框，表示要进行的各种操作。 菱形框：判断框，表示条件判断，以决定程序的流向。 指向线：流程线，表示程序执行的流向。 圆 圈：连接符，表示不同页之间的流程连接。 各种几何图形符号如下图所示。,§4-2 汇编语言程序的基本结构形式 一、简单程序的设计 例4-1 已知两个压缩BCD码分别 放在内部RAM的31H30H和33H 32H 等4个单元中，试编程求和，结果存 入R4R3R2中。 分析：流程如图： 程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0040H,MAIN： MOV A， 30H ADD A， 32H DA A MOV R2，A MOV A，31H ADDC A，33H DA A MOV R3，A CLR A MOV ACC.0，C MOV R4， A HERE： AJMP HERE END,例4-2 利用查表指令将内部RAM中20H单元的压缩BCD码拆开，转换成相应的ASCII码，存入21H、22H中，高位存在22H。 分析：控制流程图（略），程序如下： START： MOV DPTR，#TABLE MOV A， 20H ANL A， #0FH MOVC A， A+DPTR MOV 21H， A MOV A， 20H ANL A， #0F0H SWAP A MOVC A， A+DPTR MOV 22H， A AJMP $ TABLE： DB 30H，31H，32H，33H，34H DB 35H，36H，37H，38H，39H,二、分支程序设计 1、单分支程序 单分支结构程序使用转移指令实现，即根据条件 对程序的执行进行判断，满足条件是转移执行，否则 顺序执行。 在MCS-51指令系统中条件转移指令有： （1）判A转移指令JZ、JNZ； （2）判位转移指令JB、JNB、JBC、JC、JNC； （3）比较转移指令CJNE； （4）减1不为0转移指令DJNZ；,例4-3 假定在外部RAM中有ST1、ST2和ST3共3个连续 单元，其中ST1、ST2单元中分别存放着两个8位无符号 数，要求找出其中的大数并存入ST3单元。 分析：两个无符号数的大小比较可利用两数相减是否有借位来判断，流程图和程序如下所示：,START：CLR C MOV DPTR，#ST1 MOVX A， DPTR MOV R7， A INC DPTR MOVX A， DPTR SUBB A， R7 JC BIG1 MOVX A， DPTR SJMP BIG2 BIG1：XCH A， R7 BIG2：INC DPTR MOVX DPTR，A SJMP $,2、多分支程序 （1）嵌套分支结构 例4-4 设变量X存放于30H单元，函数值Y存放31H单元。试按照式： 1 X0 Y= 0 X=0 的要求给Y赋值 -1 X0 分析：X是有符号数，判断符号位是0还是1可利用JB 或JNB指令。 判断X是否等于0则直接可以使用累加器A的判0 指令。 流程、程序如下页：,START： MOV A，30H JZ OVER JNB ACC.7，LAB1 MOV A， #0FFH SJMP OVER LAB1： MOV A， #1 OVER： MOV 31H， A SJMP ,（2）多重分支结构 利用MCS-51单片机的散转指令JMP A+DPTR， 可方便地实现多重分支控制，因此，又称为散转程序。 假定多路分支的最大序号为n，则分支的结构如图所示。,例4-5 根据条件0、1、2 、n，分别转向处理程序PRG0、 PRG1、PRGn，条件K设在R2中。 START： MOV DPRT， #TABLE MOV A， R2 ADD A， R2 JNC NEXT INC DPH NEXT： JMP A+DPTR TABLE： AJMP PRG0 AJMP PRGn PRG0： PRGn： ,三、循环程序设计 1、循环程序的结构 循环程序包括以下四个部分： 置循环初值 循环体 循环控制变量修改 循环终止控制 常用于循环控制的指令有： DJNZ、CJNE、JC、JNC 等控制类指令。,2、单循环 终止循环控制采用计数的方法，即用一个寄存器 作为循环次数计数器，每次循环后计数加1或减1，达 到终止值后退出循环。 