第7讲51单片机汇编语言程序设计

1标题:第四部分汇编语言程序设计教学目标与要求：1、理解源程序、目标代码、编辑、汇编等含义2、了解汇编过程3、掌握伪指令的使用4、掌握顺序结构、分支结构及循环结构程序的编写方法授课时数：8学时教学重点：伪指令的使用教学内容及过程:一、程序设计概念1、汇编程序设计步骤：分析题意；资源分配；程序流程图编写程序调试程序2、程序编写规则：结构清晰，易读、易于移植占用存储空间少；运行时间短；程序的编制、调试及排错所需时间短；3、汇编程序功能汇编指令与机器码指令有一一对应的关系。汇编程序是一种翻译程序，将源程序翻译成目标程序。4、汇编程序的汇编过程汇编有两种方法：手工汇编、机器汇编。1、手工汇编：2第一次汇编：确定地址，翻译成各条机器码，字符标号原样写出；第二次汇编：标号代真，将字符标号用所计算出的具体地址值或偏移量代换。源程序地址目标程序第一次汇编第二次汇编ORG1000HSTART:MOVR0，BUFFER-11000A82FA82FMOVR2，#00H10027A007A00MOVA，@R01004E6E6MOVR3，A1005FBFBINCR310060B0BSJMPNEXT100780NEXT8005LOOP;INCR010090808CJNE@R0，#44H，NEXT100AB644NEXTB64401INCR2100D0A0ANEXT:DJNZR3，LOOP100EDBLOOPDBF9MOVRESULT，R210108A2A8A2ASJMP$101280FE80FEBUFFERDATA30HRESULTDATA2AHEND2、机器汇编两次扫描过程。第一次扫描：检查语法错误，确定符号名字；建立使用的全部符号名字表；每一符号名字后跟一对应值（地址或数）。第二次扫描：是在第一次扫描基础上，将符号地址转换成真地址（代真）；利用操作码表将助记符转换成相应的目标码。二、伪指令伪指令是告诉汇编程序，如何汇编源程序的指令。伪指令既不控制机器的操作，也不能被汇编成机器代码，故称为伪指令。1、起始地址伪指令ORGORGaddr16用于规定目标程序段或数据块的起始地址，设置在程序开始处。2、汇编结束伪指令END告诉汇编程序，对源程序的汇编到此结束。一个程序中只出现一次，在末尾。33、赋值伪指令EQU告诉汇编程序，将汇编语句操作数的值赋予本语句的标号。格式：标号名称EQU数值或汇编符号“标号名称”在源程序中可以作数值使用，也可以作数据地址、位地址使用。先定义后使用，放在程序开头。4、定义字节伪指令DB告诉汇编程序从指定的地址单元开始，定义若干字节存储单元并赋初值。格式：[标号：]DB字节数据或字节数据表5、定义字伪指令DW从指定地址开始，定义若干个16个位数据，高八位存入低地址；低八位存入高地址。例、ORG1000HPIOI：DW7654H，40H、12、‘AB’6、数据地址赋值伪指令DATA将表达式指定的数据地址赋予规定的字符名称格式：字符名称DATA表达式注：该指令与EQU指令相似，只是，可先使用后定义，放于程序开头、结尾均可。7、定义空间伪指令DS从指定地址开始，保留由表达式指定的若干字节空间作为备用空间。格式：[标号：]DS表达式例2、ORG1000HDS0AHDB71H，11H，11H；从100BH开始存放71H、11H、11H。注：DB、DW、DS只能用于程序存储器；而不能用于数据存储器。8、位地址赋值伪指令BIT将位地址赋予规定的字符名称。格式：字符名称BIT位地址例3、X1BITP12相当于X1EQU92H三、汇编程序的基本结构1、顺序程序举例例1、设在外RAM的60H单元存有1个字节代码，要求将其分解成两个4位字段，高4位存入原单元的低4位，其低4位存入61H单元的低4位，且要求这两个单元的高4位均为0，试编制完整程序。解：字节分解：4核心指令MODE:ANLORL1000HMODE：MOVR0，#60HMOVXA，@R0MOVB，AANLA，#0F0HSWAPAMOVX@R0，AANLB，#0FHMOVA，BINCR0MOVX@R0，AEND2、分支结构与分支程序设计结构：根据不同的条件，进行相应的处理。通常用条件转移指令形成简单分支结构。如：判（A）=Z或NZ，转移判（CY）=1或0，转移判（bit）=1或0，转移CJNE比较不相等转移例3、设a存放在累加器A中，b存放在寄存器B中，要求按下式计算Y值，并将结果Y存于累加器A中，试编写程序。解：本题关键是判a是正数，还是负数；由ACC7便知。5BR:MINUS:DONE:ORG1000HJBACC7，MINUSCLRCSUBBA，BSJMPDONEADDA，BSJMP＄END例4、设有两个16位无符号数NA，NB分别存放在8031单片机内部RAM的40H、41H及50H、51H单元中，当NANB时，将内部RAM的42H单元清0；否则，将该单元置成全1，试编程。