[工学]第三章程序设计.ppt

,4-1 汇编程序的约定,4-2 程序设计步骤,4-3 直线程序,4-4 分支程序,4-5 循环程序,4-6 子程序,第四章 汇编语言程序设计,4-1 汇编程序的约定,汇编程序：能将汇编语言的源程序转换成机器语言的目标程序的一种系统软件,汇编：汇编语言程序到机器语言程序的转换过程1.手工汇编：人工查指令表，查出程序中每条指令对应的机器代码。用于设计短小程序或调试程序的场合2.机器汇编：用计算机中的汇编程序对用户源程序进行汇编。用机器汇编要考虑汇编程序的约定,汇编的主要任务：,1)确定程序中每条汇编语言指令的指令机器码2)确定每条指令在存储器中的存放地址,一.汇编语言指令类型,3)提供错误信息4)提供目标执行文件(*.OBJ/*.HEX)和列表文件(*.LST),1.机器指令：指令系统中的全部指令。每条机器指令都有对应的机器代码，可以被CPU执行2.伪指令：汇编控制指令，没有指令代码，只用于汇编过程(预编译指令)，为汇编程序提供汇编信息,地址 机器码源程序 ORG 2000H 2000H 78 30 MAIN：MOV R0，#30H 2002H E6 MOV A，R0,3.宏指令,宏汇编功能：将需要反复多次执行的程序段定义成一个宏指令名（宏定义）。编程时，可在程序中使用宏指令名来替代被定义的程序段（宏调用）,宏定义过程：,宏调用过程：宏指令名 实际参数 宏指令名 实际参数,宏指令名 MACRO 形式参数；被定义的程序段 ENDM,用机器汇编要考虑汇编程序的约定,1）按指令格式和语法规则编写程序,常数表示法：十进制数：20，20D十六进制数：87H，0F0H二进制数：01011001B字符：H字符串：“Hello”,2）使用伪指令提供汇编信息,二伪指令 常用伪指令及功能：,1.ORG起始地址指令。定义程序或数据的起始地址指令地址 机器码源程序 ORG 2000H 2000H 78 30 MAIN：MOV R0，#30H 2002H E6 MOV A，R0,ORG 3000H 3000H 23 TAB：DB 23H，100，A 3001H 64 3002H 41,2.DB 定义字节常数指令。输入程序中的常数例：DB 23H，100，ADB“HELLO”,4.EQU 等值指令。为标号或标识符赋值 X1 EQU 2000HX2 EQU 0FH MAIN:MOV DPTR，#X1 ADD A，#X2,5.END 结束汇编指令例：START：END START,3.DW 定义字型常数指令例：DW 1234H，5678H,4-2 汇编语言程序设计步骤,一.确定方案和计算方法二.了解应用系统的硬件配置、性能指标三.建立系统数学模型，确定控制算法和操作步骤四.合理分配存储器单元和了解I/O接口地址,五.编制源程序1.按功能设计程序，明确各程序之间的相互关系2.用流程图表示程序结构和功能,3.程序中用注释说明指令在程序中的作用，方便阅读、调试和修改,常用程序结构直线程序、分支程序、循环程序、子程序,4-3 直线程序直线程序(简单程序)，程序走向只有一条路径,双字节变补程序(设数据在R4R5中),MOV A，R5；取低字节CPL AADD A，#1；低字节变补MOV R5，AMOV A，R4；取高字节CPL AADDC A，#0；高字节变补MOV R4，A,例4-3-4 压缩式BCD码分解成为单字节 BCD码(拆字),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 R0MOV R0，A；保存数据个位,MOV A，R2SWAP A；十位换到低半字节ANL A，#0FHINC R0MOV R0，A；保存数据十位,0000个位,0000十位,MOV A，R2 JNB ACC.7，N；为正数？CPL A；负数变补 INC A MOV R2，AN：SJMP N；结束,4-4 分支程序由条件转移指令构成程序判断框部分，形成分支结构,4-4-2 单重分支程序一个判断决策框，形成一个分支两条出路。两种分支结构：,例 求8位补码的绝对值：正数不变，负数变补,每10kg为1个计价单位G已存入40H单元。