第4章AT89S51汇编语言程序设计.ppt

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1、第4章 AT89S51汇编语言程序设计,2,4.1.2 汇编语言语句和格式两种基本语句：指令语句和伪指令语句。（1）指令语句汇编语言四分段格式：START：MOV A，#00H；0A MOV R1，#10；10R1 MOV R2，#00000011B；03HR2LOOP：ADD A，R2；(A)+(R2)A DJNZ R1，LOOP；R1减1不为零，则跳 LOOP处 NOPHERE：SJMP HERE,（2）伪指令语句又称为汇编程序控制命令。没有相应的机器代码产生。伪指令具有控制汇编程序的输入/输出、定义数据和符号、条件汇编、分配存储空间等功能。1ORG（ORiGin）汇编起始地址命令例如：O

2、RG2000HSTART：MOVA，#00H 在一源程序中，可多次用ORG指令，规定不同程序段的起始地址。地址必须由小到大排列，且不能交叉、重叠。,2.END(END of Assembly)汇编终止命令源程序结束标志，终止源程序的汇编工作。3EQU（EQUate）标号赋值命令用于给标号赋值。赋值后，标号值在整个程序有效。例如：TESTEQU 2000HTEST=2000H，汇编时，凡是遇到TEST时，均以2000H来代替。,4DB（Define Byte）定义数据字节命令在程序存储器单元中定义字节数据。例如：ORG2000HDB30H，40H，24，C，B汇编后(2000H)=30H(200

3、1H)=40H(2002H)=18H(十进制数24)(2003H)=43H(字符“C”的ASCII码)(2004H)=42H(字符“B”的ASCII码)十进制数自然转换成十六进制数，字母按ASCII码存储。,6,5DW（Define Word）定义数据字命令 在程序存储器单元中定义16位的数据字。例如：ORG2000HDW1246H，7BH，10汇编后(2000H)=12H；第1个字(2001H)=46H(2002H)=00H；第2个字(2003H)=7BH(2004H)=00H；第3个字(2005H)=0AHDB、DW和DS命令只能对程序存储器有效，不能对数据存储器使用。,6DS（Defin

4、e Storage）定义存储区命令 NOP从指定地址开始，保留指定数目的字节单元作为存储区。例如：TABEL：DS10 表示从TABEL代表的地址开始，保留10个连续的地址单元。例如：ORG2000HDS10 H表示从2000H地址开始，保留16个连续地址单元。,7BIT 位定义命令用于给字符名称赋以位地址，位地址可以是绝对位地址，也可是符号地址。例如：QABIT P1.6功能是把P1.6的位地址赋给变量QA。4.2 汇编语言源程序的汇编汇编可分为手工汇编和机器汇编两类。,4.3 AT89S51汇编语言程序设计举例4.3.1 子程序设计优点：程序结构简单，缩短程序设计时间，减少存储空间。1子程

5、序的设计原则和应注意的问题（1）子程序入口地址，前必须有标号。（2）主程序是通过调用指令来实现。有两条子程序调用指令。ACALL addr11。addr11指出了调用的目的地址，PC中16位地址中的高5位不变，即只能在同一个2KB区内。LCALL addr16长调用指令。（3）子程序结构中必须用到堆栈，用来进行断点和现场的保护。（4）子程序返回主程序时，最后一条指令必须是RET指令。（5）子程序可以嵌套，即主程序可以调用子程序，子程序又可以调用另外的子程序。,2子程序的基本结构MAIN：；MAIN为主程序入口标号LCALL SUB；调用子程序SUB子程序SUB：PUSH PSW；现场保护 PU

