1、,单片机原理及应用,主讲：禹定臣,信息工程系,4.1 汇编语言程序设计概述,汇编语言的特点及其语句格式 汇编语言程序设计的特点,汇编语言的特点及其语句格式,以助记符表示的指令称为汇编语言 1.汇编语言的特点 *占用存储空间小，运行速度快。 *汇编语言是面向计算机的，程序设计人员必须对计算机硬件有相当的了解。 *能直接管理和控制硬件设备。 *缺乏通用性，不易移植，编写较困难。 2.汇编语言的语句格式 : ； 1）标号：语句地址的标志符号,标号由18个ASCII字符组成，第一个字符必须是字母。 不能使用本汇编语言已经定义了的符号作为标号，如指令助记符、伪指令以及寄存器的名称等。 标号后面必须跟冒号
2、。 同一标号在一个程序中只能定义一次，不能重复定义。 没有其它语句访问时，标号可以省略。2）操作码：规定语句执行的操作是汇编指令中唯一不能空缺的 3）操作数：给指令的操作提供数据或数据所在的地址 操作数的数量03个。多于一个时，操作数之间用逗号分隔。,4）注释：不属于语句的功能部分，便于阅读程序。 以分号开始，长度不限，另起一行时也必须以分号开始。 5）分隔符 *冒号（：） 用于标号后 *空格（ ） 用于操作码和操作数之间 *逗号（，） 用于操作数之间 *分号（；） 用于注释前,数据的存放、寄存器和工作单元的使用等要由设计者安排。 要求设计人员对所使用计算机的硬件结构有较详细的了解，特别是对各
3、类寄存器、端口、定时器/计数器、中断等内容能熟练掌握，以便在程序设计中使用。 程序设计的技巧性较高，需要软件与硬件的结合。,汇编语言程序设计的特点,顺序程序 分支程序 循环程序,4.2 单片机汇编语言程序的基本结构形式,程序执行时一条一条按顺序执行指令 例 三字节无符号数字节加法 被加数在内部 RAM 52H、51H、50H中（低字节在低地址中），加数在内部RAM 55H、54H、53H中，要求把相加结果存放在52H、51H、50H中，进位存放在位地址区的00H中。 ORG 0000H MOV R0 ，#50H ；被加数首址 MOV R1 ，#53H ；加数首址 MOV A，R0 ；取被加数低
4、字节 ADD A ，R1 ；被加数与加数相加 MOV R0，A ；存低字节相加结果 INC R0 ；调整地址指针，指向中间字节 INC R1,顺序程序,MOV A，R0 ；取被加数中间字节 ADDC A ，R1；被加数与加数带进位（低字节的进位）加 MOV R0，A ；存中间字节相加结果 INC R0 ；调整地址指针，指向高字节 INC R1 MOV A，R0 ；取被加数高字节 ADDC A ，R1 ；被加数与加数带进位相加 MOV R0，A ；存高字节相加结果 MOV 00H，C ；高字节相加的进位位送00H SJMP $ END,1.单分支程序 用条件转移指令实现JZ、JNZ、CJNE、D
5、JNZ ，或用位寻址指令实现：JC、JNC、JB、JNB、JBC 例4.2 假定在外部RAM 中有ST1、ST2和 ST3共3个连续单元，其中ST1和ST2单元分别存放着两个8位无符号二进制数，要求找出其中的大数并存入ST3单元中。,分支程序,ST1 EQU 0050H ORG 0000H START：MOV DPTR，#ST1 ；设置数据指针 MOVX A，DPTR ；取第一个数 MOV R2 ，A ；第一个数存R2 INC DPTR ；指向第二个数 MOVX A，DPTR ；取第二个数 CLR C ；清进位标志 SUBB A，R2 ；第二个数-第一个数，A 中是差JNC BIG1 ；第二个
6、数大转移 XCH A ，R2 ；第一个数大，A 中为第一个数 BIG0：INC DPTR ；指向ST3 MOVX DPTR，A ；存大数 HERE：SJMP HERE BIG1：MOVX A，DPTR ；第二个数大，取第二个数 SJMP BIG0 END,2.多分支程序 MCS-51没有多分支转移指令，不能用一条指令实现分支。 1）使用CJNE指令逐次比较,例4.3 某温度控制系统，采集的温度值（Ta ）放在累加器A 中。在内部RAM 54H单元存放控制温度下限值（T54 ），在55H单元存放控制温度上限值（T55 ）。 若Ta T55 ，程序转向JW（降温处理程序）；若Ta T54 ，程序转
7、向SW（升温处理程序）；若T55TaT54，则程序转向FH（返回主程序）。 ; 如果转升温程序，出口R0=2；如果转降温程序，出口R0=0；温度在设定范围内，出口R0=1。 TA EQU 43 ；采集的温度值 T54 EQU 42 ；控制温度下限值 T55 EQU 45 ；控制温度上限值 ORG 0000H MOV SP，#60H ；设置堆栈指针,MOV R0，#01H ；温度控制程序出口标志初值 MOV A，#TA ；采集的温度值送A MOV 54H，#T54 ；取控制温度下限值 MOV 55H，#T55 ；取控制温度上限值 LCALL TEMPR ；调用温度控制子程序 HERE：SJMP
