1、1,单片机原理及应用,机电工程学院 河海大学常州校区,第四章 汇编语言程序设计,2,4-1 汇编语言程序设计基本概念,4-2 汇编语言程序的基本结构形式,一、MCS-51指令操作数说明 ,二、常用伪指令 ,一、简单程序的设计 ,二、分支程序设计 ,三、循环程序设计 ,四、查表程序设计 ,五、应用控制流程设计 ,三、汇编语言程序的结构 ,3,4-1 汇编语言程序设计基本概念一、MCS-51指令操作数说明1、语句格式 标号： 操作码 操作数（目的操作数，源操作数） ；注释 2、操作数 对于立即数 #data（1）立即数188，可表示为 #10111100B、#0BCH、#188（2）MOV R0，
2、# BLOCK；BLOCK为定义过的标号地址 对于直接地址 direct（1）二进制、十进制、十六进制数，MOV A，30H（2）定义过的标号地址，AGAIN：SJMP AGAIN（3）表达式，如SUM+2，其中SUM为定义过的标号地址（4） SFR寄存器名，如SP、DPH、DPL等,4,对于偏移量 rel （1）可以是数值、标号地址、表达式（2）使用特殊符号“”，它代表本条转移指令所在的地址， 如LJMP （死循环）（3）实际编程时，凡指令中用到地址（rel、 addr11 、addr16 等）都可用标号地址代替实际地址，而地址的运算由汇编程序 完成。二、常用伪指令 汇编：将计算机不可直接识
3、别的汇编语言源程序翻译成机器语言的过程。分为计算机汇编和人工汇编两种。 汇编程序：具有完成汇编功能的程序。 目标程序：汇编语言源程序经过汇编得到的机器语言程序。 伪指令：提供汇编用控制信息的指令，只能被汇编程序所识别，不是单片机的CPU可执行的指令。,5,1、定位伪指令ORG(Origin) 格式： 标号： ORG mm：16位二进制数，代表地址。 功能：指出汇编语言程序通过编译，得到的机器语言程序的起始地址。2、定义字节伪指令DB（Define Byte） 格式：标号： DB X1，X2，XnXn：单字节二进制、十进制、十六进制数，或以 括起来的字符串，数据符号。功能：定义程序存储器从标号开
4、始的连续单元，用来存放常数、字符和表格。,6,3、定义字伪指令DW（Define Word） 格式：标号： DW Y1，Y2，Yn Yn：双字节二进制、十进制、十六进制数，或以 括起来的字符串，数据符号。功能：同DB，不同的是为16位数据。4、汇编结束命令END格式：标号： END功能：END是汇编语言源程序的汇编结束标志，在它后面所写的指令均不予处理。,7,三、汇编语言程序的结构1、程序设计的基本步骤一般步骤为：（1）分析题意，明确要求；（2）建立思路，确定算法；（3）编制框图，绘出流程；（4）编写程序，上机调试；显然，算法和流程是至关重要的。程序结构有简单顺序、分支、循环和子程序等几种基本
5、形式。2、画流程图画流程图是指用各种图形、符号、指向线等来说明程序 设计的过程。国际通用的图形和符号说明如下：,8,椭圆框：起止框，在程序的开始和结束时使用。矩形框：处理框，表示要进行的各种操作。菱形框：判断框，表示条件判断，以决定程序的流向。指向线：流程线，表示程序执行的流向。圆 圈：连接符，表示不同页之间的流程连接。 各种几何图形符号如下图所示。,9,4-2 汇编语言程序的基本结构形式一、顺序程序的设计例1 ：双字节定点数加法运算子程序(R2R3)+(R6R7)R4R5程序如下：NADD: MOV A, R3ADD A, R7MOV R5, AMOV A, R2ADD C A, R6MOV
6、 R4, ARET,10,例2 ：双字节定点数减法运算子程序(R2R3)-(R6R7)R4R5程序如下：NDEC: MOV A, R3CLR CSUBB A, R7MOV R5, AMOV A, R2SUBB A, R6MOV R4, ARET,11,例3 已知两个压缩BCD码分别 放在内部RAM的31H30H和33H 32H 等4个单元中，试编程求和，结果存 入R4R3R2中。分析：压缩BCD，即本来一个BCD码只需要4位二进制数表示，现在用一个字节表示，其实就是这一个字节高4位为0。流程如图：程序如下：,12,ORG 0000HLJMP MAINORG 0040H MAIN： MOV A，