6、SH AccPOP Acc；现场恢复，注意要先进后出POP PSW RET；最后一条指令必须为RET,4.3.2 查表程序设计（1）MOVC A，A+DPTR（2）MOVC A，A+PC【例4-3】设计一子程序，功能是根据累加器A中的数x（09之间）查x的平方表y，根据x的值查出相应的平方y。本例中的x和y均为单字节数。地 址 子程序Y3Y2Y1Y0 ADD A，#01HY3Y2Y1Y0+2 MOVC A，A+PCY3Y2Y1Y0+3 RETY3Y2Y1Y0+4DB 00H，01H，04H，09H，10H DB 19H，24H，31H，40H，51H；数09的平方表,如果DPTR已被使用，则在

7、查表前必须保护DPTR，且结束后恢复DPTR，例4-3可改成如下形式：PUSH DPH；保存DPH PUSH DPL；保存DPLMOV DPTR，#TAB1MOVC A，A+DPTRPOP DPL；恢复DPLPOP DPH；恢复DPHRETTAB1：DB 00H，01H，04H，09H，10H；平方表DB 19H，24H，31H，40H，51H,【例4-4】有一巡回检测报警装置，需对16路（x）输入进行检测，每路有一个最大允许值（y），为双字节数。需根据测量的路数（x），查表找出对应该路的最大允许值（y），看输入值是否大于最大允许值，如果大于就报警。取路数为x（0 x15），y为最大允许值，放

8、在表格中。设进入查表程序前，假设路数x已放于R2中，查表后该路的最大允许值y放于R3R4中。查表程序如下：,TB3：MOV A，R2ADD A，R2；(R2)*2(A)MOV R3，A；保存指针 ADD A，#6；加偏移量MOVC A，A+PC；查第一字节XCH A，R3 ADD A，#3 MOVC A，A+PC；查第二字节 MOVR4，ARETTAB3：DW 1520，3721，42645，7580；最大值表 DW 3483，32657，883，9943DW 10000，40511，6758，8931DW 4468，5871，13284，27808,【例4-5】以AT89S51为核心的温度控

9、制器，温度传感器输出的电压与温度为非线性关系，传感器输出的电压已由A/D转换为10位二进制数。测得的不同温度下的电压值数据构成一个表，表中温度值为y（双字节无符号数），x（双字节无符号数）为电压值数据。设测得电压值x放入R2R3中，根据电压值x，查找对应的温度值y，仍放入R2R3中。程序如下：,LTB2：MOVDPTR，#TAB2MOVA，R3CLRC RLCA MOVR3，A XCHA，R2 RLCA XCHR2，A MOV R3，A ADDA，DPL；(R2R3)+(DPTR)(DPTR)MOVDPL，A MOVA，DPH ADDC A，R2 MOVDPH，A CLRA,MOVC A，A+

10、DPTR；查第一字节MOVR2，A；第一字节存入R2中CLRAINCDPTRMOVC A，A+DPTR；查第二字节MOVR3，A；第二字节存入R3中RETTAB2：DW，；温度值表,4.3.3 关键字查找程序设计数据检索有两种方法，即顺序检索和对分检索。1顺序检索要检索的表是无序的，检索时只能从第1项开始逐项查找，判断所取数据是否与关键字相等。【例4-6】从50个字节的无序表中查找一个关键字“xxH”。ORG 1000HMOV 30H，#xxH；关键字xxH送30H单元MOV R1，#50；查找次数送R1MOV A，#14；修正值送AMOV DPTR，#TAB4；表首地址送DPTR,LOOP：

11、PUSH AccMOVC A，A+PC；查表结果送A CJNE A，40H，LOOP1；(40H)不等于关键字则转LOOP1 MOV R2，DPH；查到关键字，把地址送R2，R3MOV R3，DPLDONE：RETLOOP1：POP Acc；修正值弹出INC A；A+1AINC DPTR；修改数据指针DPTRDJNZ R1，LOOP；R10，未查完，继续查找MOVR2，#00H；R1=0，R2和R3清0MOVR3，#00H；表中50个数已查完AJMPDONE；从子程序返回TAB4：DB，；50个无序数据表,2对分检索对分检索的前提是检索的数据表已经排好序，以便于按照对分原则取数。对分检索的方法

