微机原理第八章微型计算机的程序设计PPT演示课件

1、第八章 微型计算机的程序设计,顺序结构程序 分支结构程序 循环结构程序 子程序结构,重点,程序设计方法 顺序结构程序 分支结构程序 循环结构程序 子程序结构,8.1 程序设计步骤,1.分析问题 2.建立数学模型 3.确定算法 4.绘制程序流程图 5.内存分配 6.编制程序 7.程序调试,data segment a1 db hellon!,0dh,0ah,$ data ends Stack1 segment para stack . Stack1 ends code segment assume cs:code,ds:data, ss:stack1 start:mov ax,data mov

2、ds,ax mov ah,4ch int 21h code ends end start,看一个例子,数据段,堆栈段,代码段,8-1 顺序程序设计,补充：二进制编码的十进制数,二进制编码的十进制数 就是BCD码（Binary Coded Decimal）。 压缩BCD码 是用4位二进制数表示一位十进制数。一个字节表示两位十进制数。 如：1001 0110B 表示 96 D 非压缩BCD码 是用一个字节表示一位十进制数。高4位总是0。 如： 0000 1001B 表示 9D 两种BCD码的编码对照表,两种BCD码的编码对照表,1. BCD数加法调整指令DAA和AAA（P196,DAA-两个压缩B

3、CD数相加调整指令： （AL AL=8AH DAA ；AL=90H,AAA-两个非压缩BCD数相加调整指令 若（AL AH=01H,例8.1】的程序段为： stack segment stack stack dw 32 dup(0) stack stack ends data segment W1 DW 8931H W2 DW 5678H SUM DB3 DUP(0) data ends codesegment beginproc far assume ss: stack, cs: code, ds:data push ds sub ax, ax push ax,mov ax, data mo

4、v ds, ax MOV AL, BYTE PTR W1 ;AL=31H (+78H) ADD AL, BYTE PTR W2 ;AL=A9H, CF=0,AF=0 DAA;BCD数加法调整指令; AL=09H, CF=1 MOV SUM, AL MOV AL, BYTE PTR W1+1 ; AL=89H (+56H) ADC AL, BYTE PTR W2+1 ;AL=E0H,CF=0,AF=1 DAA ; AL=46H, CF=1 MOV SUM+1, AL MOV SUM+2, 0 ;处理向万位的进位 RCL SUM+2, 1 ；也可用指令ADC SUM+2， 0 ret begin

5、endp code ends end begin,例8.2 非压缩BCD数W1与W2（均为字变量）相加，将其和送到SUM字节变量中,data segment W1 DW 0809H ；即89D W2 DW 0607H ；即67D SUM DB3 DUP(0) ；一个字节放1位BCD码，用来放加完后的值156 data ends,MOV AX, W1 ;AX=0809H，W2为0607H ADD AL, BYTE PTR W2 ;AL=10H, CF=0,AF=1 AAA; 属于第一种情况，故 ; AL为（AL+06H) AL=05H, AH=01H ；第一种情况处理：AL=(AL+06H)显示

6、提示符“”并回车换行 MOV AH , O9 INT 21H MOV DX , OFFSET IBUF ;输入并显示字符串 MOV AH , 10 INT 21H MOV BL, IBUF+1 MOV BH, 0 MOV IBUFBX+2, $ MOV DL, 0AH ; 换行 MOV AH, 2 INT 21H MOV DX , OFFSET IBUF+2 ; 再显示输入的字符串 MOV AH, 9 INT 21H,8.2 分支程序设计,特点：利用改变标志位的指令和转移指令来实现。 无条件转移指令：JMP （见P207） 条件转移指令：Jcond short-label（偏移地址送到IP）

7、特点：满足条件，则实现段内转移；80386开始才可以转移到代码段的任何位置,8.3 循环程序设计,8.3.2 重复控制指令,LOOP short-label LOOPZ short-label 或 LOOPE short-label LOOPNZ short-label 或LOOPNE short-label JCXZ short-label JECXZ short-label 共同点：均受CX或EXC的值控制，详见P214-215,8.3.3 单重循环设计举例,例8.11 计算Z=X+Y，其中X和Y是双字变量 分析：双字变量是4个字节，则和可能占5个字节,作业8.4 编写求两个4位非压缩BC

8、D数之和，将和送显示器显示的程序。（P261,分析：两加数各要4个字节单元，可以为DD类型；考虑到进位，和要5个字节单元，另外，输出到显示器的结束符号$需要一个单元存放，故共需6个字节。 因此，数据段定义为： data segment W1 DD 01020304H W2 DD 05060708H SUM DB 5 DUP(0) DB $ data ends,代码段中的核心语句,MOV CX, 4 MOV SI, 0 MOV DI, 4; 要在SUM+4中放个位，SUM+0中放最高位的进位。 XOR AX, AX; 清CF A1: MOV AL, BYTE PTR W1SI; ADC AL,