8、HERE ；温度控制子程序 TEMPR：CJNE A，55H，LOOP1；与上限值比，不相等转移 AJMP FH ；采集的温度值与温度上限值相等，返回 LOOP1：JNC JW ；采集的温度值大于温度上限值，转降温程序JW CJNE A，54H，LOOP2；与温度下限值比，不等转移 AJMP FH ；采集的温度值与温度下限值相等，返回 LOOP2：JC SW ；采集的温度值小于温度下限值，转升温程序SW FH：RET,JW： DEC R0 ；温度控制程序出口标志值减1 RET SW：INC R0 ；温度控制程序出口标志值加1 RET END,2 ）使用查地址表方法实现多分支程序转移 在程序中建
9、立一个差值表，将各分支入口地址与该表首地址的差值按顺序排列其中。 差值表的首地址送DPTR，分支序号值送A 中。 查表后用转移指令JMP A+DPTR 进行分支。例4.4 有四个分支程序段 BR0分支程序段：从内部RAM 取数 BR1分支程序段：从外部RAM 低256字节范围取数 BR2分支程序段：从外部RAM 4K字节范围取数 BR3分支程序段：从外部RAM 64K字节范围取数 R0 中存放取数地址低8位，R1 中存放高8位地址。 R3 中存放分支序号值, BRTAB为差值表首址。 BR0-BRTAB BR3-BRTAB 为差值,;用查地址表方法实现多分支程序转移 ORG 0000H MOV
10、 A，R3 ；取分支值 MOV DPTR，#BRTAB ；差值表的首址 MOVC A，A+DPTR ；查表 JMP A+DPTR ；转分支程序 BRTAB：DB 04H ；BR0-BRTAB DB 07H ；BR1-BRTAB DB 0AH ；BR2-BRTAB DB 15H ；BR3-BRTAB BR0： MOV A，R0 ；从内部RAM取数 SJMP BRE,BR1：MOVX A，R0 ；从外部RAM低256B取数 SJMP BRE BR2： MOV A ，R1 ；取高8位地址 ANL A ，#0FH ；屏蔽最高4位 ANL P2，#0F0H ；屏蔽P2的低4位 ORL P2，A ；更新P
11、2的低4位 MOVX A ，R0 ；从外部RAM 4KB取数 SJMP BRE BR3：MOV DPL，R0 ；取低8位地址 MOV DPH，R1 ；取高8位地址 MOVX A，DPTR ；从外部RAM 64KB取数 BRE：SJMP $ END,3) 使用查转移指令表的方法实现多分支程序转移 用转移指令构成一个表 ORG 0000H MOV A，R3 ；分支序号值 RL A ；分支序号乘2 MOV DPTR，#BRTAB ；转移指令表首址 JMP A+DPTR ；查表 BRTAB：AJMP BR0 ；转移指令表，2字节 AJMP BR1 AJMP BR2 AJMP BR3 BR0：MOV A
12、，R0 ；从内部RAM取数 SJMP BRE,BR1：MOVX A，R0 ；从外部RAM低256B取数 SJMP BRE BR2：MOV A，R1 ；取高8位地址 ANL A ，#0FH ；屏蔽最高4位 ANL P2 ，#0F0H ；屏蔽P2的低4位 ORL P2，A ；更新P2的低4位，即12位地址的高4位， ；用P2 口的P2.0P2.3送出 MOVX A，R0 ；指令送出低8位地址, ；从外部RAM 4KB取数 SJMP BRE BR3：MOV DPL，R0 ；取低8位地址 MOV DPH，R1 ；取高8位地址 MOVX A，DPTR ；指令送出16位地址 ；从外部RAM 64KB取数
13、BRE：SJMP $ END,例4.5 假定键盘上有三个操作键，功能说明如下表，键值在A 中。键功能 键值 处理程序 读数据 01 DS 写数据 02 XS 插入 03 CR 有关此键盘的译码程序段： MOV DPTR ，#3000H ；3000H为基址 CLR C ；进位位CY清0 RLC A ；A带进位位循环左移 JMP A+DPTR ；读操作键处理程序,3000H 3001H 3002H AJMP DS ；转读数据程序 3003H 3004H AJMP XS ；转写数据程序 3005H 3006H AJMP CR ；转插入程序,4）通过堆栈操作实现多分支程序转移 通过堆栈操作，把分支程序
