第4章 89S51的汇编语言程序设计

第4章89S51的汇编语言程序设计程序编制的方法和技巧4.1源程序的编辑和汇编4.2基本程序结构4.3子程序及其调用4.42023/2/51

单片机应用系统由硬件系统和应用程序构成。

汇编语言高级语言(例如，C语言)

应用程序设计方法

汇编语言，生成的目标程序占内存空间少、运行速度快，具有效率高、实时性强的特点。

高级语言，对系统的描述与实现与人的思维相似，程序阅读、修改和移植方便，适合于编写复杂的程序。2023/2/524.1程序编制的方法和技巧4.1.1程序编制的步骤

明确任务：功能要求、技术指标运行环境调研

任务分析

将实际问题转化为计算机处理的程序算法。算法比较与优化（内存需求、运行速度、效率）。

算法设计2023/2/53强化模块观念使程序结构清晰。简化代码。程序模块（主程序模块、各种子程序模块）模块化优点：分块设计、层次清晰、便于接口。4.1.2程序编制的方法和技巧采用循环和子程序的优点注意：1、循环初值和结束条件，避免“死循环”现象。

2、子程序的现场保护。2023/2/544.1.3汇编语言的语句格式标号代表本行程序所在的地址。标号由1~8个ASCII码字符组成，第一个字符必须是字母。不能用已定义的关键字（指令助记符、伪指令等）。同一标号在一个程序中只能定义一次，不能重复定义。标号后跟英文冒号“:”。标号（即符号地址）[标号:]指令助记符

[操作数1,][操作数2,][操作数3,][;注释]2023/2/55数据：二进制（B）十进制（D或省略D）十六进制（H）。

注意：若十六进制操作数以字符A~F开头，需在它前面加一个“0”，以便汇编时把它和标号区分开。符号：符号名、标号或“$”。表达式：由运算符和数据构成。操作数2023/2/56注释英文分号“;”开头。汇编时，遇到“；”就停止“翻译”。因此，注释字段不会产生机器代码。2023/2/574.2.1伪指令4.2源程序的编辑4.2.2源程序的编辑2023/2/584.2.1伪指令伪指令：用于指导汇编工作。汇编后，伪指令没有与之对应的机器代码。起始地址设定伪指令ORGORG表达式表达式通常为十六进制地址，例：

ORG8000HSTART:MOVA,#30H……ORG可多次使用，但地址值的顺序要由小到大。2023/2/59结束汇编伪指令ENDEND该伪指令位于源程序的最后一行，表示汇编到此结束。整个源程序中只能有一条END命令，且位于程序的最后。对于END之后的程序，将不进行汇编处理。2023/2/510定义字节数据表伪指令DB定义字数据表伪指令DW1000H[标号：]DB字节数据表ORG1000HDB-2,-4,-6,8,10,18FEHFCHFAH08H0AH12H1001H[标号：]DW字数据表ORG1400HDATA1:DW324AH,3CH1400H32H4AH00H3CH1401H1402H1403H注意：字母按ASCII码存储。2023/2/511预留空间伪指令DS[标号：]DS预留空间字节数ORG2000HTAB1：DB12H，34HDS4HDB'5'12H34H----35H3000H3001H3002H3003H3004H3005H3006H2023/2/512定义常量值的伪指令EQU符号名EQU常值表达式

LEN

EQU10

SUM

EQU21HBLOCK

EQU22HMOVR7,＃LENMOVR0,＃BLOCKMOVSUM,A2023/2/513位定义命令BIT用于给字符名称赋予位地址，位地址可以是绝对位地址，也可是符号地址。例如：LED BITP1.6功能是把P1.6的位地址赋给变量LED。2023/2/5144.2.2源程序的编辑源程序的编辑

ORG0000HLJMPMAIN

ORG0040HMAIN:MOVR7,#16MOVR0,#60HMOVA,#55HLOOP:MOV@R0,AINCR0DJNZR7,LOOPSJMP$

END依据汇编语言规则用好伪指令符号不用中文汇编程序以.ASM存盘2023/2/5154.3.1顺序程序（无分支、无循环）4.3基本程序结构

ORG0040HSTART:MOVA,21H;取21H的内容ANLA,#0FH;保留低半字节SWAPA;移至高半字节MOV20H,A;存于20H单元MOVA,22H;取22H的内容ANLA,#0FH;保留低半字节ORL20H,A;合并到结果单元SJMP$；等待END2023/2/5164.3.2分支程序（双分支）【例】实现两个8位无符号数求和的子程序。SADD:MOVA,R3;取加数（在R3中）