例4-6 计算50个8位二进制数（单字节）之和。 要求：50个数存放在30H开头的内部RAM中，和放在R6R7中。 分析：采用DJNZ循环体的流程框图如下页所示， 在参考程序中，R0为数据地址指针，R2为减法循环计 数器。 在使用DJNZ控制时，循环计数器初值不能为0，当为0时，第一次进入循环执行到DJNZ时，减1使R2变为FFH，循环次数成了256，显然不合题意。,START：MOV R6， #0 MOV R7， #0 MOV R2， #50 MOV R0， #30H LOOP：MOV A， R7 ADD A， R0 MOV R7, A CLR A ADDC A, R6 MOV R6, A INC R0 DJNZ R2, LOOP SJMP $,3、多重循环 如果在一个循环程序中嵌套了其他的循环程序，称 为多重循环程序。在用软件实现延时时显得特别有用。 例4-7 设计1秒延时子程序，假设fosc=12MHz。 分析：软件延时与指令的执行时间关系密切，在 使用12MHz晶振时，一个机器周期的时间为1，us,执行 一条DJNZ指令的时间为2us，我们可以采用三重循环的 方法写出延时1秒的子程序 流程、程序如下图所示：,DELAY：MOV R7， #10； DL3： MOV R6， #200 ； DL2： MOV R5， #250 ； DL1： DJNZ R5， DL1 ； DJNZ R6， DL2 ； DJNZ R7， DL3 ； RET,4、按条件转移控制的循环 例4-8 把内部RAM中从ST1地址开始存放的数据传送 到以ST2开始的存储区中，数据块长度未知，但已知数 据块的最后一个字节内容为00H，而其它字节均不为0。 并设源地址与目的地址空间不重复。 分析：显然，我们可以利用判断每次传送的内容是 否为 0 这一条件来控制循环。也可用CJNE来比较与0 是否相等设计。 利用判A转移控制的循环流程图如下图所示。,START：MOV R0， #ST1 MOV R1， #ST2 LOOP：MOV A， R0 JZ ENT MOV R1，A INC R0 INC R1 SJMP LOOP ENT：RET,四、查表程序设计 用于查表的指令有两条： MOVC A，APC； MOVC A，ADPTR； 当使用DPTR作为基址寄存器时查表比较简单，查表 的步骤分三步 1）基址（表格首地址）送DPTR数据指针； 2）变址值（在表中的位置是第几项）送累加器A； 3）执行查表指令MOVC A，ADPTR，进行读 数，查表结果送回累加器A。,当使用PC作为基址寄存器时，由于PC本身是一 个程序计数器，与指令的存放地址有关，查表时其操 作有所不同。查表的步骤也分三步： 1）变址值（在表中的位置是第几项）送累加器A； 2）偏移量（查表指令的下一条指令的首地址到表 格首地址之间的字节数）+ A A；（修正） 3）执行查表指令MOVC A，APC。 例4-9 二位十六进制数与ASCII码的转换程序。设 数值在R2中，结果低位存在R2中，高位存在R3中。 分析：对于2位16进制数必须进行2次查表，因此， 取数后通过屏蔽的方法来实现高低位分开。,（1）利用DPTR作基址的参考程序如下 HEXASC： MOV DPTR， #TABLE MOV A， R2 ANL A， #0FH MOVC A， A+DPTR ；查表 XCH R2, A ANL A， #0F0H SWAP A ； MOVC A， A+DPTR ；查表 MOV R3， A RET TABLE： DB 30H，31H，32H，33H，34H ；ASCII表 DB 35H，36H，37H，38H，39H DB 41H，42H，43H，44H，45H，46H,（2）利用PC作基址的参考程序如下： HEXASC： MOV A， R2 ANL A， #0FH ADD A， #9 MOVC A， A+PC ；查表 XCH R2, A ANL A， #0F0H SWAP A ADD A， #2 MOVC A， A+PC ；查表 MOV R3， A RET TABLE： DB “0”，“1”，“F” ；ASCII表,例4-10 利用查表指令，根据R2的分支序号找到对应 的转向入口地址送DPTR，清ACC后，执行散转指令 JMP A+DPTR，转向对应的分支处理， 假定分支处理程序在ROM 64KB的范围内分布。 