行李运费计算：当G5，M=G3；当G5，M=G3+(G-5)(5-3),FRT：MOV A，40H；取行李重量计价单位G MOV R3，A MOV B，#03H；运费M=G3 MUL AB MOV R2，A；暂存3G,MOV A，R3；取回G CJNE A，#05H，L1；G 5?SJMP WETCL1：JC WETC；是，转至WETC SUBB A，#05H；否则 M=3G+2(G-5)RLC A ADD A，R2 MOV R2，AWETC：MOV 41H，R2；存运费 M RET,4-4-3 多重分支程序一多次使用条件转移指令，形成两个以上判断框,例 求符号函数 Y=SGN(X)+1 当 X 0SGN(X)=0 当 X=0 1 当 X 0,SYMB：MOV A，40H；取X JZ STOR；X=0，Y=X JB ACC.7，MINUS；X0 MOV A，#1；X0，Y=+1 SJMP STORMINUS：MOV A，#0FFH；X0，Y=1STOR：MOV 41H，A；保存Y RET,MOV A，R2 INC A MOVC A，A+DPTR；取分支地址 PUSH ACC；保存分支地址高8位 RET；分支地址PC，转移,二按分支号X转移：当 X=0，程序转移到 ADDR0处；当 X=1，程序转移到 ADDR1处；,MTJS：MOV DPTR，#TAB；取表首地址 ADD A，A；X2 MOV R2，A MOVC A，A+DPTR；取分支地址 PUSH ACC；保存分支地址低8位,(1)用地址表法：设分支号 X 已存入 A累加器,TAB：DW ADDR0；分支地址表 DW ADDR1 ADDR0：；程序段 0 ADDR1：；程序段 1,ADD A，DPH；DPHDPH+(R7、R6)3)高字节 MOV DPH，A XCH A，B；A(R7、R6)3)低字节 JMP A+DPTR；实现多分支转移,MOV A，R6；X 低字节3 MOV B，#03H MUL AB XCH A，B,(2)转移表法 分支转移指令JMP A+DPTR,MTJS：MOV DPTR，#TAB；指向表首 MOV A，R7；X 高字节3 MOV B，#03H MUL AB；DPH乘积+DPH ADD A，DPH MOV DPH，A,TAB：LJMP ADDR0；转移表 LJMP ADDR1 LJMP ADDRNADDR0：；程序段0,设R7R6=X(分支号),4-5 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,4-5-1循环程序的构成,各个环节任务：一初始化部分：循环准备工作如：清结果单元、设数据指针、设循环控制变量的初值等,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.修改数据指针，修改循环控制变量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,循环工作至少执行一次的循环结构允许 0 次循环的结构：在循环工作之前检测循环条件,4-5-2 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43H起始单元，数据串长度在42H单元，且累加和不超过2个字节,SUM：MOV R0，#42H；设数据指针 R0 MOV A，R0 MOV R2，A；设循环计数器 R2n CLR A；结果单元清0 MOV R3，A,ADD1：INC R0；修改数据指针 ADD A，R0；累加 JNC NEXT；处理进位 INC R3；有进位，高字节加1NEXT：DJNZ R2，ADD1；循环控制：数据全部加完？MOV 40H，A；循环结束：保存结果 MOV 41H，R3 RET,循环控制方法：计数控制、特征控制,一.计数控制 设循环计数器，控制循环次数，有正计数和倒计数两种方式例：为一串7位ASCII码加奇校验(D7=0)，设ASCII码数据串已存放在片外RAM的2101H起始单元，数据长度在2100H单元,MOV DPTR，#2100H；设指针 MOVX A，DPTR MOV R2，A；设计数器NEXT：INC DPTR；修改指针 MOVX A，DPTR；取ASCII码 ORL A，#80H；加奇校验位 JNB P，PASS；不符合奇校验？转移 MOVX DPTR，A；修改数据PASS：DJNZ R2，NEXT；已处理全部数据？DONE：SJMP DONE,二.特征控制：设定循环结束标志实现循环控制,例：找正数表中的最小值，设正数表已存放在片外RAM中以LIST为起始单元，用-1作为结束标志,START：MOV DPTR，#LIST；数据表首地址 MOV B，#127；预置最小值NEXT：MOVX A，DPTR；取数 INC DPTR；修改指针 CJNE A，#-1，NEXT1；是否为结束标志？