9、BYTE PTR W2SI AAA MOV SUMDI, AL INC SI DEC DI LOOP A1 MOV SUMDI, 0 RCL SUMDI ; 以上是得到加的结果，放在SUM中。下面是输出到显示器的程序语句 MOV DX, OFFSET SUM MOV AH, 09 INT 21H,作业8.5 编写求两个4位压缩BCD数之和，将和送显示器显示的程序。（P261,分析：两个加数各要2个字节单元，可以为DW类型；考虑到进位，和要3个字节单元，另外，输出到显示器的结束符号$需要一个单元存放，故共需4个字节。 因此，数据段定义为： data segment W1 DW 1234H W2

10、DW 5678H SUM DB 3 DUP(0) DB $ data ends,代码段中的核心语句,MOV CX, 2 MOV SI, 0 MOV DI, 2; 要在SUM+2中放个位，SUM+0中放最高位的进位。 XOR AX, AX; 清CF A1: MOV AL, BYTE PTR W1SI; ADC AL, BYTE PTR W2SI DAA MOV SUMDI, AL INC SI DEC DI LOOP A1 MOV SUMDI, 0 RCL SUMDI ; 以上是得到加的结果，放在SUM中。下面是输出到显示器的程序语句 MOV DX, OFFSET SUM MOV AH, 09

11、INT 21H,作业8.17 编写求输入算式加数1+加数2的和并送显。（加数及其和均为4位（即指压缩）BCD数，P262,分析：要求先有屏幕显示输出加数1+加数2：，然后从键盘输入两个4个字节的BCD数，加完后送显。 用到的变量：W1和W2因为从键盘输入，均不确定是几位十进制，故需确定其最大位数不超过要用 W1,例6.2,将内存（10050）单元的内容拆成两段，每段4位，并将它们分别 存入内存（10051）和（10052）单元。即（10050）单元中的低4位放入（10051）单元中的低4位， 而（10050）单元中的高4位放入（10052）单元中的低4位,开始,初始化,用间址方法取数到AL,用

12、AND指令将该数“与”OFH取得 低4位，存入内存（10051）单元,再取出原始数到AL,逻辑右移得高4位，存入内存（10052）单元,暂停,逻辑右移得高4位，存入内存（10052）单元,程序段如下,MOV AX, 1000H MOV DS, AX ；给段寄存器DS赋值 MOV SI, 50H MOV AL,SI ；把物理地址为10000H+0050H=10050H ； 中的存储内容给AL AND AL, 0FH ；把AL中的前4位清0，取得低4位值 MOV SI+1, AL；把得到的低4位放到（10051H）单元 MOV AL, SI ；再取出需拆字节放到AL中 MOV CL, 4 SHR

13、AL, CL ；逻辑右移4次，前4位补0； MOV SI+2, AL ；放入（10052）单元,AND AL， F0H MOVE SI+2, AL,6-3、分枝结构程序,两分支结构,多分支结构,例6.3 求AX累加器和BX寄存器中两个无符号数之差的绝对值，结果放在内存（2800）单元中,分析：不知AX与BX中数的大小，故需先判断谁大，然后用大的减小的才可求得绝对值， 其流程图如图6-5,开始,初始化，清CF,AX-BX AX,AX 内存（2800和（2801)单元,暂停,逻辑右移得高4位，存入内存（10052）单元,AX-BX0,AX-BX AX BX 内存（2800和（2801)单元,否,是

14、,相应程序段如下 (p141,CLC SUB AX,BX JC AA ；进位位为1，就转移到AA MOV DI, 2800H MOV DI, AX HLT AA: SUB BX, AX MOV DI, 2800H MOV DI, BX HLT,例6.4 从外设71号中取一个数M，判断其值是否在10和20之间，即10M20.如果M20H，则送0FFH给外设73H；如果M10,则送00H给外设73H； 如果10M20，则送88H给外设73H,分析：根据题意，我们可以看出这是一个需要两次判断M大小的问题。我们可以先判M是否大于10，再判M是否大于20。(2) 根据解决问题的思路，我们先画出程序流程图

15、，如下图所示。从图6中程序流程图来看，两个分支都要“回归”原程序。(3) 编制的程序如下,相关程序段如下(p142,START: IN AL,71H ； 将71H端口的字节读入AL CLC ；清除CF CMP AL，10 ；AL-10，结果不返回 JC LP1 ；小于10转LP1 CMP AL，20 ； AL-20，结果不返回 JC LP2 ； 10AL20 转LP2 MOV BL，0FFH ；将0FFH送入BL寄存器 LP3： OUT 73H，BL ； 将0FFH输出到73H端口 HLT ；暂停 LP1： MOV BL，00 JMP LP3 LP2： MOV BL，88H JMP LP3,只

