单片机原理与应用电子教案2

第4章汇编语言程序设计简介4.1伪指令4.2汇编语言程序设计4.1伪指令一、汇编起始指令ORG指令格式为:ORGnn该指令的作用是指明后面的程序或数据块的起始地址,它总是出现在每段源程序或数据块的开始。式中,nn为16位地址,汇编时nn确定了此语句后面第一条指令或第一个数据的地址,此后的源程序或数据块就依次连续存放在以后的地址内,直到遇到另一个ORG指令为止。例:ORG2000HMOVSP,＃60HMOVR0,＃2FHMOVR2,＃0FFHORG伪指令说明其后面程序的目标代码在存储器中存放的起始地址是2000H,即存储器地址目标程序2000H7581602003H782F2005H7AFF二、等值指令EQU指令格式:字符名称EQU数字或汇编符号功能:使指令中的字符名称等价于给定的数字或汇编符号。使用等值指令可给程序的编制、调试、修改带来方便,如果在程序中要多次使用到某一地址,由EQU指令将其赋值给一个字符名称,一旦需要对其进行变动,只要改变EQU命令后面的数字即可,而不需要对程序中涉及到该地址的所有指令逐句进行修改。但要注意,由EQU等值的字符名称必须先赋值后使用,且在同一个源程序中,同一个标号只能赋值一次。例:PA8155EQU8001H即给标号PA8155赋值为8001H。三、定义字节指令DB指令格式: ［标号:］DB8位二进制数表功能:把8位二进制数表依次存入从标号开始的连续的存储单元中。格式中,标号区段可有可无,DB指令之后的8位二进制数表是字节常数或用逗号隔开的字节串,也可以是用引号括起来的ASCII码字符串(一个ASCII字符相当于一个字节)。例:ORG1000HBUF1:DB38H,7FH,80HBUF2:DB45H,66HORG伪指令指定了标号BUF1的地址为1000H,而DB伪指令是将其后的二进制数表38H,7FH,80H依次存放在1000H,1001H,1002H3个连续单元之中,BUF2也是一个标号,其地址与前一条伪指令连续,即1003H,1004H地址单元中依次存放45H,66H。四、定义字指令DW指令格式:［标号:］DW16位数据表该指令的功能与DB相似,区别仅在于从指定地址开始存放的是指令中的16位数据,而不是字节串。每个16位数据要占两个存储单元,高8位先存,低8位后存,这和MCS-51指令中的16位数据存放顺序是一致的。五、汇编结束指令END指令格式:［标号:］END地址或标号格式中标号以及END后面的地址或标号可有可无。功能:提供汇编结束标志。汇编程序遇到END后就停止汇编,对END以后的语句不予处理,故END应放在程序的结束处。4.2汇编语言程序设计4.2.1简单程序设计例1两个无符号双字节数相加。设被加数存放于内部RAM的40H（高位字节）,41H（低位字节）,加数存放于50H（高位字节）,51H（低位字节）,和数存入40H和41H单元中。程序如下:START:CLRC;将Cy清零MOVR0,＃41H;将被加数地址送数据指针R0MOVR1,＃51H;将加数地址送数据指针R1AD1:MOVA,@R0;被加数低字节的内容送入AADDA,@R1;两个低字节相加MOV@R0,A;低字节的和存入被加数低字节中DECR0;指向被加数高位字节DECR1;指向加数高位字节MOVA,@R0;被加数高位字节送入AADDCA,@R1;两个高位字节带Cy相加MOV@R0,A;高位字节的和送被加数高位字节RET例2将两个半半字节数数合并成成一个一一字节数数。设内部RAM40H#,41H单元中中分别存存放着8位位二进制制数,要要求取取出两个个单元中中的低半半字节,并成成一个字字节后,存入入50H单元中中。