SJMP DONE；循环结束NEXT1：CJNE A，B，NEXT2；找较小值NEXT2：JNC NEXT MOV B，A；保存较小值 SJMP NEXT；循环DONE：SJMP DONE,习题1统计某班单科考试为100分和不及格人数，设成绩单已存放杂在片内RAM 起始地址为41H的连续单元中,4-5-3 多重循环循环体中套循环结构。以双重循环使用较多,例 将内存中单字节无符号数串升序排序 双重循环，每次取相邻两个单元的数据比较，决定是否需要交换数据位置冒泡排序法步骤：,第一次内循环，比较N-1次，取数表中最大值第二次内循环，比较N-2次，取到次大值,第N-1次内循环：比较一次排序结束,由外循环计数器决定内循环次数；内循环计数器决定比较次数,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 B，R0；取相邻单元数据 INC R0 MOV A，R0 CJNE A，B，L1；比较 L1：JNC UNEX；AB，不交换 DEC R0；相邻单元交换 XCH A，R0 INC R0 MOV R0，AUNEX：DJNZ R3，LOOP2；内循环结束？DJNZ R4，LOOP1；外循环结束？RET,软件延时程序用循环程序将指令序列重复多次执行，实现软件延时,例：试计算下面软件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，#0FFH1 I2：DJNZ R7，I22 DJNZ R6，I12 RET2,延时时间计算：(设时钟频率fosc=12MHz，则机器周期 M=1s）t=(11+1100+2100255+2100+21)M=1+100+51000+200+2=51303 s=51.3 ms,11001002551001,设计软件延时程序时，延时时间主要决定于内循环中指令序列的循环次数,习题2,1.试计算延时程序的执行时间(设时钟频率fosc=6MHz)源程序 指令周期(M)指令执行次数,DELAY：MOV R6，#1001 MOV R7，#01 D1：NOP1 DJNZ R7，D12 DJNZ R6，D12 RET2,习题3将内存中单字节无符号数据串进行降序排序,4-6 子程序 能完成某项特定功能的独立程序段，可被反复调用执行,4-6-1 子程序设计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.子程序嵌套要考虑堆栈容量五.提供足够的调用信息：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,子程序调用指令：LCALL 子程序名或：ACALL 子程序名子程序返回指令：RET,4-6-4 子程序的类型按子程序与调用程序之间传递参数的方式分类,入口参数：调用子程序之前，调用程序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,几种参数传递方式：1.寄存器传送参数2.存储器传送参数3.堆栈传送参数,设计子程序应满足通用性的要求，不能针对常数编程例：1.子程序功能为求单字节数的立方：B、AA3，入口参数：A，出口参数：A、B 2.子程序功能为求单字节数的n次方(41H)(42H)(40H)A 入口参数：(40H)和 A，出口参数：(42H)(41H),PMT：MOV R2，A；取数串长度CHC：MOV A，R0；分别取两个数串中的数据 MOV 42H，R1 CJNE A，42H，N；相等？不相等转移 INC R0；相等，修改指针 INC R1 DJNZ R2，CHC；全部比较完？MOV A，#0；设完全相等标志：A=0 SJMP P N：MOV A，#0FFH；设不完全相等标志：A=FFHP：RET,例 比较两个数据串是否完全相等，若完全相等，A=0；否则 A=FFH,程序入口参数：A、R0、R1 出口参数：A,例：将R4R5R6中三个字节数据对半分解，变成6个字节，存入片内RAM的显示缓冲区(DISMEM0DISMEM5),UFOR1：MOV R0，#0 XCHD A，R0；保存低半字节 INC R0；修改指针 MOV R0，#0 SWAP A XCHD A，R0；保存高半字节 RET,1）UFOR1子程序的功能：将A累加器中单字节数据，对半分解成两个字节，存入R0指向的相邻两个单元2）入口参数：将待分解的内容送 A，片内RAM的存放地址送R0,例：查表求出数据的ASCII码，以字符形式输出,1）子程序HEXASC功能：取出堆栈中数据，查表将低半字节转换成ASCII码送累加器 A2）分别将待转换数据入栈，然后调用子程序 HEXASC,MOV SP，#30H PUSH 40H；入口参数入栈 LCALL HEXASC POP AHEXASC：DEC SP；跳过返回地址 DEC SP POP A；取入口参数；查表求ASCII码 PUSH A；保存出口参数 INC SP；指向返回地址 INC SP RET；返回主程序 DB 0，1，；ASCII码表,PCL,PCH,01,4-7 算术运算程序4-7-1 多字节加减运算程序,1.