解法I：因为无16位数的比较指令，所以，只能用8位数的比较指令。（画出流程框图）CMP:CMP1:HIGHE:DONE:ORG2000HMOVA，50HCJNEA，40H，CMP1MOVA，51HCJNEA，41H，CMP1SJMPNHIGHEJCHIGHENHIGHE：MOV42H，#0FFHSJMPDONEMOV42H，#00HSJMP＄END上述程序中多次用到SJMP语句，该语句为无条件转移语句。无条件语句应尽量少用，这样可使程序结构紧凑而易读，易理解。解法II：先假设NANB，再来判断是否NA≤NBCMP2:ORG3000HMOVR0，#00HMOVA，50HCJNEA，40H，CMP36CMP3:NHIGHE:HIGHE:MOVA，51HCJNEA，41H，CMP3SJMPNHIGHEJCHIGHEMOVR0，#0FFH；不大于标志MOV42H，R0SJMP＄END3、循环程序1）、循环次数是已知的程序例1、已知片外RAM的10H单元存放8位二进制数，要求将其转移成相应的ASCII码，并以高位在前，低位在后的顺序，依次存放到片外RAM以11H为首地址的连续单元中，试编程。解:先将中间单元置成30H，然后判欲转换位是否为1，若是，则将中间单元内容加1；否则，中间单元内容保持不变。通过左移指令实现由高到低的顺序进行转换。ORG1000HSTART:MOVR2，#08H；循环计数初值（循环次数已知）MOVR0，#10H；地址指针初值MOVXA，@R0；取数MOVB，A；暂存B中LOOP:MOVA，#30H；将中间单元（A）置成30HJNBB.7，NA；判断转换的二进制位为0否？；若是转NAINCA；1的ASCII码“31H”NA:INCR0；修改地址指针MOVX@R0，A；存放转换的结果MOVA，BRLA，B；作好准备，判断下一位MOVB，A；暂存DJNZR2，LOOP；判断转换结束否？未完继续SJMP＄END72）循环次数未知的程序例2、设用户用键盘输入长度不超过100字节的字符串放在8031单片机外部RAM以20H为首地址的连续单元，该字符串用回车符CR（‘CR’=0DH）作为结束标志，要求统计此字符串的长度并存入内部RAM的1FH单元中。解：从首单元开始取数，每取一数判断其是否为‘CR’，是则结束。STADASLANGCMCR2:CRLOP:ORG1000HDATA20HDATA1FHMOVR0，#STADA-1MOVB，#0FFHINCR0INCBMOVXA，@R0CJNEA，#0DH，CRLOPMOVSLANG，BSJMP＄END3）、多重循环设计循环体中还包含着一个或多个循环结构，即双重或多重循环。例3、设8031使用12MHz晶振，试设计延迟100ms的延时程序。解：延时程序的延迟时间就是该程序的执行时间，通常采用MOV和DJNZ二指令。T=12/fosc=12/（12×106）=1us内循环延时：（1+2×CTR）T=500us（假设）则CTR=250实际延时：[1+2×250]×1us=501us8外循环延时：T+（501+2T）×CTS=100ms=100000us所以，CTS=198.8取199实际延时：[1+（501+2）×199]=1000.98ms例4、设在8031内部RAM中存一无符号数的数组，其长度为100，起始地址是30H，要求将它们从大到小排序，排序后仍存放在原区域中，试编者按程。这就是所畏的“冒泡法”。实际上大多情况，用不到99次循环，排序就结束。为了提高排序速度，程序中可设一交换标志位，如10H位，每次循环中：若有交换则SETB10H若无交换则CLR10H每次循环结束时，测10H位，判断排序是否结束。BUBBLE:LOOP:BUEU:ORG1000HMOVR0，#30HMOVB，#64HCLR10HDECBMOVA，@R0MOV20H，AINCR0MOV21H，@R0CJNEA，21H，BUEU；长度计数；暂存，为交换作准备；若（20H）≠（21H）转移；（20H）≥（21H）转移9BUNEXT:JNCBUNEXTMOVA，@R0MOV@R0，20HDECR0MOV@R0，AINCR0SETB10HDJNZB，LOOPJB10H，BUBBLEEND；若（20H）（21H）则交换；使R0退格指向小地址；恢复R0指向大地址；置交换标志；判断标志位为1否？若为1，则继续小结：1、汇编程序有哪三种基本结构？2、构成循环程序、分支程序，常用到哪些判断语句？3、迟时较短的时间一般采取哪种方法？这种方法有什么缺陷？思考题(作业):课后小记:：