程程序如如下:START:MOVR1,＃40H;设置置R1为为数据指指针MOVA,@R1;取取出第一一个单元元中的内内容ANLA,＃0FH;取第第一个数数的低半半字节SWAPA;移移至高半半字节INCR1;修修改数据据指针XCHA,@R1;取取第二二个单元元中的内内容ANLA,＃0FH;取第第二个数数的低半半字节ORLA,@R1;拼字字MOV50H,A;存存放结果果RET4.2.2分分支程程序设计计图4.1分分支结结构框图图(a)单单分支支流程;(b)多多分支支流程例3x#,y均为为8位二二进制数数,设设x存存入R0,y存入R1,求求解:程序如下下:START:CJNER0,＃00H,SUL1;R0中的数数与00比较不不等转移移MOVR1,＃00H;相等等,R1←←0SJMPSUL2SUL1:JCNEG;两两数不不等,若若（R0）<0,转转向NEGMOVR1,＃＃01H;（（R0）>0,则则R1←01HSJMPSUL2NEG:MOVR1,＃＃0FFH;（R0）<0,则则R1←0FFHSUL2:RET图4.2例4比较两两个无无符号号数的的大小小。设外部部RAM的的存储储单元元ST1和和ST2中中存放放两个个不带带符号号的二二进制制数,找找出其其中的的大数数存入入外部部RAM中中的ST3单单元中中。图4.3程序如如下：：ORG1000HST1EQU2000HST2EQU2100HST3EQU2200HSTART:CLRC;清清零零CyMOVDPTR,＃＃ST1;第第一个个数的的指针针MOVXA,@DPTR;取取第一一个数数MOVR2,A;保保存MOVDPTR,＃＃ST2;第第二个个数的的指针针MOVXA,@DPTR;取取第二二个数数CLRCSUBBA,R2;两两数数比较较JNCBIG1;若若第二二个数数大,则则转XCHA,R2;第第一个个数大大BIG0:MOVDPTR,＃＃ST3MOVX@DPTR,A;存存大大数RETBIG1:MOVXA,@DPTR;第第二个个数大大SJMPBIG0RET4.2.3循循环程程序设设计一、循循环环程序序图4.4循环程程序一一般由由四个个主要要部分分组成成:(1)初初始化化部分分:为为循循环程程序做做准备备,如如规规定循循环次次数、、给给各变变量和和地址址指针针预置置初值值。(2)处处理部部分:为为反复复执行行的程程序段段,是是循循环程程序的的实体体,也也是是循环环程序序的主主体。。(3)循循环控控制部部分:这这部分分的作作用是是修改改循环环变量量和控控制变变量,并并判断断循环环是否否结束束,直直到到符合合结束束条件件时,跳跳出循循环为为止。。(4)结结束部部分:这这部分分主要要是对对循环环程序序的结结果进进行分分析、、处处理和和存放放。例5工作单单元清清零。。在应用用系统统程序序设计计时,有有时经经常需需要将将存储储器中中各部部分地地址单单元作作为工工作单单元,存存放程程序执执行的的中间间值或或执行行结果果,工工作作单元元清零零工作作常常常放在在程序序的初初始化化部分分中。。设有有50个个工工作作单单元元,其其首首址址为为外外部部存存储储器器8000H单单元元,则则其其工工作作单单元元清清零零程程序序如如下下:CLEAR:CLRAMOVDPTR,＃＃8000H;工工作作单单元元首首址址送送指指针针MOVR2,50;置置循循环环次次数数CLEAR1:MOVX@DPTR,AINCDPTR;修修改改指指针针DJNZR2,CLEAR1;控控制制循循环环RET例6设在在内内部部RAM的的BLOCK单单元元开开始始处处有有长长度度为为LEN个个的的无无符符号号数数据据块块,试试编编一一个个求求和和程程序序,并并将将和和存存入入内内部部RAM的的SUM单单元元（（设设和和不不超超过过8位位））。。BLOCKEQU20HLENEQU30HSUMEQU40HSTART:CLRA;清清累累加加器器AMOVR2,＃＃LEN;数数据据块块长长度度送送R2MOVR1,＃＃BLOCK;数数据据块块首首址址送送R1LOOP:ADDA,@R1;循循环环加加法法INCR1;修修改改地地址址指指针针DJNZR2,LOOP;修修改改计计数数器器并并判判断断MOVSUM,A;存存和和RET二、、多多重重循循环环例710秒延延时程序。。延时程序与与MCS-51执行行指令的时时间有关,如果使使用6MHz晶晶振,一一个机器周周期为2μs,计算出出一条指令令以至一个个循环所需需要的执行行时间,给给出相应应的循环次次数,便便能达到延延时的目的的。