多字节加法子程序，Z=X+YADDS：CLR CLOOP：MOV A，R0 ADDC A，R1；加一字节,习题1 编写十进制多字节加法子程序，Z=X+Y习题2 编写多字节减法子程序，Z=X-Y,SETB RS0；选寄存器1区MOV R0，A；存和一字节INC R0；修改指针CLR RS0；选寄存器0区INC R0；修改指针INC R1DJNZ R2，LOOP；全部字节加完？RET,MOV R0，A；存和一字节INC R0；修改指针INC R1DJNZ R2，LOOP；全部字节加完？RET,4-7-2 多字节无符号数乘除运算,移位相加计算多字节乘法程序，步骤：1.部分积清零2.从右至左逐位检测乘数：为1则部分积对位加被乘数，否则加03.对位方法：被乘数左移或部分积右移,初值0：0 0 0 Cy R4R5 右移R6R7 并检测Cy+R2R3 Cy=1，加被乘数；Cy=0则不加 Cy R4R5 得部分积并右移对位 乘积最后右移一次,110 101 110 000+110 11110,例：双字节数相乘：R2R3R6R7R4R5R6R7解：部分积清零，右移并检测乘数的移出位，决定部分积是否加被乘数，然后部分积右移对位。循环16次,循环16次,相减求商，计算多字节除法程序，步骤：,例 R2R3R4R5R6R7R4R5(余数R2R3)解 1.判断R2R3R6R7？保证商不大于16位 2.被除数左移1位，试减除数 3.若够减，执行商加1并保留余数的操作,10111 0101/01110110 0101 0100 0101 1001 0101 1001 0101 1000 0101 011,CyR2R3R4R50 除数和商同时左移1位-R6R7+1 够减商加1，否则商为0 R2R3,循环16次,1.对齐左端，用被除数高位试减除数2.若够减商上1，不够减商上0且恢复余数3.余数左移或除数右移对位4.循环重复前3步，直至取够相应位数的商,4-7-3 代码转换程序(一)十六进制数转换为ASCII码,(二)ASCII码转换为十六进制数,09的ASCII码：3039H，AF的ASCII码：4146H,HASC：CJNE A，#0AH，NAHEX：CLR C N：JNC N1SUBBA，#30H ADD A，#30HCJNEA，#0AH，N SJMPSEN：JC N1 N1：ADD A，#37HSJMP AE SE：RETN1：SUBB A，#11HCJNE A，#06H，N2N2：JNCERRADDA，#0AHSJMP AEERR：MOVA，#0FFHAE：RET,(三)BCD码与二进制数之间的转换 有乘法和除法两种转换方式,1BCD码转换为二进制数 D=dn-110n-1+dn-210n-2+d1101+d0100=(dn-110+dn-2)10+dn-3)10+d1)10+d0“整数十翻二”：从最高位开始，按二进制运算法则循环“乘十加次低位”：B=B10+bi,2二进制数转换为BCD码B=bn-12n-1+bn-22n-2+b121+b020=(bn-12+bn-2)2+bn-3)2+b1)+b0,乘法转换式：“整数二翻十”：从最高位开始，按十进制运算法则，循环进行“乘 2 加次低位”：D=D2+di,除法转换式：bn-12n-1+bn-22n-2+b0=dm-110m-1+dm-210m-2+d0两边同时除基数，两边的整数或小数应该分别相等除基数，取出1位余数，得到的商继续除基数取余数。循环“除基取余”操作，得到转换进制的各位系数,上机习题：,1.数据串传送2.多字节加减运算3.统计某班单科考试成绩为优秀和不及格的人数4.数据串排序5.查表求函数值 Y=f(X),编程上机考试要求：1.编写程序，标明必要注释，对程序运行结果进行预分析2.上机调试，检查语法错误并改正3.运行程序(F8单步运行，F9连续运行，用Ctr_C返回)1)程序执行前，先设定初值并记录2)程序执行后，记录运行结果4.分析程序运行结果，检查逻辑错误并改正,