7、 30HADD A， 32HDA AMOV R2， AMOV A， 31HADDC A， 33HDA AMOV R3， ACLR AMOV ACC.0，C MOV R4， AHERE： SJMP HEREEND,13,例4 试用除法指令编程，将内部RAM中30H单元中的8位压缩BCD码拆开，转换成相应的ASCII码。BCD码的高4位转换后存入31H，低4位转换后存入32H单元。MOV A, 30HMOV B, 16DIV ABADD A, #30HMOV 31H, AADD B, #30H; ？MOV 32H, B,14,二、分支程序设计1、单分支程序单分支结构程序使用转移指令实现，即根据条件
8、 对程序的执行进行判断，满足条件是转移执行，否则 顺序执行。在MCS-51指令系统中条件转移指令有：（1）判A转移指令JZ、JNZ；（2）判位转移指令JB、JNB、JBC、JC、JNC；（3）比较转移指令CJNE；（4）减1不为0转移指令DJNZ；,15,例1 假定在外部RAM中有ST1、ST2和ST3共3个连续 单元，其中ST1、ST2单元中分别存放着两个8位无符号 数，要求找出其中的大数并存入ST3单元。分析：两个无符号数的大小比较可利用两数相减是否有借位来判断，流程图和程序如下所示：,16,START：CLR CMOV DPTR，#ST1MOVX A， DPTRMOV R7， AINC
9、DPTR MOVX A， DPTR SUBB A， R7JC BIG1MOVX A， DPTR SJMP BIG2 BIG1：XCH A， R7 BIG2：INC DPTR MOVX DPTR，A SJMP ,17,2、多分支程序（1）嵌套分支结构 前例的有符号数例子见机工版P96例4-4 例2 设变量X存放于30H单元，函数值Y存放31H单元。试按照式：1 X0Y= 0 X=0 的要求给Y赋值-1 X0分析：X是有符号数，判断符号位是0还是1可利用JB 或JNB指令。判断X是否等于0则直接可以使用累加器A的判0 指令。流程、程序如下页：,18,START： MOV A，30H JZ OVER
10、 JNB ACC.7，LAB1MOV A， #0FFH SJMP OVER LAB1： MOV A， #1 OVER： MOV 31H， A SJMP 另例见机工版P97例4-5,19,MOV A,30HCJNE A,#10,LOOP; (A)=10,CY=0;(A)=100,CY=0;(A)=10 (30H)=100 (A)+140HMOV 40H,A EXIT: SJMP $,20,（2）多重分支结构利用MCS-51单片机的散转指令JMP A+DPTR， 可方便地实现多重分支控制，因此，又称为散转程序。 假定多路分支的最大序号为n，则分支的结构如图所示。,21,例3 根据条件0、1、2 、
11、n，分别转向处理程序PRG0、PRG1、PRGn，条件K设在R2中。 START： MOV DPRT， #TABLE MOV A， R2ADD A， R2 JNC NEXT；如和超过1字节，(DPH)+1INC DPH NEXT： JMP A+DPTR TABLE： AJMP PRG0 AJMP PRGn PRG0： PRGn： ,22,三、循环程序设计 1、循环程序的结构 循环程序包括以下四个部分：置循环初值循环体循环控制变量修改循环终止控制 常用于循环控制的指令有： DJNZ、CJNE、JC、JNC 等控制类指令。,23,2、单循环终止循环控制采用计数的方法，即用一个寄存器 作为循环次数计
12、数器，每次循环后计数加1或减1，达 到终止值后退出循环。 例1 计算50个8位二进制数（单字节）之和。要求：50个数存放在30H开头的内部RAM中，和放在R6R7中。分析：采用DJNZ循环体的流程框图如下页所示， 在参考程序中，R0为数据地址指针，R2为减法循环计 数器。在使用DJNZ控制时，循环计数器初值为0时，第一次进入循环执行到DJNZ时，减1变为FFH，循环次数成了256。,24,START：MOV R6， #0 MOV R7， #0 MOV R2， #50MOV R0， #30H LOOP：MOV A， R7ADD A， R0MOV R7, A CLR A ADDC A, R6 MO