16、能用累加器AX/AL作为执行输入/输出过程的机构,故要改为AL。 故OUT 73H,BL替换为： MOV AL,BL OUT 73H, AL,赋初值,条件,循环体,修改,Y,N,开始,6-4、循环程序设计,1、先判断条件，然后执行循环体,赋初值,循环体,修改,条件,N,Y,开始,2、先执行循环体，然后判断条件。 特点：至少执行一次循环体,例6.5 求两个多字节数之和，这两个数在10050H地址开始的内存单元中，连续存放，低位在小地址一端，结果放在这两个数之后。设这两个多字节数均为8个字节,流程图如下,初始化 段地址DS：1000H 第一个数指针SI=50H 第二个数指针DI=58H 结果指针B

17、X=60H 循环次数CX=4 清除进位位CF,取一个字 AX,CX=0,Y,N,开始,和数=前一次+（指针） 即AX AX+DI+CF,SI SI+2 修改指针DI DI+2计数器CX CX-1,暂停,结果和的指针起始值应该为60H，请分析,相关程序段如下(p144,START: MOV AX, 1000H MOV DS, AX MOV SI, 50H ；第一个指数指针SI=50H MOV DI, 58H ；第二个指数指针DI=58H MOV BX, 60H ；结果指针60H CLC ；清进位CF=0 AA: MOV AX, SI ；取一个字到AX ADC AX, DI ；AX=AX+DI+C

18、F MOV BX, AX ; 存一个字到BX； PUSHF ；保护进位CF； ADD SI, 2 ；修改第一个数的指针SI=SI+2 ADD DI, 2 ；修改第二个数的指针DI=DI+2 ADD BX, 2 ；修改结果指针BX=BX+2 POPF ；恢复标志寄存器 LOOP AA ；CX=CX-1，若CX0，转AA HLT ；CX=0，暂停,例2、 编程序统计 AX 寄存器中 1 的个数。（采用 AX = 0？做为循环的条件） （本题即书上第六章习题第6.6题，见P152,其程序流程图如下图,程序如下,CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV CX , 0

19、 ;存 1 的个数 AGAIN: TEST AX , 0FFFFH JZ B SAL AX , 1 ;算术左移一位，此处用SHL（逻辑左移）也可 JNC A ；进位不等于1，则转A； INC CX ；进位为1，CX=CX+1； A: JMP AGAIN B: MOV AH ,4CH ；相当于B： HLT INT 21H CODE ENDS END START,例6.6 要求设计一个软件延时程序，延时时间约1ms左右。 （1）分析题目：此题是想让计算机做一些无用的操作，来拖延时间。我们可以从指令手册中查得各条指令所需的时间节拍，但一般指令执行时间只有几个时钟周期，亦即只有几个微秒，为了能用较少的

20、指令来编较长时间的延时，我们可以利用循环程序结构。 （2）程序流程图如图6-11所示,在这个框图中，初始化部分由于没有数据操作问题，因此也就不用设置间接地址指针。另外，延时的时间主要取决于循环体及循环次数。我们从手册上可以查得PUSHF和POPF指令分别为 10 和 8个时钟节拍，LOOP BX指令为 3.4 个时钟节拍在此循环体需要用1083.421.4拍，而每个时钟节拍是根据此系统的晶振频率而定的。假设此系统用的是8Hz的晶振，则每个时钟节拍需要0.125微秒因此我们可以根据下列公式算出循环次数,6-5 子程序,子程序:相对主程序而言,是被主程序调用 的程序. 子程序调用示意图,子程序是程

21、序设计中经常使用的程序结构，通过把一些固定的、经常使用的功能做成子程序的形式，可以使源程序及目标程序大大缩短，提高程序设计的效率和可靠性。 对于一个子程序，应该注意它的入口参数和出口参数。入口参数是由主程序传给子程序的参数，而出口参数是子程序运算完传给主程序的结果。另外，子程序所使用的寄存器和存储单元往往需要保护，以免影响返回后主程序的运行。 主程序在调用子程序时，一方面初始数据要传给子程序，另一方面子程序运行结果要传给主程序，因此，主子程序之间的参数传递是非常重要的,参数传递一般有三种方法实现,1) 利用寄存器。这是一种最常见方法，把所需传递的参数直接放在主程序的寄存器中传递给子程序。 (2