10秒秒延时程程序如下:DELAY:MOVR5,＃＃100DEL0:MOVR6,＃＃200DEL1:MOVR7,＃＃248DEL2:DJNZR7,DEL2DJNZR6,DEL1DJNZR5,DEL0RET上例程序中中采用了多多重循环程程序,即即在一个循循环体中又又包含了其其它的循环环程序,这这种方式式是实现延延时程序的的常用方法法。使用用多重循环环时,必必须注意:(1）循循环嵌套,必须层层次分明,不允许许产生内外外层循环交交叉。(2）外外循环可以以一层层向向内循环进进入,结结束时由里里往外一层层层退出。。(3）内内循环可以以直接转入入外循环,实现一一个循环由由多个条件件控制的循循环结构方方式。例8在外部RAM中,BLOCK开始始的单元中中有一无符符号数据块块,其个个数为LEN个个字节。试试将这些无无符号数按按递减次序序重新排列列,并存存入原存储储区。ORG1000HSTART:MOVDPTR,＃BLOCK;置地址址指针MOVP2,DPH;P2作作地址指针针高字节MOVR7,＃＃LEN;置外外循环计数数初值DECR7;比比较与交换换n-1次LOOP0:CLRF0;交交换标志清清0MOVR0,DPL;MOVR1,DPL;置相相邻两数地地址指针低低字节INCR1MOVR6,R7;置置内循环环计数器初初值LOOP1:MOVXA,@R0;取数MOVB,A;暂存MOVXA,@R1;取取下一个个数CJNEA,B,NEXT;相邻两两数比较,不等转转SJMPNOCHA;相等等不交换NEXT:JCNOCHA;Cy=1,则则前者大大于后者,不必交交换SETBF0;否则则,置交交换标志MOVX@R0,A;XCHA,B;两两数交换,大者在在前,小小者在后MOVX@R1,A;NOCHA:INCR0INCR1;修修改指针针DJNZR6,LOOP1;内循循环未完,则继续续JNBF0,EXIT;若若从未交交换,则则结束DJNZR7,LOOP0;外外循循环未未完,则则继续续EXIT:RET图4.5例9设某系系统的的模数数转换换器是是ADC0809,它它的转转换结结束信信号EOC连接接到8031的的P1.7端端,当当EOC的状状态由由低变变高时时,则则结结束循循环等等待,并并读取取转换换值,其其程序序如下下:START:MOVDPTR,＃＃addr;0809端端口地地址送送DPTRMOVA,＃＃00H;启启动动0809转换换MOVX@DPTR,ALOOP:JNBP1.7,LOOP;检检测测P1.7状态态,判判是是否转转换结结束MOVXCA,@DPTR;读读取取转换换结果果…例10在内部部RAM中从从50H单元元开始始的连连续单单元依依次存存放了了一串串字符符,该该字字符串串以回回车符符为结结束标标志,要要求测测试该该字符符串的的长度度。程序如如下:START:MOVR2,＃＃0FFHMOVR0,＃＃4FH;数数据据指针针R0置初初值LOOP:INCR0INCR2CJNE@R0,＃＃0DH,LOOPRET4.2.4散散转转程序序设计计散转程程序是是分支支程序序的一一种,它它可根根据运运算结结果或或输入入数据据将程程序转转入不不同的的分支支。MCS-51指指令令系统统中有有一条条跳转转指令令JMP@A+DPTR,用用它它可以以很容容易地地实现现散转转功能能。该该指令令把累累加器器的8位位无符符号数数与16位位数据据指针针的内内容相相加,并并把相相加的的结果果装入入程序序计数数器PC,控控制程程序转转向目目标地地址去去执行行。此此指令令的特特点在在于,转转移的的目标标地址址不是是在编编程或或汇编编时预预先确确定的的,而而是是在程程序运运行过过程中中动态态地确确定的的。目目标地地址是是以数数据指指针DPTR的内内容为为起始始的256字字节节范围围内的的指定定地址址,即即由由DPTR的的内容容决定定分支支转移移程序序的首首地址址,由由累累加器器A的的内容容来动动态选选择其其中的的某一一个分分支转转移程程序。。