13、V R6, A INC R0 DJNZ R2, LOOP SJMP $,25,3、多重循环如果在一个循环程序中嵌套了其他的循环程序，称 为多重循环程序。在用软件实现延时时显得特别有用。先讲解机工版P101例4-9例2 设计1秒延时子程序，假设fosc=12MHz。分析：软件延时与指令的执行时间关系密切，在 使用12MHz晶振时，一个机器周期的时间为1us,执行 一条DJNZ指令的时间为2us，我们可以采用三重循环的 方法写出延时1秒的子程序流程、程序如下图所示：,26,DELAY：MOV R7， #10；DL3： MOV R6， #200 ；DL2： MOV R5， #250 ；DL1： DJ
14、NZ R5， DL1 ；DJNZ R6， DL2 ；DJNZ R7， DL3 ；RET,27,4、按条件转移控制的循环例3 把内部RAM中从30H地址开始存放的数据传送到以50H开始的存储区中，数据块长度未知(32)，但已知数据块的最后一个字节内容为00H，而其它字节均不为0。并设源地址与目的地址空间不重合。分析：显然，我们可以利用判断每次传送的内容是 否为 0 这一条件来控制循环。也可用CJNE来比较与0 是否相等设计。利用判A转移控制的循环流程图如下图所示。,28,START：MOV R0， #ST1MOV R1， #ST2 LOOP：MOV A， R0 JZ ENTMOV R1，A IN
15、C R0 INC R1SJMP LOOP ENT：RET,29,四、查表程序设计 用于查表的指令有两条：MOVC A，APC；MOVC A，ADPTR；当使用DPTR作为基址寄存器时查表比较简单，查表 的步骤分三步1）基址（表格首地址）送DPTR数据指针；2）变址值（在表中的位置是第几项）送累加器A；3）执行查表指令MOVC A，ADPTR，进行读 数，查表结果送回累加器A。,30,当使用PC作为基址寄存器时，由于PC本身是一 个程序计数器，与指令的存放地址有关，查表时其操 作有所不同。查表的步骤也分三步：1）变址值（在表中的位置是第几项）送累加器A；2）偏移量（查表指令的下一条指令的首地址到
16、表格首地址之间的字节数）+ A A；（修正）3）执行查表指令MOVC A，APC。见机工版P108例4-16，4-17例1 设在内部RAM30H单元中存有一位16进制数，试用查表的方法把它转换为ASCII码，并存入40H。分析：1位16进制数范围0F，其中09对应ASCII为30H39H， AF对应ASCII为41H46H ，将这些数做成一个数表，表首地址为TAB。,31,（1）利用DPTR作基址的参考程序如下 START: PUSH PSWPUSH ACCMOV A, 30HMOV DPTR, #TABMOVC A, A+DPTRMOV 40H, A ;2字节POP ACC;2字节POP P
17、SW; 2字节RET； 1字节 TAB： DB 30H，31H，32H，33H，34H ；ASCII表DB 35H，36H，37H，38H，39HDB 41H，42H，43H，44H，45H，46HENDASCII表另外一种定义见备注,32,（2）利用PC作基址的参考程序如下 START: PUSH PSWPUSH ACCMOV A, 30HADD A, #7MOVC A, A+PCMOV 40H, A ;2字节POP ACC;2字节POP PSW; 2字节RET； 1字节 TAB： DB 30H，31H，32H，33H，34H ；ASCII表DB 35H，36H，37H，38H，39HDB
18、41H，42H，43H，44H，45H，46HEND,33,例2 利用查表指令，根据R2的分支序号找到对应 的转向入口地址送DPTR，清ACC后，执行散转指令 JMP A+DPTR，转向对应的分支处理，假定分支处理程序在ROM 64KB的范围内分布。程序如下：ORG 1000H START： MOV DPTR， #TABMOV A， R2ADD A， R2JNC ST1INC DPH（转下页）,34,ST1： MOV R3， A MOVC A， A+DPTR ；查表XCH A， R3INC A MOVC A， A+DPTR MOV DPL，AMOV DPH，R3CLR AJMP A+DPTR