CLRCADDA,R4;被加数（在R4中）加AJCPP1MOVR3,#00H;结果小于255时，高字节R3内容为00HSJMPPP2PP1:MOVR3,#01H;结果大于255时，高字节R3内容为01HPP2:MOVR4,A;结果的低字节在R4中

RET入口:（R3）=加数；（R4）=被加数。出口:（R3）=和的高字节；（R4）=和的低字节。2023/2/517【例】求单字节有符号数的二进制补码。

正数补码是其本身，负数补码是其反码加1。因此，应首先判被转换数的符号，负数进行转换，正数本身即为补码。设二进制数放在A中，其补码放回到A中。参考程序如下：

CMPT：JNBAcc.7，RETURN ；(A)>0，不需转换 MOV C，Acc.7 ；符号位保存 CPLA ；(A)求反，加1 ADD A，#1 MOVAcc.7，C ；符号位存在A的最高位RETURN：RET2023/2/5184.3.2分支程序（多分支）多分支结构是程序中常见的结构，在多分支结构的程序中，能够按调用号执行相应的功能，完成指定操作。若给出调用号来调用子程序，一般用查表方法，查到子程序的地址，转到相应子程序。2023/2/519指令系统提供了非常有用的两种多分支选择指令：间接转移指令

JMP@A+DPTR比较转移指令

CJNEA，direct，rel CJNEA，#data，rel CJNERn，#data，rel CJNE@Ri，#data，rel间接转移指令“JMP@A+DPTR”由数据指针DPTR决定多分支转移程序的首地址，由A的内容选择对应分支。4条比较转移指令CJNE能对两个欲比较的单元内容进行比较，当不相等时，程序实现相对转移；若两者相等，则顺序往下执行。2023/2/520【例】设变量x存放在片内RAM的30H单元，变量y与x的关系是:当x大于0时,y=x;当x=0时,y=20H;当x小于0时,y=x+5。编制程序,根据x的大小求y，并送回原单元。2023/2/521

ORG0040HSTART:MOVA,30H;取x至累加器

JZNEXT;x=0,转NEXTANLA,#80H;否，保留符号位

JZDONE;x>0,转结束

MOVA,#05H;x<0处理

ADDA,30HMOV30H,A;X+05H送YSJMPDONENEXT:MOV30H,#20H;x=0,20H送YDONE:SJMPDONEEND2023/2/522【例】求符号函数的值。符号函数定义如下：

X存放在40H单元，Y存放在41H单元。Y=1X

>0X

<0X

=00-12023/2/523程序如下：SIGNFUC：MOVA，40H CJNEA，#00H，NZEAR AJMPNEGTNZEAR：JBAcc.7，

POSI MOVA，#01H AJMPNEGTPOSI：

MOVA，#81HNEGT： MOV41H，

A END 2023/2/524【例】根据R7的内容x（转移序号）转向相应的处理程序。设R7内容为0～4，对应的处理程序入口地址分别为PP0～PP4。

2023/2/525START:MOVR7,#3;转移序号为3，欲转向PP3

ACALLJPNUM;子程序调用AJMPSTARTJPNUM:MOVDPTR,#TAB;DPTR指向分支入口的表首地址

MOVA,R7

ADDA,R7;R7乘2，调整偏移量（3x2=6）

MOVR3,A;A=R3=6MOVCA,@A+DPTR;先取PP3的高字节（PP3是DW）XCHA,R3;高字节暂存于R3INCA;增1后，A=7，指向下一个MOVCA,@A+DPTR;再取PP3的低字节