例11根据工工作寄寄存器器R0内内容的的不同同,使使程程序转转入相相应的的分支支。(R0)=0对对应应的分分支程程序标标号为为PR0;(R0)=1对对应应的分分支程程序标标号为为PR1;(R0)=N对对应应的分分支程程序标标号为为PRN。。…程序如如下:LP0:MOVDPTR,＃＃TAB;取取表头头地址址MOVA,R0ADDA,R0;R0内内容乘乘以2JNCLP1;无无进进位转转移INCDPH;加加进位位位LP1:JMP@A+DPTR;跳跳至至散转转表中中相应应位置置TAB:AJMPPR0AJMPPR1AJMPPRN……本例程程序仅仅适用用于散散转表表首地地址TAB和处处理程程序入入口地地址PR0,PR1,……,PRN在同同一个个2KB范范围的的存储储区内内的情情形。。若超超出2KB范围围可在在分支支程序序入口口处安安排一一条长长跳转转指令令,可可采采用如如下程程序:MOVDPTR,＃＃TABMOVA,R0MOVB,＃＃03H;长长跳跳转指指令占占3个个字节节MULABXCHA,BADDA,DPHMOVDPH,AXCHA,BJMP@A+DPTR;跳跳至散散转表表中相相应的的位置置TAB:LJMPPR0;跳跳至不不同的的分支支LJMPPR1LJMPPRN……4.2.5子子程序序和参参数传传递一、子子程程序的的概念念通常把这这些基本本操作功功能编制制为程序序段作为为独立的的子程序序,以以供不同同程序或或同一程程序反复复调用。。在程序序中需要要执行这这种操作作的地方方放置一一条调用用指令,当程程序执行行到调用用指令,就转转到子程程序中完完成规定定的操作作,并并返回到到原来的的程序继继续执执行下去去。二、子子程序的的调用调用子程程序的指指令有““ACALL””和“LCALL”,执行行调用指指令时,先将将程序地地址指针针PC改改变（““ACALL””加2,““LCALL”加3）,然后后PC值压入入堆栈,用新新的地址址值代替替。执行行返回指指令时,再将将PC值弹出出。子程序调调用中,主程程序应先先把有关关的参数数存入约约定的位位置,子子程序序在执行行时,可可以从从约定的的位置取取得参数数,当当子程序序执行完完,将将得到的的结果再再存入约约定的位位置,返返回主主程序后后,主主程序可可以从这这些约定定的位置置上取得得需要的的结果,这就就是参数数的传递递。例12把内部RAM某某一单元元中一个个字节的的十六进进制数转转换成两两位ASCII码,结结果存存放在内内部RAM的连连续两个个单元中中。假设一个个字节的的十六进进制数在在内部RAM40H单元元,而而结果存存入50H#,51H单单元,可可以用用堆栈进进行参数数传递,程序序如下:MAIN:MOVR1,＃＃50H;R1为为存结果果的指针针MOVA,40H;A为需需转换的的十六进进制数SWAPA;先转转换高位位半字PUSHACC;压栈栈LCALLHEASC;调调用将将低半字字节的内内容转换换;成ASCII码码子程序序HEASCPOPACCMOV@R1,A;存存高半字字节转换换结果INCR1PUSH40HLCALLHEASCPOPACCMOV@R1,A;存存低半字字节转换换结果ENDHEASC:MOVR0,SPDECR0DECR0;R0指指向十十六进制制数参数数地址XCHA,@R0;取取被转换换参数ANLA,＃0FH;保保留低半半字节ADDA,＃2;修修改A值值MOVCA,@A+PC;查查表XCHA,@R0;结结果送送回堆栈栈RETTAB:DB30H,31H,32H,……4.2.6查查表程程序设计计查表程序序是一种种常用程程序,它它广泛泛使用于于LED显显示控制制、打打印机打打印控制制、数据据补偿、、数值计计算、转转换等功功能程序序中,这这类程程序具有有简单、、执行速速度快等等特点。。所谓查表表法,就就是预预先将满满足一定定精度要要求的表表示变量量与函数数值之间间关系的的一张表表求出,然后后把这张张表存于于单片机机的程序序存储器器中,这这时自自变量值值为单元元地址,相应应的函数数值为该该地址单单元中的的内容。。查表,就是是根据变变量X在表表格中查查找对应应的函数数值Y,使使Y=f(X)。