12、：取数据表中间位置的数与关键字进行比较，如相等，则查找结束。如果取数大于关键字，则下次对分检索的范围是从数据区起点到本次取数处。如果取数小于关键字，则下次对分检索的范围是从本次取数数据区起点到数据区终点。依此类推，逐渐缩小检索范围，减少次数，大大提高查找速度。,21,4.3.4 数据极值查找程序设计【例4-7】片内RAM中存放一批数据，查找出最大值并存放于首地址中。设R0中存放首地址，R2中存放字节数。程序如下：MOV R2，n；n为要比较的数据字节数MOV A，R0；存首地址指针MOV R1，ADEC R2MOV A，R1LOOP：MOV R3，ADEC R1CLR CSUBB A，R1；两

13、个数比较JNC LOOP1；C=0，A中数大，跳LOOP1MOV A，R1；C=1，则大数送ASJMP LOOP2LOOP1：MOV A，R3 LOOP2：DJNZ R2，LOOP；是否比较结束？MOV R0，A；存最大数RET,4.3.5 数据排序程序设计第一次冒泡的过程是：6、4、1、2、5、7、3；原始数据的排列4、6、1、2、5、7、3；逆序，互换4、1、6、2、5、7、3；逆序，互换4、1、2、6、5、7、3；逆序，互换4、1、2、5、6、7、3；逆序，互换4、1、2、5、6、7、3；正序，不互换4、1、2、5、6、3、7；逆序，互换，第一次冒泡结束如此进行，各次冒泡的结果如下：第1

14、次冒泡结果：4、1、2、5、6、3、7第2次冒泡结果：1、2、4、5、3、6、7,第3次冒泡结果：1、2、4、3、5、6、7第4次冒泡结果：1、2、3、4、5、6、7；已完成排序第5次冒泡结果：1、2、3、4、5、6、7第6次冒泡结果：1、2、3、4、5、6、7对于n个数，理论上应进行（n-1）次冒泡才能完成排序，实际上有时不到（n-1）次就已完成排序。例如，上面的7个数，应进行6次冒泡，但实际上第4次冒泡时就已经完成排序。如何判定排序是否已经完成？就是看各次冒泡中是否有互换发生，如果有，则排序还没完成；否则就表示已经排好序。在程序设计中，常用设置互换标志的方法，用标志的状态表示是否有互换进行

15、。【例4-8】一批单字节无符号数，以R0为首地址指针，R2中为字节数，将这批数进行升序排列。程序框图如图4-2所示。程序如下：,24,图4-2 单字节无符号数排序程序,MAIN:MOV SP,#60H MOV PSW,#00HLP03：CLR F0；互换标志位F0清0 MOV R0，#30H；数据首地址 R0 MOV R2，#0AH；字节数送入R2 DEC R2LP02：MOV A，R0 MOV R3，A INC R0 MOV A，R0；比较大小 CLR C SUBB A，R3 JNC LP01MOV A，R3；XCH A，R0；两个数互换DEC R0XCH A，R0SETB F0；互换标志位

16、F0置1 INC R0LP01：DJNZ R2，LP02JB F0，LP03 END,4.3.6 分支转移程序设计分为无条件转移和有条件转移。无条件分支转移程序很简单，不讨论。有条件分支转移程序按结构类型来分，又分为单分支选择结构和多分支选择结构。1单分支选择结构 仅有两个出口，两者选一。一般根据运算结果的状态标志，用条件判跳指令来选择并转移。【例4-9】求单字节有符号数的二进制补码正数补码是其本身，负数补码是其反码加1。应首先判被转换数的符号，负数进行转换，正数本身即为补码。,设二进制数放在A中，其补码放回到A中，参考程序如下：CMPT：JNB Acc.7，RETURN；(A)0，不需转换M