MOVDPL,A;处理程序入口地址低8位送DPLMOVDPH,R3;处理程序入口地址高8位送DPHCLRA;DPTR指向PP3地址

JMP@A+DPTR;跳转向PP3服务程序2023/2/526TAB:DWPP0;TAB是转移地址表DWPP1DWPP2

DWPP3DWPP4PP0:MOV30H,#0;转移序号为0时,置功能号“0”于30H单元

RETPP1:MOV30H,#1;转移序号为1时,置功能号“1”于30H单元

RETPP2:MOV30H,#2;转移序号为2时,置功能号“2”于30H单元

RET

PP3:MOV30H,#3;转移序号为3时,置功能号“3”于30H单元

RETPP4:MOV30H,#4;转移序号为4时,置功能号“4”于30H单元

RET 2023/2/5274.3.3查表程序【例4-3】

设计一子程序，功能是根据累加器A中的数x（0～9之间）查x的平方表y，根据x的值查出相应的平方y。本例中的x和y均为单字节数。

ADDA，#01H MOVCA，@A+PC RETDB00H，01H，04H，09H，10H DB19H，24H，31H，40H，51H

；数0～9的平方表

2023/2/528指令“ADDA，#01H”的作用是A中的内容加上“01H”，“01H”即为查表指令与平方表之间的“RET”指令所占的字节数。加上“01H”后，可保证PC指向表首，累加器A中原来的内容仅是从表首开始向下查找多少个单元。在进入程序前，A的内容在00～09H之间，如A中的内容为02H，它的平方为04H，可根据A的内容查出x的平方。指令“MOVCA，@A+DPTR”应用范围较广，使用该指令时不必计算偏移量，优点是表格可以设在64KB程序存储器空间内的任何地方，而不像“MOVCA，@A+PC”那样只设在PC下面的256个单元中，所以使用较方便。2023/2/529如果DPTR已被使用，则在查表前必须保护DPTR，且结束后恢复DPTR，例4-3可改成如下形式：

PUSHDPH ；保存DPH PUSHDPL ；保存DPL

MOVDPTR，#TAB1 MOVC A，@A+DPTR POPDPL ；恢复DPL POPDPH ；恢复DPH RETTAB1：

DB 00H，01H，04H，09H，10H；平方表

DB 19H，24H，31H，40H，51H2023/2/530【例4-4】有一巡回检测报警装置，需对16路（x）输入进行检测，每路有一个最大允许值（y），为双字节数。需根据测量的路数（x），查表找出对应该路的最大允许值（y），看输入值是否大于最大允许值，如果大于就报警。取路数为x（0≤x≤15），y为最大允许值，放在表格中。设进入查表程序前，假设路数x已放于R2中，查表后该路的最大允许值y放于R3R4中。查表的程序如下：理解：根据路数x，查最大允许值y。2023/2/531

TB3：

MOVA，R2 ADD A，R2 ；(R2)*2→(A) MOVR3，A ；保存指针

ADD A，#6 ；加偏移量

MOVCA，@A+PC ；查第一字节

XCH A，R3 ADD A，#3

MOVCA，@A+PC ；查第二字节

MOV R4，A RETTAB3：

DW 1520，3721，42645，7580；最大值表 DW 3483，32657，883，9943 DW 10000，40511，6758，8931 DW 4468，5871，13284，278082023/2/532表格长度不能超过256B，且表格只能存放于“MOVCA，@A+PC”指令以下的256个单元中，如需把表格放在程序存储器空间的任何地方，应使用指令“MOVCA，@A+DPTR”。【例4-5】

以AT89S51为核心的温度控制器，温度传感器输出的电压与温度为非线性关系，传感器输出的电压已由A/D转换为10位二进制数。测得的不同温度下的电压值数据构成一个表，表中温度值为y（双字节无符号数），x（双字节无符号数）为电压值数据。设测得电压值x放入R2R3中，根据电压值x，查找对应的温度值y，仍放入R2R3中。参考程序：理解：根据电压值x，查温度值y。2023/2/533

LTB2：MOV DPTR，#TAB2 MOV A，R3 CLR C RLC A MOV R3，A XCH A，R2 RLC A XCH R2，A ADD A，DPL；(R2R3)+(DPTR)→(DPTR) MOV DPL，A MOV A，DPH ADDCA，R2 MOV DPH，A CLR A2023/2/534

MOVCA，@A+DPTR；查第一字节 MOV R2，A；第一字节存入R2中 CLR A INC DPTR MOVCA，@A+DPTR；查第二字节 MOV R3，A ；第二字节存入R3中 RETTAB2：

DW …，…，…

；温度值表由于使用了指令“MOVCA，@A+DPTR”，表TAB2可放入64KB程序存储器空间任何位置，表格的长度可大于256B。2023/2/5354.3.4查找关键字在表中查找关键字的操作，也称为数据检索。【例4-6】

从50个字节的表中查找一个关键字“xxH”。ORG 1000HMOV 30H，#xxH

；关键字xxH送30H单元MOV R1，#50 ；查找次数送R1MOV A，#14 ；修正值送AMOVDPTR，#TAB4 ；表首地址送DPTR2023/2/536LOOP： PUSHAcc MOVCA，@A+PC ；查表结果送A CJNEA，40H，LOOP1；(40H)不等于关键字则转LOOP1 MOVR2，DPH ；查到关键字，把地址送R2，R3 MOVR3，DPL DONE：

RETLOOP1：POP Acc ；修正值弹出 INC A ；A+1→A INC DPTR ；修改数据指针DPTR DJNZR1，LOOP ；R1≠0，未查完，继续查找 MOV R2，#00H ；R1=0，R2和R3清0 MOV R3，#00H ；表中50个数已查完 AJMP DONE ；从子程序返回

