分支程序设计实验实验报告

实验二分支程序设计实验实验报告实验名称：分支程序设计实验指导教师罗志祥专业班级光信1006姓名张博学号U201013339联系方式13554098548一、任务要求：熟练掌握KeilC环境下汇编语言程序的调试方法，加深对汇编语言指令、机器码、寻址方式等基本内容的理解，掌握分支程序和简单程序的设计与调试方法，了解并行IO口的使用。1.设有8bits符号数X存于外部RAM单元，按以下方式计算后的结果Y也存于外部RAM单元，请按要求编写程序。240/2204020XXYXXXX当当当2.利用51系列单片机设计一个24小时制电子时钟，电子时钟的时、分、秒数值分别通过P0、P1、P2端口输出（以压缩BCD码的形式）。P3.0为低电平时开始计时，为高电平时停止计时。提高部分（选做）：a.实现4位十进制加、减1计数，千位、百位由P1口输出；十位、个位由P2口输出。利用P3.7状态选择加、减计数方式。b.利用P3口低四位状态控制开始和停止计数，控制方式自定。二、设计思路：1.分支函数程序设计：首先将X赋给累加器A，与40比较大小，将大于或等于40的执行乘方操作；小于40的再与20做比较，大于20的执行取除法操作，小于或等于20的执行取反操作。最后将计算结果Y存于片外的RAM上。2.电子时钟程序设计思路：首先用循环程序的嵌套实现一个1s的延时，同时让记秒的端口P2同步加一，到60后清零；再让此循环执行60次实现1min的延时，同时让P1同步加一，到60后清零；再让分钟的循环执行24次，实现1hour的延时，同时让P0同步加一。至此循环，即可实现24小时的时钟功能。（注：本计算机的晶振频率为12MHz）3.4位十进制加、减1计数程序思路：低位的个位和十位赋给一个寄存器，而将高位即百位千位赋给另外一个寄存器，通过循环程序使低位数循环100次即向高位进位或借位，高位循环100次后即回归初始状态，同时设计两个子函数分别执行加一、减一操作。其中，用P3的第7位的状态实现对计数与否的控制。三、资源分配：1.分支函数程序：A：累加器C：位操作B：做乘方的寄存器DPTR：片外寻址指针2000H、2001H、2002H：片外存储空间2.电子时钟程序：A：累加器C：位操作P0、P1、P2：分别电子时钟的时、分、秒输出R0、R1、R2：分别时分秒计数用存储器R3、R4、R5：完成1s延时的相关数据存储3.四位十进制加、减1计数程序：A：累加器C：位操作P0：低位输出口P1：高位输出口R0：高位寄存器R1：低位寄存器R7R6：分别临时储存低位和高位的寄存器四、流程图：1.分支函数程序流程图2．电子时钟程序流程图3．四进制加、减1计数程序流程图各图形如下：大于或等于40小于或等于20大于20取数开始比较X与40的大小执行平方运算比较X与20的大小执行取反运算求平均值存结果于Y结束电子时钟：NOYESNOYESNOYES开始R0，R1，R2置零P0，P1，P2置零R2-0R1-0R0-0空操作延时1秒R0加1，输出P2R0=60？R1=60?R2=24?R1+1,输出P1R2+1,输出P0清零结束加减计数器流程图：YESNONOYESYESYESYESNONO开始P0,P1,P2-0P3.7=0?执行+1计数P0,P1-0低两位R0+1，转换为十进制，输出P1R1-0R0=99?R0-0高两位R1+1，转换为十进制，输出P0R0=99?清零执行—1计数P0,P1-99低位R0—1，转换为十进制，输出P1R1-99R0=0?R0-99高两位R1-1，转换为十进制，输出P0R0=0?结束五、源代码：1）ORG0000HMOVA,#50HMOVDPTR,#2000HMOVX@DPTR,A;将数存入片外RAMMOVDPTR,#2000HMOVXA,@DPTR;从片外RAM中取数XMOVR7,ACLRCMOVR0,#40H;对X的值进行比较SUBBA,R0JNCMUTIMOVR1,#20HCLRCMOVA,R1SUBBA,R7JCDIVIMOVA,R7CPLA;对X进行取反MOVDPTR,#2001HMOVX@DPTR,A;存入片外RAMLJMPSTOPDIVI:MOVB,#2H;除法子程序MOVA,R7DIVABMOVDPTR,#2001HMOVX@DPTR,ALJMPSTOPMUTI:MOVA,R7;平方子程序MOVB,AMULABMOVDPTR,#2001H;低位存入片外RAM中2001HMOVX@DPTR,AINCDPTRMOVA,BMOVX@DPTR,A;高位存入片外RAM中2002HSTOP:SJMP$END2）ORG0000HMOVR0,#0;R0,R1,R2置0MOVR1,#0MOVR2,#0MOVP0,#0;P0,P1,P2置0MOVP1,#0MOVP2,#0INPUT:JNBP3.0,STEPSTART:ACALLDELAYINCR0;秒钟计数MOVA,R0ACALLOUTPUT;转化为bcd码MOVP2,ACJNER0,#60,START;60进制判断进1MOVR