17、OV C，Acc.7；符号位保存CPL A；(A)求反，加1ADD A，#1MOV Acc.7，C；符号位存在A的最高位RETURN：RET,图4-3 求单字节有符号二进制数补码,此外，单分支选择结构还有图4-4、图4-5所示的几种形式。,图4-4 单分支选择结构2 图4-5 单分支选择结构3,2多分支选择结构当程序的判别部分有两个以上的出口时，为多分支选择结构。有两种形式，如图4-6和图4-7所示。,图4-6 多分支选择结构1 图4-7 多分支选择结构2,指令系统提供了非常有用的两种多分支选择指令：间接转移指令 JMP A+DPTR比较转移指令 CJNE A，direct，rel CJNE

18、A，#data，rel CJNE Rn，#data，rel CJNE Ri，#data，rel间接转移指令“JMP A+DPTR”由数据指针DPTR决定多分支转移程序的首地址，由A的内容选择对应分支。4条比较转移指令CJNE能对两个欲比较的单元内容进行比较，当不相等时，程序实现相对转移；若两者相等，则顺序往下执行。简单的分支转移程序的设计，常采用逐次比较法。缺点是程序太长，有n种可能的情况，就需有n个判断和转移。,【例4-10】求符号函数的值。符号函数定义如下：X存放在40H单元，Y存放在41H单元，如图4-6所示。SIGNFUC：MOV A，40HCJNE A，#00H，NZEARAJMP

19、NEGTNZEAR：JB Acc.7，POSIMOV A，#01HAJMPNEGTPOSI：MOVA，#81HNEGT：MOV41H，AEND,实际中，经常遇到图4-7的分支转移程序设计，典型例子就是当单片机系统中的键盘按下时，就会得到一个键值，根据不同的键值，跳向不同的键处理程序入口。此时，可用直接转移指令（LJMP或AJMP指令）组成一个转移表，然后把该单元的内容读入累加器A，转移表首地址放入DPTR中，再利用间接转移指令实现分支转移。【例4-11】根据寄存器R2的内容，转向各个处理程序PRGX（X=0n）。(R2)=0，转PRG0(R2)=1，转PRG1(R2)=n，转PRGn程序如下：

20、,JMP6：MOVDPTR，#TAB5；转移表首地址送DPTRMOV A，R2；分支转移参量送AMOV B，#03H；乘数3送BMUL AB；分支转移参量乘3MOV R6，A；乘积的低8位暂存R6MOV A，B；乘积的高8位送AADD A，DPH；乘积的高8位加到DPH中MOV DPH，A MOV A，R6JMP A+DPTR；多分支转移选择 TAB5：LJMP PRG0；多分支转移表LJMP PRG1 LJMP PRGn；重点R2中的分支转移参量乘3是由于长跳转指令LJMP要占3个单元。本例程序可位于64KB程序存储器空间的任何区域。,4.3.7 循环程序设计1循环程序的结构（1）循环初始化

21、完成循环前的准备工作。循环控制计数初值设置、地址指针起始地址设置、为变量预置初值等。（2）循环处理完成实际的处理工作，反复循环执行部分，故又称循环体。（3）循环控制在重复执行循环体过程中，不断修改循环控制变量，直到符合结束条件，就结束循环程序执行。循环结束控制方法分为循环计数控制法和条件控制法。（4）循环结束这部分是对循环程序执行的结果进行分析、处理和存放。,2循环结构的控制分为循环计数控制结构和条件控制结构。,图4-8 计数循环控制结构 图4-9 条件控制结构,（1）计数循环控制结构DJNZ Rn，rel；以工作寄存器作控制计数器DJNZ direct，rel；以直接寻址单元作控制计数器例如

22、，计算n个数据的和，计算公式为。,图4-10 求数据和的程序框图,【例4-12】求n个单字节无符号数xi的和，xi按i顺序存放在内RAM从50H开始单元中，n放在R2中，和（双字节）在R3R4中。程序如下：ADD1：MOV R2，#n；加法次数n送R2MOV R3，#0；R3存放和的高8位，初始值为0MOV R4，#0；R4存放和的低8位，初始值为0 MOV R0，#50HLOOP：MOV A，R4 ADD A，R0 MOV R4，A INC R0 CLR A ADDC A，R3 MOV R3，A DJNZ R2，LOOP；判加法循环次数是否已到？END,（2）条件控制结构【例4-13】一串字