22、) 利用存储单元。这种参数传递方法，把所需传递的参数直接放在子程序调用指令代码之后。 (3) 利用堆栈。这种方法将参数压入堆栈，在子程序运行时从堆栈中取参数，其程序流程图如下图所示,堆栈程序流程图,例6.7延时1秒的子程序段（见P148,DELAYS: PUSHF PUSH BX PUSH CX MOV BX, 3E8H MOV CX, 176H LP2: MOV CX, 176H LP1: PUSHF POPF LOOP LP1 DEC BX JNZ LP2 POP CX POP BX POPF RET,SUB_DELAYS PROC NEAR,SUB_DELAYS ENDP,把寄存器FR、

23、BX、CX的内容压进堆栈，以保护CPU现场,按“先入后出”原则把栈中内容弹回到寄存器中去，以恢复CPU现场,例6.8 找一个数据块中的最大数，其中数据块的长度1，并且放在内存（2001）单元中，而数据块本身是从（2002）单元开始存放的，最后，把找出的最大值放到（2000）单元中。假设这段数据块中的数都是无符号的8位数,1）分析题目：此题必定是个循环程序，而且在处理部分应包括判断分支环节。 （2）根据指令系统，我们可以采用寻找最大值的计算方法,首先，我们用00值放在AL累加器中作为最大值；然后，用数据块的第一个数和AL中的数做比较，如果比00大，则用这个数取代00，放入AL中；接着取出第二个数

24、与AL中的数做比较，如果比它大，取而代之，否则不取代，如此往复，直至最后一个数。这样，最后AL累加器中必定存放着最大的数。这就是寻找最大值的方法，而数据块的总长度（数的个数）就是循环次数。 （3）绘制出此计算过程的程序流程如图6-l5所示,改为子程序时的程序段,MAX: PUSHF PUSH AX PUSH CX PUSH SI START: MOV SI, 2001H MOV CL, SI INC SI MOV AL, 00 MOV CH, 00H LP: CLC CMP AL, SI JC BB JMP AA BB: MOV AL, SI AA: INC SI LOOP LP MOV 20

25、00H, AL HLT POP SI POP CX POP AX POPF RET,SUB1 PROC NEAR/FAR,SUB1 ENDP,1、调用程序和子程序在同一代码段 子程序的类型应为NEAR cod1 segment CALL SUB1 . SUB1 PROC NEAR . RET SUB1 ENDP cod1 ends,红色部分为子程序,子程序调用方式介绍,2、调用程序和子程序不在同一代码段子程序的类型应为FAR。 子程序SUB1的类型是FAR,可段间调用,也可段内调用,CODE2 SEGMENT . SUB1 PROC NEAR . RET SUB1 ENDP . CALL SU

26、B1 . CODE2 ENDS,CODE1 SEGMENT CALL FAR PTR SUB1 . CODE1 ENDS,CODE2 SEGMENT . SUB1 PROC NEAR . SUB1 ENDP . CALL SUB1 ;段内调用 . CODE2 ENDS 子程序SUB1的类型是FAR,可段间调用,也可 段内调用,6.6 查表程序,要点： 1）确定表格的起始地址（或称基地址）给BX 2）确定要查找对象在表中的序号，（或称索引值）给AL。 3）要用到换码指令XLAT，将累加器中的值变为内存表格中的某一个值。 注：表格的起始地址为内存物理地址中的偏移地址,例6.9： 在5.2节中表5-

27、2所列的十进制的7段显示码实例，用程序来实现，假设这段数据存放在2000H开始的内存中，取出“5”所对应的7段码,程序段为： START: MOV BX, 2000H MOV AL, 5 XLAT HLT,例2 编一子程序利用XLAT指令把十六进制数转换成ASCII码。假设ASCII码存放在以DAT1为首地址的数据区中，对应的十六进制数放在以DAT2为首地址的数据区中，转换结果送以DAT3为首地址的数据区中,分析：首地址即基址DAT1送给BX，ASCII码表总共有7FH（即128）个字符。所以索引值要从0变到128（存放在DAT2为首地址的数据区中），需要用到循环将得到的值送到以DAT3为首地

28、址的数据区中。 查表核心程序语句为： MOV BX, 2000H（表的首地址） MOV AL, 5（表中对应的偏移量，即索引值） XLAT 此程序段的结果是将查到的结果送到累加器AX中,SUB1 PROC NEAR START: LEA SI, DAT2；或为MOV SI, DAT2 LEA DI, DAT3; 或为 MOV DI, DAT3 MOV BX, DAT1 MOV CX, 16 LP1: MOV AL, SI; 或为 LODSB ,即从RAM AX/AL XLAT MOV DI, AL; STOSB, 即从AX/AL RAM INC SI ;若用了LODSB与STOSB,则不用此两句， INC DI ； 因为串操作时SI和DI作自动增量修改 LOOP LP1 RET SUB1 ENDP,POP AL P0P CX POP DI POP SI POP BX,PUSH BX PUSH SI PUSH DI PUSH CX PUSH AL,第六章 习题与思考题,1、 用串操作指令实现:先将1