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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

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

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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

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  1. 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

  2. §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：SJMP AGAIN • （3）表达式，如SUM+2，其中SUM为定义过的标号地址 • （4）SFR寄存器名，如SP、DPH、DPL等

  3. 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，而地址的运算有汇编程序 • 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。

  4. 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。

  5. 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

  6. 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：

  7. 椭圆框：起止框，在程序的开始和结束时使用。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。

  8. §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

  9. 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： SJMP HERE • END

  10. 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。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 • SJMP ＄ • TABLE： DB 30H，31H，32H，33H，34H DB 35H，36H，37H，38H，39H

  11. 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；

  12. 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：

  13. 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 ＄

  14. 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 X>0 • Y= 0 X=0 的要求给Y赋值 • -1 X<0 • 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：

  15. START： MOV A，30H JZ OVER • JNB ACC.7，LAB1 • MOV A， #0FFH • SJMP OVER • LAB1： MOV A， #1 • OVER： MOV 31H， A • SJMP ＄

  16. （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。

  17. 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： …

  18. 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。

  19. 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。

  20. 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 $

  21. 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：

  22. DELAY：MOV R7， #10； • DL3： MOV R6， #200 ； • DL2： MOV R5， #250 ； • DL1： DJNZ R5， DL1 ； • DJNZ R6， DL2 ； • DJNZ R7， DL3 ； • RET

  23. 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。

  24. START：MOV R0， #ST1 • MOV R1， #ST2 • LOOP：MOV A， @R0 • JZ ENT • MOV @R1，A • INC R0 • INC R1 • SJMP LOOP • ENT：RET

  25. 四、查表程序设计 • 用于查表的指令有两条： • MOVC A，@A＋PC； • MOVC A，@A＋DPTR； • 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，@A＋DPTR，进行读 • 数，查表结果送回累加器A。

  26. 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，@A＋PC。 • 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。

  27. （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

  28. （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

  29. 例4-10利用查表指令，根据R2的分支序号找到对应例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）

  30. 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 • … …

  31. 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

  32. 假定：按下按钮，相应的接口信号为低电平（P1.1=0）时；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。

  33. 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

  34. 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）。

  35. 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

  36. 例4-13试编制十字路口交通灯控制程序，控制时序如下：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：

  37. 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

  38. 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

  39. 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

  40. 本章小结 • 1、程序设计基本概念 • １）标号、操作码、操作数、注解 • ２）伪指令：ＯＲＧ、ＤＢ、ＤＷ • ３）程序状态字ＰＳＷ • 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。

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