0,#0;MOVP2,#0;INCR1;分钟计数MOVA,R1ACALLOUTPUT;转化为bcd码MOVP1,ACJNER1,#60,START;60进制判断MOVR1,#0;MOVP1,#0;INCR2;时钟计数MOVA,R2;ACALLOUTPUT;计算bcd码MOVP0,ACJNER2,#24,START;判断是不是溢出了MOVR2,#0;溢出清0MOVP0,#0;输出清0SJMPINPUT;跳出循环DELAY:MOVR3,#19H;循环次数LOOP:MOVR4,#28HLOOP1:MOVR5,#0FAH;循环次数LOOP2:NOPNOPDJNZR5,LOOP2DJNZR4,LOOP1DJNZR3,LOOPSJMPSTARTRETOUTPUT:MOVB,#0AH;DIVABSWAPAORLA,BRETDONE:SJMP$STEP:SJMPSTEPEND3）ORG0000HMOVP0,#0HMOVP1,#0HMOVP2,#0HJUDGE:CLRCMOVC,P3.7JNCADDDONESUBDDONE:MOVP0,#99HMOVP1,#99HMOVR0,#63H;千，百位MOVR1,#63H;十，个位START:MOVA,R1ACALLDELAYDECAMOVR7,AACALLOUTPUTMOVP1,AMOVB,R7MOVR1,BCJNEA,#0H,START;低位循环MOVA,#63HMOVR7,AACALLOUTPUTMOVP1,AMOVB,R7MOVR1,BMOVA,R0MOVR7,ADECAACALLOUTPUTMOVP0,AMOVB,R7MOVR0,BCJNEA,#0H,START;高位循环SJMP$;原地踏步ADDDONE:MOVP0,#00HMOVP1,#00HMOVR0,#00H;千，百位MOVR1,#00H;十，个位MOVR0,#0HSTART1:MOVA,R1ACALLDELAYINCAMOVR7,AACALLOUTPUTMOVP1,AMOVB,R7MOVR1,BCJNEA,#99H,START1;低位循环MOVA,#0HMOVR7,AACALLOUTPUTMOVP1,AMOVB,R7MOVR1,BMOVA,R0INCAMOVR6,AACALLOUTPUTMOVP0,AMOVB,R6MOVR0,BCJNEA,#99H,START1;高位循环SJMP$;原地踏步OUTPUT:MOVB,#0AH;转化为BCD码DIVABSWAPAORLA,BRETDELAY:MOVR3,#32H;循环次数LOOP:MOVR4,#14H;循环次数LOOP1:MOVR5,#0FAH;循环次数LOOP2:NOPNOPDJNZR5,LOOP2DJNZR4,LOOP1DJNZR3,LOOPRETEND六、程序测试方法与结果、软件性能分析1）分段函数测试分别令X=10、30、50测试个分段函数，再使用X=20、40测试分界点，其对应结果如下：X=40时，得到X,Y存入片外RAMX=20时，X=30时，X=40时，Y的高位存入片外RAM2002H，低位存入2001HX=50时，Y的高位存入片外RAM2002H，低位存入2001H2)、电子时钟测试当P3.0为高电平时，不记时，如图：当P3.7为低电平时计时开始，其计时效果如下：由于小时等待时间太长，故在此不再截图显示3）、4位十进制加、减1计数：当P3.7为低电平时执行加一计数P0输出千位和百位P1输出十位和各位当P3.7为高电平时执行减一计数P0输出千位和百位P1输出十位和各位七、思考题1．1．实现多分支结构程序的主要方法有哪些？举例说明。答：实现方法大致如下：1.1.使用条件转移指令实现，如DJNZ,JNC……2.2.使用分支表法，如分支地址表、转移指令表、地址偏移量表。2．2．在编程上，十进制加1计数器与十六进制加1计数器的区别是什么？怎样用十进制加法指令实现减1计数？答：十进制加一后需要在计算结果的基础上进行修正，运用DA指令；而十六进制加一指令所得结果即为最终结果，无需进行修正。写十进制加法指令时，首先将结果与#0相加，即ADDA，＃0；然后运用DAA指令，修正A为十进制，最后再执行减一操作，即DECA。如此便可得到结果。八、心得与体会本次实验主要进行了分支程序的设计实验，并涉及到了函数的多分支，与子函数间的嵌套，加深了我们对如何运用子函数进行程序的分支的方法。其中，分支函数的实现过程不是很复杂，但是电子时钟的24小时制程序设计需要对多级函数的嵌套有深刻的理解，在这个程序的设计过程中，的确锻炼了我们对于子函数、延时程序、系统频率等相关概念有了多的了解。在电子时钟设计中，要指出的是，程序在考虑一些延时的循环函数时，一些耗时比较少的指令没有加入计算，这就导致了，程序在执行过程中会出现一定的误差，在所难免，但总体而言，精确度还算比较高，满足了设计的要求。总而言之，本次实验在自己一人的努力下，基本完成了实验任务，岁耗时较长，但有其自己的效果，也提高了我通过单片机实现一些小型功能的能力，这些对以后的学习必将大有裨益！