MCS-51指令令系统中中,有有两条查查表指令令:MOVCA,@A+PCMOVCA,@A+DPTR例13一个十六六进制数数存放在在内部RAM的HEX单元元的低4位位中,将将其转转换成ASCII码并并送回HEX单元。。十六进制制0～9的ASCII码为30H～～39H,A～～F的ASCII码为为41H～46H,ASCII码码表格的的首地址址为ASCTAB。编编程如下下:ORG1000HHEXASC:MOVA,HEXANLA,＃0FHADDA,＃3;修修改指指针MOVCA,@A+PCMOVHEX,ARETASCTAB:DB30H,31H,32H,33H,34HDB35H,36H,37H,38H,39HDB41H,42H,43H,44H,45HDB46H在这个程程序中,查表表指令MOVCA,@A+PC到表表格首地地址有两两条指令令,占占用3个字字节地址址空间,故修修改指针针应加3。例14设有有一一个个巡巡回回检检测测报报警警装装置置,需需对对96路路输输入入进进行行控控制制,每每路路有有一一个个额额定定的的最最大大值值,是是双双字字节节数数。。当当检检测测量量大大于于该该路路对对应应的的最最大大值值时时,就就越越限限报报警警。。假假设设R2为为保保存存检检测测路路数数的的寄寄存存器器,其其对对应应的的最最大大额额定定值值存存放放于于31H和和32H单单元元中中。。查查找找最最大大额额定定值值的的程程序序如如下下:FMAX:MOVA,R2ADDA,R2;表表中中一一个个额额定定值值为为2个个字字节节MOV31H,AMOVDPTR,＃＃TAB;表表首首址址MOVCA,@A+DPTR;查查表表读读取取第第一一个个字字节节XCHA,31H;第第一一个个字字节节内内容容存存入入31HINCDPTRMOVCA,@A+DPTR;查查表表读读取取第第二二个个字字节节MOV32H,A;第第二二字字节节的的内内容容存存入入32HTAB:DW1230H,1450H,...DW2230H,2440H,...DW3120H,3300H,...例15在一个个温度度检测测系统统中,温温度模模拟信信号由由10位位A/D输入入。将将A/D结结果转转换为为对应应温度度值,可可采用用查表表方法法实现现。先先由由实验验测试试出整整个温温度量量程范范围内内的A/D转换换结果果,把把A/D转换换结果果000H～3FFH所所对应应的温温度值值组织织为一一个表表存储储在程程序存存储器器中,那那么就就可以以根据据检测测到的的模拟拟量的的A/D转换换值查查找出出相应应的温温度值值。设测得得的A/D转换换结果果已存存入20H,21H单元元中（（高位位字节节在20H中,低低位字字节在在21H中中）,查查表得得到的的温度度值存存放在在22H,23H单单元（（高位位字节节在22H中中,低低位位字节节在23H中））。程序如如下:FTMP:MOVDPTR,＃＃TAB;DPTR←←表首首地址址MOVA,21H;（（20H））（21H）××2CLRCRLCAMOV21H,AMOVA,20HRLCAMOV20H,AMOVA,21H;表表首地址址+偏移移量ADDCA,DPLMOVDPL,AMOVA,20HADDCA,DPHMOVDPH,ACLRAMOVCA,@A+DPTR;查查表得温温度值高高位字节节MOV22H,ACLRAINCDPTRMOVCA,@A+DPTR;查查表得温温度值低低位字节节MOV23H,ARETTAB:DW……4.2.7数数制转换换例16将一个字字节二进进制数转转换成3位位BCD码。设一个字字节二进进制数在在内部RAM40H单元,转换换结果放放入内部部RAM50H,51H,52H单元中中（高位位在前））,程程序如下下:HEXBCD:MOVA,40HMOVB,＃＃100DIVABMOV50H,AMOVA,＃＃10XCHA,BDIVABMOV51H,AMOV52H,BRET例17设4位位BCD码依依次存放放在内存存RAM中中40H~43H单单元的低低4位位,高高4位位都为为0,要要求将其其转换为为二进制制数,结结果存存入R2R3中。。