19、TAB： DW PRG0 DW PRG1 ,35,五、应用控制流程设计 1、控制流程设计的基本方法在单片机的控制系统中，为了实现系统的自动控 制，必须将控制现场的信息输入到单片机，经过计算 机的处理以后以被控对象能够接受的形式输出到执行 机构，实现对现场的控制。 例1 电机的简单起停控制；其框图如下页图 a 所示1）分析：简单的电机起动停止控制，其控制的示意图及I/O分配如图 b 所示。输入信号：启动按钮SB1、停止按钮SB2输出信号：继电器KA,36,假定：按下按钮，相应的接口信号为低电平（P1.1=0）时； 若：程序使 P1.3=1，即KA = 1； 则：电机启动。2）按照上述的控制思路，
20、我们可以方便的画出流程图，如下图所示。,37,ORG 1000HSTR：MOV P1， #00000110BWT1：JB P1.1, WT1 ；启动？SETB P1.3 ；电机启WT2：JB P1.2, WT2 ；停止？CLR P1.3 ；电机停SJMP WT1 END其他例子见复旦版P190例29，30,38,2、应用程序控制流程设计例2 某机床动力头，其行程如图（a）所示， SQ1、SQ2为左、右行程开关，要求：1）每次按SB1启动，工作3个来回后停止，等待下次启动2）每次按SB2按钮，在完成当前进给后，停在初始位SQ1处，等待下次启动； 分析：1 硬件原理图，如图（b）所示，其中： 输入
21、信号：启动按钮P1.0、停止P1.1、左右行程开关P1.2、P1.3； 输出信号：前进LED灯P1.7、后退LED灯P1.6。2 控制流程：如图（c）。,39,40,3）汇编程序MAIN：MOV R0， #00HMOV P1， #0FH WT1：JB P1.0， WT1 LOOP：SETB P1.7 WT2：JB P1.3， WT2 CLR P1.7SETB P1.6INC R0LCALL DIRWT3：JB P1.2， WT3CLR P1.6JNB P1.1， WT1 CJNE R0， #3， LOOPMOV R0， #00H AJMP WT1,41,例3 试编制十字路口交通灯控制程序，控制
22、时序如下：分析：采用了双色灯模拟交通灯，并通过反相驱动芯片74LS240带动，发光控制如下图：,42,43,1） 硬件接线如图，分配如下：HL1：P1.0、P1.4HL2：P1.1，P1.5HL3：P1.2，P1.6HL4：P1.3，P1.72）控制程序：ORG 1000HSTART：MOV R0，#0MOV R1，#0MOV P1，#10010110B ；东西绿灯ACALL DL5SSS1： MOV P1，#10011111B,44,ACALL DL1SMOV P1，#96HACALL DL1SINC R0CJNE R0，#03H，SS1MOV P1，#01101001B ；南北绿灯ACAL
23、L DL5SSS2： MOV P1，#01101111BACALL DL1SMOV P1，#69HACALL DL1SINC R0,45,CJNE R0，#03H，SS2SJMP START DL5S： MOV R7，#50 ；5 秒延时DL2： MOV R6，#200DL1： MOV R5，#250DJNZ R5，DJNZ R6，DL1DJNZ R7，DL2RETDL1S：（略） ；1秒延时RETEND,46,本章小结,1、程序设计基本概念a、编写程序时，首先要保证指令合法，没有语法错误。b、同一功能，可用几种指令实现，要选择执行周期短，指令字节短的指令。c、在保证没有语法错误的前提下，要求无逻辑错误，实现系统要求的功能。 2、简单程序设计、循环程序设计、分支程序设计、查表程序设计、应用程序设计。 重点：汇编程序结构、控制流程设计，汇编程序阅读、设计，应用程序设计。 难点：汇编程序结构、控制流程，应用程序设计。,47,例4-4 程序MOV A,50HXRL A,51HJB ACC.7,LOOPMOV A,50HCLR CSUBB A,51HJC LOOP1MOV 60H,50HSJMP EXIT LOOP1: MOV 60H,51HSJMP EXIT LOOP: MOV A,50HJB ACC.7,LOOP1MOV 60H,50H EXIT: SJMP $,