23、符，依次存放在内部RAM从30H单元开始的连续单元中，字符串以0AH为结束标志，测试字符串长度。如果字符与“0AH”不等，则长度计数器和字符串指针都加1；如果比较相等，则表示该字符为“0AH”，字符串结束，计数器值就是字符串的长度。程序如下：MOV R4，#0FFH；长度计数器初值送R4MOV R1，#2FH；字符串指针初值送R1NEXT：INC R4INC R1 CJNE R1，#0AH，NEXT；比较，不等则进行下一字符比较 END,【例4-14】50ms延时程序。在使用12MHz晶振时，一个机器周期为1s，执行一条DJNZ指令的时间为2s。DEL：MOV R7，#200；本指令执行时间1

24、sDEL1：MOV R6，#125；本指令执行时间1sDEL2：DJNZ R6，DEL2；指令执行1次为2s，计;1252 s=250s DJNZ R7，DEL1；指令执行时间2s，本循环体；执行125次 RET；指令执行时间2s以上延时程序不是太精确，如把所有指令的执行时间计算在内，它的延时时间为1+（1+250+2）200+2s=50.603ms，如要求比较精确的延时，应对上述程序进行修改，才能达到较为精确的延时时间。但要注意，用软件实现延时程序，不允许有中断，否则将严重影响定时的准确性。对于延时更长的时间，可采用多重的循环，如1s延时，可用三重循环。,ORG 0000H MOV SP,#

25、60H MOV PSW,#00HLP01:MOV 00H,#00H MOV 08H,#00H MOV 10H,#00H MOV 18H,#00H CLR ALP10:CJNE A,#00H,LP03 SJMP LP10LP03:MOV B,ALP13:MOV A,R0 CJNE A,#00H,LP02 SJMP LP13LP02:MOV PSW,#08H SJMP LP06,LP06:MOV A,R0 CJNE A,#00H,LP05LP05:MOV PSW,#10HLP07:MOV A,R0 CJNE A,#00H,LP08 SJMP LP07LP08:MOV PSW,#18HLP09:MO

26、V A,R0 CJNE A,#00H,LP11 SJMP LP09LP11:CLR C MOV A,B ADD A,00H MOV 00H,A MOV A,B,ADD A,08H MOV 08H,A MOV A,B ADD A,10H MOV 10H,A MOV A,B ADD A,18H MOV 18H,ALP12:SJMP LP12 END,2、用子程序求1+2+100=?，结果放在 ORG 0000H R3R2中。编写程序框图。MOV SP,#60H MOV PSW,#00HLP01:MOV R2,#00H MOV R3,#00H MOV R0,#64H MOV R1,#00H INC

27、R1 LP10:MOV A,R2 ADD A,R1 MOV R2,A MOV A,R3 ADDC A,#00H MOV R3,A INC R1 DJNZ R0,LP10LP13:SJMP LP13 END,1、A中内容为1-10，分别用PC指针、DPTR指针求平方，结果存入20H单元。TABLE表放在程序存储器030H开始地址。ORG 0000H MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR LP01:SJMP LP01 ORG 0100HTABLE:DB 00H,01H,04H,09H DB 10H,19H,24H,31H DB 40H,51H,64H,ORG 0000HLP01:MOV PSW,#00H ADD A,R0 MOV SP,#60H MOV R2,A CLR C POP PSW MOV A,R1 POP ACC ADD A,R0 RET LCALL LP10 ENDLP02:SJMP LP02ORG 100HLP10:PUSH ACC PUSH PSW MOV PSW,#08H CLR C MOV A,R1,3、将30H-40H单元内容从大到小排序，结果放回30H-40H。4、编写延时1秒子程序，用主程序调延时子程序，延时10秒。,