单片机控制技术与应用(刘靖)课件4

1、4.1汇编语言程序设计概述(1)汇编语言的特点 助记符指令和机器指令一一对应,所以用汇编语言编写的程序效率高,占用存储空间小,运行速度快,因此汇编语言能编写出最优化的程序。 使用汇编语言编程比使用高级语言困难,因为汇编语言是面向计算机的,汇编语言的程序设计人员必须对计算机硬件有相当深入的了解。 汇编语言能直接访问存储器及接口电路,也能处理中断,因此汇编语言程序能够直接管理和控制硬件设备。 汇编语言缺乏通用性,程序不易移植,各种计算机都有自己的汇编语言,不同计算机的汇编语言之间不能通用;但是掌握了一种计算机系统的汇编语言后,学习其他的汇编语言就不太困难了。(2)汇编语言的语句格式:;(3)汇编语

2、言程序设计的步骤 建立数学模型。 确定算法。 制定程序流程图。 确定数据结构。 写出源程序。 上机调试程序。4.2伪指令伪指令是程序员发给汇编程序的命令,也称为汇编命令或汇编程序控制指令。Cygnal常见汇编语言程序中常用的伪指令如下。(1)ORG (ORiGin)汇编起始地址命令 在汇编语言源程序的开始,通常都用一条ORG伪指令来实现规定程序的起始地址。在十字路口交通灯控制中,用ORG 0000H来开始程序。(2)END (END of assembly) 汇编终止命令 汇编语言源程序的结束标志,用于终止源程序的汇编工作。在整个源程序中只能有一条END命令,且位于程序的最后。在十字路口交通灯

3、控制中,用END来结束的程序。(3)EQU (EQUate) 赋值命令 (4)DB (Define Byte) 定义字节命令 (5)DW (Define Word) 定义数据字命令 (6)DS (Define Stonage ) 定义存储区命令 (7)BIT位定义命令 (8)DATA数据地址赋值命令 4.3单片机汇编语言程序的基本结构形式(1)顺序程序【例4-1】三字节无符号数相加,其中被加数在内部RAM的50H、51H和52H单元中,加数在内部RAM的53H、5414和55H单元中,要求把相加之和存放在50H、51H和52H单元中,进位存放在位寻址区的00H位中。 其中: 在十字路口交通灯控

4、制中,用到MOVR0,#0FFH,MOVA,#01H等。【例4-2】从50个字节的无序表中查找一个关键字“40H”。(2)分支程序 单分支程序【例4-3】变量X存放在VAR单元内,函数值Y存放在FUNC单元中,试按下式的要求给Y赋值:Y= 本题的程序流程见图4-1(a)。参考程序: 图4-1例4-3的分支流程图这个程序的特征是先比较判断,然后按比较结果赋值,这实际是三分支归一的流程图,因此,至少要用两个转移指令。初学者很容易犯的一个错误是:漏掉了其中的SJMP DONE语句,因为流程图中没有明显的转移痕迹。这个程序也可以按图4-1(b)的流程图来编写,其特征是先赋值,后比较判断,然后修改赋值并

5、结束。参考程序: 多分支程序参见图4-2。(3)循环程序循环程序一般由4部分组成:图4-2多分支程序转移 置循环初值,即确立循环开始时的状态; 循环体(工作部分),要求重复执行的部分; 循环修改,循环程序必须在一定条件下结束,否则就要变成死循环; 循环控制部分,根据循环结束条件,判断是否结束循环。以上4个部分可以有两种组织方式。【例4-4】从BLOCK单元开始存放一组无符号数,一般称为一个数据块。数据块长度放在LEN单元,编写一个求和程序,将和存入SUM单元,假设和为不超过8位二进制数。在置初值时,将数据块长度置入一个工作寄存器,将数据块首地址送入另一个工作寄存器,一般称它为数据块地址指针。每

6、做一次加法之后,修改地址指针,以便取出下一个数来相加,并且使计数器减1。到计数器减到0时,求和结束,把和存入SUM即可。 参考程序(各单元的地址是任意的):以上程序在计数器初值不为零时是没有问题的,但若是数据块的长度有可能为零,则将出现问题。当R2初值为零,减1之后将为FFH,故要做256次加法之后才会停止,显然和题意不符。若考虑到这种情况,则可按下面的方式来编写程序,在做加法之前,先判断一次R2的初值是否为零。整个程序仍基本套用原来的形式。其中: CLRbit;清“0”bit位。在十字路口交通灯控制中,用到CLR P2.4来熄灭灯。 将源操作数(Rn或direct)减1,结果回送到Rn寄存器

7、或direct中去。如果结果不为0,则转移到标号为rel的子程序中去。允许程序员把寄存器Rn或内部RAM的direct单元用作程序循环计数器。主要用于控制程序循环。以减1后是否为“0”作为转移条件,即可实现按次数控制循环。最常见的多重循环是由DJNZ指令构成的软件延时程序,它是常用的程序之一。例如:50ms延时程序。延时程序与Cygnal指令执行时间有很大的关系。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2/3,用双重循环方法写出下面的延时50ms的程序:以上延时程序不太精确,它没有考虑到除“DJNZR6,DEL2”指令外的其他指令的执行时间。如把其他指令的执行时

8、间计算在内,它的延时时间为:(250+1+2)200+1=50.301ms如果要求比较精确的延时,可按如下修改:实际延迟时间为50.001ms。注意 软件延时程序不允许有中断,否则将严重影响定时的准确性。在十字路口交通灯控制中用DjnzR7,loop9DjnzR6,loop8Djnz R5,loop7来实现延时。(4) 子程序的设计 子程序设计原则子程序是一种能完成某一特定任务的程序段,其资源要为所有调用程序共享。因此,子程序在结构上应具有独立性和通用性。在编写子程序时应注意以下问题。子程序的第一条指令的地址称为子程序的入口地址,该指令前必须有标号。主程序调用子程序有两条:绝对调用指令ACAL

9、L addr11长调用指令LCALL addr16注意设置堆栈指针和现场保护。最后一条指令必须是RET指令。子程序可以嵌套,即子程序可以调用子程序。在子程序调用时,要注意参数传递的问题。 子程序的基本结构 4.4Cygnal单片机汇编语言程序设计举例(1)算术运算程序【例4-5】假定R2、R3和R4、R5分别存放两个16位的带符号二进制数,其中R2和R4的最高位为两数的符号位。请编写带符号双字节二进制数的加减法运算程序,以BSUB为减法程序入口,以BADD为加法程序入口,以R6、R7保存运算结果。参考程序:(2)数制转换程序【例4-6】在内部RAM的hex单元中存有两位十六进制数,试将其转换为

10、ASCII码,并存放于asc和asc+1两个单元中。主程序(MAIN):子程序(HASC):其中,RET为子程序的返回指令在十字路口交通灯控制中用RET来实现子程序的返回。(3)定时程序有多个定时需要,可以先设计一个基本的延时程序,使其延迟时间为各定时时间的最大公约数,然后就以此基本程序作为子程序,通过调用的方法实现所需要的不同定时。例如要求的定时时间分别为5s 、10s和20s并设计一个1s延时子程序DELAY,则不同定时的调用情况表示如下:其中:长调用指令LCALL addr16在十字路口交通灯控制中用Lcalldelay1来调用延时。(4)查表程序假定有44键盘,键扫描后把被按键的键码放在累加器A中,键码与处理子程序入口地址的对应关系为:并假定处理子程序在ROM 64KB的范围内分布。要求