14、的入口地址压入堆栈中,然后利用返回指令把分支程序的入口地址装入PC,实现了分支程序的转移。 例 假定分支程序的入口地址表首址为BRTEAB，分支转移序号在R3中 通过堆栈操作实现多分支程序转移 ORG 0000H MOV SP，#60H ；设置堆栈指针 MOV DPTR，#BRTAB ；分支程序入口地址表 MOV A ，R3 ；取分支值 RL A ；分支值乘2 MOV R1，A ；暂存A （分支值乘2 ） INC A ；（分支值乘2 ）+1,MOVC A，A+DPTR ；取低位地址（在表高地址） PUSH A ；低8位地址入栈 MOV A ，R1 ；取暂存值（分支值乘2 ） MOVC A，A+
15、DPTR ；取高位地址（在表低地址） PUSH A ；高8位地址入栈 RET ；分支入口地址装入PC BR0： MOV A，R0 ；从内部RAM取数 SJMP BRE BR1： ；略，同前 BR2： ；略，同前 BR3： ；略，同前 BRE： SJMP $ BRTAB：DW BR0，BR1，BR2，BR3 END,*循环初始部分 *循环体 *循环控制部分 *循环结束部分 例4.6 设有一字符串以回车符为结束标志，并存放在内部RAM从40H单元开始的连续存储单元中，编写测试字符串长度的程序。 （回车符的ASCII码为0DH，字符串长度不超过255 ）,循环程序,；结果：字符串长度在R2 中（回车
16、符不计入）， 回车符地址在R0 中。 ORG 0000H MOV SP，#60H LCALL TEST SJMP $ TEST：MOV R2 ，#00H ；长度计数器初值 MOV R0，#40H ；字符串指针初值 LOOP：CJNE R0，#0DH，GOON；与回车符比，不等转移 RET GOON：INC R2 ；不是回车符，长度计数器加1 INC R0 ；指向下一个字符 LJMP LOOP ；继续比较 END,例4.7 把内部RAM 中起始地址为data1的数据串传送到外部RAM 以buffer为首地址的区域，直到发现“$”字符的ASCII码为止。数据串最大长度为32个字节。 ；“$” 不传
17、送 BUFFER EQU 4000H ；外部RAM 区首址（目标） DATA1 EQU 40H ；内部RAM 区首址（源） ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN： MOV SP，#60H ；设置堆栈区 LCALL ROUT1 ；调用子程序 SJMP $ ROUT1：MOV R0，#DATA1 ；子程序，源数据区起始地址 MOV DPTR，#BUFFER；目标数据区起始地址 MOV R1，#20H ；数据串最大长度,LOOP：MOV A，R0 ；取源数据 CJNE A，#24H，LOOP2 ；是“$”符号吗？ SJMP LOOP1 ；是，则结束 LOOP2：MOV
18、X DPTR，A ；不是“$”则数据传送 INC DPTR ；指向下一个目标地址 INC R0 ；指向下一个源地址 DJNZ R1 ，LOOP ；数据串长度-1=0？不为0转移 LOOP1：RET ；为0则结束子程序 END,；“$”传送 BUFFER EQU 4000H ；外部RAM 区首址（目标） DATA1 EQU 40H ；内部RAM 区首址（源） ORG 0000H LJMP MAINORG 0030H MAIN： MOV SP，#60H ；设置堆栈区 LCALL ROUT1 ；调用子程序 SJMP $ ROUT1：MOV R0，#DATA1；子程序，源数据区起始地址 MOV DPT
19、R，#BUFFER；目标数据区起始地址 MOV R1，#20H ；数据串最大长度,LOOP： MOV A，R0 ；取源数据 MOVX DPTR，A ；数据传送 CLR C ；清借位 SUBB A，#24H ；A的内容是“$”符号吗？ JZ LOOP1 ；是则结束 INC DPTR ；不是“$”，指向下一个目标地址 DJNZ R1，LOOP ；数据串长度-1=0？不为0转移 LOOP1：RET ；为0则结束子程序 END,算术运算程序 数制转换程序 定时程序 查表程序 数据极值查找程序 数据排序程序 数据检索程序,4.3 MCS-51汇编语言程序设计举例,1.加减法运算 1）不带符号的多个单字节
20、数加法 例 有多个单字节的数，依次存放在外部RAM 0020H开始的连续单元中，要求把相加结果存放在R1和R2 中（假定相加的和为二字节数），其中R1为高位，R2为低位。由于仿真软件不支持外部RAM 8位寻址，所以外部RAM的存放地址改为16位地址。N EQU 20 ORG 0000H MOV DPTR，#0020H ；设置数据指针 MOV R3 ，#N ；字节个数 MOV R1 ，#00H ；和的高位清0 MOV R2 ，#00H ；和的低位清0,算术运算程序,LOOP： MOVX A，DPTR ；取一个加数 ADD A ，R2 ；单字节数相加 MOV R2，A ；和的低位送R2 JNC L