TAB4： DB …，…，…

；50个数据表2023/2/5374.3.5查找最值

【例4-7】片内RAM中存放一批数据，查找出最大值并存放于首地址中。设R0中存放首地址，R2中存放字节数。程序如下： MOVR2，n ；n为要比较的数据字节数 MOVA，R0 ；存首地址指针 MOVR1，A DECR2 MOVA，@R12023/2/538LOOP： MOV R3，

A DEC R1 CLR C SUBBA，@R1；两个数比较 JNC LOOP1；C=0，A中数大，跳LOOP1 MOVA，@R1；C=1，则大数送A SJMPLOOP2LOOP1：MOVA，R3LOOP2：DJNZR2，

LOOP ；是否比较结束？ MOV @R0，

A ；存最大数

RET2023/2/539【例】将内部RAM的30H至3FH单元初始化为00H。MOV30H,#00H;MOV31H,#00H;…………MOV3EH,#00H;MOV3FH,#00H;2023/2/5404.3.6循环程序1．循环程序的结构：主要由以下四部分组成。（1）循环初始化完成循环前的准备工作。例如，设置循环控制计数初值、起始地址、变量初值等。（2）循环体完成实际的处理工作，反复执行循环体。（3）循环控制在重复执行循环体的过程中，不断修改循环控制变量，直到符合结束条件，就结束循环体的执行。循环结束的控制方法有计数控制法和条件控制法。（4）循环结束对循环程序执行的结果进行分析、处理和存放。2023/2/541（1）计数控制法

依据计数器的值来决定循环次数，一般为减1计数器，计数器减到“0”时，结束循环。计数器初值在初始化设定。MCS-51指令系统提供了功能极强的循环控制指令：DJNZRn，rel

；以工作寄存器作控制计数器DJNZdirect，rel

；以直接寻址单元作控制计数器

2023/2/542【例】将内部RAM的30H至3FH单元初始化为00H。MAIN:MOVR0,#30H;R0用作地址指针，置地址初值MOVR7,#16;计数值，16个单元MOVA,#00H;LOOP:MOV@R0,A;循环处理

INCR0;指向下一个单元DJNZR7,LOOP;循环

SJMP$;等待2023/2/543例：对RAM中22H开始的10个单元的数据求和，并将求和的结果放在21H单元中。CLRAMOVR7,＃10；计数初值MOVR0,＃22H；R0作为数据单元指针LOOP:ADDA,@R0INCR0DJNZR7,LOOPMOV21H,A2023/2/544（2）条件控制法

计数控制法只有在循环次数已知的情况下才适用。循环次数未知，不能用循环次数来控制，往往需要根据某种条件来判断是否应该结束循环。条件控制法：设置一个条件，判断是否满足该条件。如满足，则循环结束；如不满足该条件，则循环继续。

2023/2/545【例】将内部RAM起始地址为60H的数据串传送到外部RAM中起始地址为1000H的存储区域，直到发现‘$’字符停止传送。MAIN:MOVR0,#60H;置初值

MOVDPTR,#1000HLOOP0:MOVA,@R0;取数据CJNEA,#24H,LOOP1;循环结束？SJMPDONE;是LOOP1:MOVX@DPTR,A;把A的内容传到片外

INCR0;片内：指向下一个单元

INCDPTR;片外：指向下一个单元SJMPLOOP0;继续循环DONE:SJMPDONE;等待2023/2/546【例4-13】

一串字符，依次存放在内部RAM从30H单元开始的单元中，字符串以0AH为结束标志，测试字符串的长度。采用逐个字符依次与“0AH”比较（设置的条件）的方法。设置一个累计字符串长度的计数器和一个指向字符串的指针。如果字符与“0AH”不等，则长度计数器和字符串指针都加1；如果比较相等，则表示该字符为“0AH”，字符串结束，计数器值就是字符串的长度。程序如下：2023/2/547

MOV R4，#0FFH ；长度计数器初值送R4 MOVR1，#2FH ；字符串指针初值送R1NEXT：

INC R4 INC R1 CJNE@R1，#0AH，NEXT；比较，不等则进行下一；字符比较 END上面两例都是在一个循环程序中不再包含其他循环程序，则称该循环程序为单重循环。如果一个循环程序中包含了其他循环程序，则称为多重循环。常见的多重循环是由DJNZ指令构成的软件延时程序，是常用程序之一。2023/2/548【例4-14】

50ms的延时程序。

在使用12MHz晶振时，一个机器周期为1µs，执行一条DJNZ指令的时间为2µs。可用多重循环的方法的延时50ms程序：

DEL：MOVR7，#200 ；本指令执行时间1µs

DEL1：MOVR6，#125 ；本指令执行时间1µ