一个十进进制数可可表示为为:Dn×10n+Dn-1×10n-1+…+D0×100=（…（（（Dn×10+Dn-1）×10+Dn-2）×10+…））+D0当n=3时,上上式可可表示为为:（（D3×10+D2）×10+D1）×10+D0BCDHEX:MOVR0,＃＃40H;R0指指向最高高位地址址MOVR1,＃＃03;计计数数值送送R1MOVR2,＃＃0;存存放放结果果的高高位清清零MOVA,@R0MOVR3,ALOOP:MOVA,R3MOVB,＃＃10MULABMOVR3,A;(R3)×10的的低低8位位送R3MOVA,BXCHA,R2;(R3)×10的的高8位位暂暂存R2MOVB,＃＃10MULABADDA,R2MOVR2,A;R2×10+（R3×10））高8位位送送R2INCR0;取取下下一个个BCD数数MOVA,R3ADDA,@R0MOVR3,AMOVA,R2ADDCA,＃＃0;加加低字字节来来的进进位MOVR2,ADJNZR1,LOOPRET4.2.8运运算算程序序一、加加、、减减法程程序例18将40H开开始存存放的的10个个字字节的的数与与50H开开始存存放的的10个个字节节的数数相减减（假假设被被减数数大于于减数数）。。设被减减数指指针为为R0,减减数指指针为为R1,差差数放放回被被减数数单元元,R5存存放字字节个个数,则则程序序如下下:SUB:MOVR0,＃＃40HMOVR1,＃＃50HMOVR5,＃＃10CLRCSUB1:MOVA,@R0SUBBA,@R1MOV@R0,AINCR0INCR1DJNZR5,SUB1RET二、乘乘法法运算算程序序在计算算机中中,常常将将乘法法采用用移位位和加加法来来实现现。例19将（R2R3））和（（R6R7）中中双字字节无无符号号数相相乘,结结果存存入R4R5R6R7。此乘法法可以以采用用部分分积右右移的的方法法来实实现,其其程序序框图图如图图4.6所所示示,程程序序如下下:NMUL:MOVR4,＃＃0;初初始化化MOVR5,＃＃0CLRCMOVR0,＃＃16NMUL1:MOVA,R4;CyR4R5R6R7右右移一一位RRCAMOVR4,AMOVA,R5RRCAMOVR5,AMOVA,R6RRCAMOVR6,AMOVA,R7RRCMOVR7,AJNCNMUL2;C为为移出乘数数的最低位位MOVA,R5;（R4R5）+（R6F7)→（（R4R5）ADDA,R3MOVR5,AMOVA,R4ADDCA,R2MOVR4,ANMUL2:DJNZR0,NMUL1;循循环16位MOVA,R4;最后后结果再移移一位RRCAMOVR4,AMOVA,R5RRCAMOVR5,AMOVA,R6RRCAMOVR6,AMOVA,R7RRCAMOVR7,ARET图4.6NMUL程序框图图例20假定被乘数数在（R4R3）中中,乘数数放在R2中,乘乘积放在R7R6和和R5中。。MCS-51中中有8位数的的乘法指令令MUL,用它来来实现多字字节乘法时时,可表表示为（R4R3）×（R2）=［（R4）×28+（R3））］×（R2）=（R4））×（R2）×28+（R3））×（R2）其中（R4）×（R2）和（（R3）××（R2））都是可直直接用MUL指令来来实现,而而乘以28意味着左移移8位位。由此可可编写如下下程序:NMUL1:MOVA,R2MOVB,R3MULAB;（（R3））×（R2）MOVR5,A;积积的低位位送R5MOVR6,B;积积的高位位送R6MOVA,R2MOVB,R4MULAB;（R4）×（（R2）ADDA,R6;（（R3））×（R2）的高位位加(R4)×(R2)的低低位MOVA,BADDCA,＃00H;（R4）×（（R2）的的高位加CyMOVR7,A;结结果果送送R7RET三、、除除法法运运算算程程序序除法法是是乘乘法法的的逆逆运运算算,用用移移位位、、相相减减的的方方法法来来完完成成。。首首先先比比较较被被除除数数的的高高位位字字与与除除数数,如如被被除除数数高高位位大大于于除除数数,则