21、OOP1；相加有无进位？无进位转移 INC R1 ；有进位，和的高位加1 LOOP1：INC DPTR ；指向下一单元 DJNZ R3，LOOP ；字节数是否加完？ HERE：SJMP $ END,2）不带符号的两个多字节数减法 设有两个N字节无符号数分别存放在内部RAM的单元中，低字节在前，高字节在后，由R0指定被减数单元地址，R1指定减数单元地址，差存放在原被减数单元中。；主程序 N EQU 03H ORG 0000H MOV SP，#60H MOV R0，#20H ；被减数地址 MOV R1，#30H ；减数地址 MOV R4，#00H ；溢出标志 LCALL SUB ；调用多字节不带符
22、号数的减法子程序 HERE： SJMP $,SUB： CLR C ；清进位位 MOV R2，#N ；设定字节数 LOOP： MOV A，R0 ；取被减数低字节数 SUBB A，R1 ；两数相减 MOV R0，A ；存差值 INC R0 ；指向下一个被减数地址 INC R1 ；指向下一个减数地址 DJNZ R2，LOOP ；两数相减结束否？ JC QAZ ；最高字节是否有借位？ RET QAZ：INC R4 ；有借位，置溢出标志 RET,3）带符号数加减运算 对于有符号数的减法运算，只要将减数的符号位取反，即可把减法运算按加法运算的原则处理。 对于有符号数的加法运算，首先判断符号。若两数符号相同
23、，则进行两数相加，以被加数符号为结果的符号。若两数符号不同，应进行两数相减，差为正时，该差数即为最后结果。差为负时，差取补，被减数符号取反作为结果的符号。,例4.8 假定R2、R3和R4、R5分别存放两个16位的带符号的二进制数，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。,；两字节带符号数加减运算，DATA1-DATA2， ；DATA1+DATA2，溢出R0为1 DATA1H EQU 32H DATA1L EQU 5DH DATA2H EQU 87H DATA2L EQU 46
24、H ORG 0000H ；主程序 MOV SP，#60H ；设置堆栈指针 MOV R0，#00H ；溢出标志初值ORG 0000H ；主程序 MOV SP，#60H ；设置堆栈指针 MOV R0，#00H ；溢出标志初值 MOV R2，#DATA1H ；送被减数 MOV R3，#DATA1L MOV R4，#DATA2H ；送减数 MOV R5，#DATA2L,LCALL BSUB ；调用减法子程序 MOV R0，#00H ；溢出标志初值 MOV R2，#DATA1H ；送被加数 MOV R3，#DATA1L MOV R4，#DATA2H ；送加数 MOV R5，#DATA2L LCALL B
25、ADD ；调用加法子程序 SJMP $ BSUB： MOV A ，R4 ；减数符号取反 CPL ACC.7 MOV R4，A BADD： MOV A ，R2 ；加法，取被加数符号 MOV C，ACC.7 ；被加数符号位送F0保存 MOV F0，C XRL A ，R4 ；两数异或（符号是否同号）,MOV C，ACC.7；同号C=0，异号C=1 MOV A ，R2 ；取被加数去符号位 CLR ACC.7 MOV R2，A MOV A ，R4 ；取加数去符号位 CLR ACC.7 MOV R4，A JC JIAN ；两数异号转JIAN JIA：MOV A ，R3 ；两数同号，低字节加 ADD A ，
26、R5 MOV R7，A ；存低字节和 MOV A ，R2 ；高字节带进位加 ADDC A ，R4 MOV R6，A ；存高字节和 JB ACC.7 ，QAZ；符号位为1转溢出处理 QWE： MOV C，F0 ；结果符号处理 MOV ACC.7 ，C MOV R6，A RET,JIAN： MOV A ，R3 ；取被减数低字节 CLR C ；清进位 SUBB A ，R5 ；低字节相减 MOV R7，A ；存低字节差 MOV A ，R2 ；取被减数高字节 SUBB A ，R4 ；高字节相减 MOV R6，A ；存高字节差 JNB ACC.7 ，QWE；判差的符号，为0则转移 BMP： MOV A ，R7 ；差为负，低字节取补 CPL A ADD A ，#1 MOV R7，A MOV A ，R6 ；高位取补 CPL A ADDC A ，#0,MOV R6，A CPL F0 ；保存在F0 中的符号取反 SJMP QWE ；转结果符号处理 QAZ：INC R0 ；溢出标志处理 RET END,