程序如下： ORG 1000H START： MOV DPTR， #TAB MOV A， R2 ADD A， R2 JNC ST1 INC DPH （转下页）,ST1： MOV R3， A MOVC A， A+DPTR ；查表 XCH A， R3 INC A MOVC A， A+DPTR MOV DPL，A MOV DPH，R3 CLR A JMP A+DPTR TAB： DW PRG0 DW PRG1 ,五、应用控制流程设计 1、控制流程设计的基本方法 在单片机的控制系统中，为了实现系统的自动控 制，必须将控制现场的信息输入到单片机，经过计算 机的处理以后以被控对象能够接受的形式输出到执行 机构，实现对现场的控制。 例4-11 电机的简单起停控制；其框图如下页图 a 所示 1）分析：简单的电机起动停止控制，其控制的示意图及I/O分配如图 b 所示。 输入信号：启动按钮SB1、停止按钮SB2 输出信号：继电器KA,假定：按下按钮，相应的接口信号为低电平（P1.1=0）时； 若：程序使 P1.3=1，即KA = 1； 则：电机启动。 2）按照上述的控制思路，我们可以方便的画出流程图，如下图所示。,ORG 1000H STR：MOV P1， #00000110B WT1：JB P1.1, WT1 ；启动？ SETB P1.3 ；电机启 WT2：JB P1.2, WT2 ；停止？ CLR P1.3 ；电机停 SJMP WT1 END,2、应用程序控制流程设计 例4-12 某机床动力头，其行程如图（a）所示， SQ1、SQ2为左、右行程开关，要求： 1）每次按SB1启动，工作3个来回后停止，等待下 次启动 2）每次按SB2按钮，在完成当前进给后，停在初始 位SQ1处，等待下次启动； 分析： 1 硬件原理图，如图（b）所示，其中： 输入信号：启动按钮P1.0、停止P1.1、左右行程开关 P1.2、P1.3； 输出信号：前进LED灯P1.7、后退LED灯P1.6。 2 控制流程：如图（c）。,3）汇编程序 MAIN：MOV R0， #00H MOV P1， #0FH WT1：JB P1.0， WT1 LOOP：SETB P1.7 WT2：JB P1.3， WT2 CLR P1.7 SETB P1.6 INC R0 LCALL DIR WT3：JB P1.2， WT3 CLR P1.6 JNB P1.1， WT1 CJNE R0， #3， LOOP MOV R0， #00H AJMP WT1,例4-13 试编制十字路口交通灯控制程序，控制时序如下： 分析：在ADEK仿真实验板上，采用了双色灯模拟交 通灯，并通过反相驱动芯片74LS240带动，发光控制 如下图：,1） 硬件接线如图，分配如下： HL1：P1.0、P1.4 HL2：P1.1，P1.5 HL3：P1.2，P1.6 HL4：P1.3，P1.7 2）控制程序： ORG 1000H START：MOV R0，#0 MOV R1，#0 MOV P1，#10010110B ；东西绿灯 ACALL DL5S SS1： MOV P1，#10011111B,ACALL DL1S MOV P1，#96H ACALL DL1S INC R0 CJNE R0，#03H，SS1 MOV P1，#01101001B ；南北绿灯 ACALL DL5S SS2： MOV P1，#01101111B ACALL DL1S MOV P1，#69H ACALL DL1S INC R0,CJNE R0，#03H，SS2 SJMP START DL5S： MOV R7，#50 ；5 秒延时 DL2： MOV R6，#200 DL1： MOV R5，#250 DJNZ R5， DJNZ R6，DL1 DJNZ R7，DL2 RET DL1S：（略） ；1秒延时 RET END,本章小结,1、程序设计基本概念 ）标号、操作码、操作数、注解 ）伪指令：、 ）程序状态字 2、简单程序设计、循环程序设计、分支程序设计、查表程序设计、应用程序设计。 重点：汇编程序结构、控制流程设计，汇编程序阅读、设计，应用程序设计。 难点：汇编程序结构、控制流程，应用程序设计。,