MCS51汇编语言程序设计.docx
《MCS51汇编语言程序设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MCS51汇编语言程序设计.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
MCS51汇编语言程序设计
第四章MCS-51汇编语言程序设计
重点及难点：
单片机汇编语言程序设计的基本概念、伪指令、单片机汇编语言程序的三种基本结构形式、常用汇编语言程序设计。
教学基本要求：
1、掌握汇编语言程序设计的基本概念；
2、掌握伪指令的格式、功能和使用方法；
3、掌握顺序结构、分支结构和循环结构程序设计的步骤和方法；
4、掌握常用汇编语言程序设计步骤和方法。
教学内容
§4.1汇编语言程序设计概述
一、汇编语言的特点
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
二、汇编语言的语句格式
[<标号>]：
<操作码>[<操作数>]；[<注释>]
三、汇编语言程序设计的步骤与特点
（1）建立数学模型
（2）确定算法
（3）制定程序流程图
（4）确定数据结构
（5）写出源程序
（6）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。
MCS-51常见汇编语言程序中常用的伪指令：
1．ORG（ORiGin）汇编起始地址命令
[<标号：
>]ORG<地址>
2．END（ENDofassembly）汇编终止命令
[<标号：
>]END[<表达式>]
3．EQU（EQUate）赋值命令
<字符名称>EQU<赋值项>
4．DB（DefineByte）定义字节命令
[<标号：
>]DB<8位数表>
5．DW（DefineWord）定义数据字命令
[<标号：
>]DW<16位数表>
6．DS（DefineStonage）定义存储区命令
[<标号：
>]DW<16位数表>
7．BIT位定义命令
<字符名称>BIT<位地址>
8．DATA数据地址赋值命令
<字符名称>DATA<表达式>
§4.3单片机汇编语言程序的基本结构形式
一、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。
MOV
R0，
#52H
；被加数的低字节地址
MOV
R1，
#55H
；加数的低字节地址
MOV
A，
@R0
ADD
A，
@R1
；低字节相加
MOV
@R0，
A
；存低字节相加结果
DEC
R0
DEC
R1
MOV
A，
@R0
ADDC
A，
@R1
；中间字节带进位相加
MOV
@R0，
A
；存中间字节相加结果
DEC
R0
DEC
R1
MOV
A，
@R0
ADDC
A，
@R1
；高字节带进位相加
MOV
@R0，
A
；存高字节相加结果
CLR
A
ADDC
A，
#00H
；存放进位的单元地址
MOV
@R0，
A
；进位送00H位保存
二、分支程序
1．单分支程序
[例4-2]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。
本题的程序流程见图4-1（a）。
参考程序：
ORG
1000H
VAR
DATA
30H
FUNC
DATA
31H
MOV
A，
VAR
；A←X
JZ
DONE
；若X=0，则转DONE
JNB
ACC.7，
POSI
；若X>0，则转POSI
MOV
A，
#0FFH
；若X<0，则Y=－1
SJMP
DONE
POSI：
MOV
A，
#01H
；若X>0，则Y=1
DONE：
MOVE
FUNC，
A
；存函数值
SJMP
$
END
图4-1例4-2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，这实际是三分支而归一的流程图，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SJMPDONE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，然后修改赋值并结束。
参考程序：
ORG
1000H
VAR
DATA
30H
FUNC
DATA
31H
MOV
A，
VAR
；A←X
JZ
DONE
；若X=0，则转DONE
MOV
R0，
#0FFH
；先设X<0，R0=FFH
JNB
ACC.7，
NEG
；若X<0，则转NEG
MOV
R0，
#01H
；若X>0，R0=1
NEG：
MOV
A，
#01H
；若X>0，则Y=1
DONE：
MOV
FUNC，
A
；存函数值
SJMP
$
END
2．多分支程序
图4-2多分支程序转移
三、循环程序
循环程序一般由4部分组成:
（1）置循环初值，即确立循环开始时的状态。
（2）循环体（工作部分），要求重复执行的部分。
（3）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。
（4）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4-3]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。
LEN
DATA
20H
SUM
DATA
21H
BLOCK
DATA
22H
CLR
A
；清累加器
MOV
R2，
LEN
；数据块长度送R2
MOV
R1，
#BLOCK
；数据块首址送Rl
LOOP：
ADD
A，
@R1
；循环做加法
INC
R1
；修改地址指针
DJNZ
R2，
LOOP
；修改计数器并判断
MOV
SUM，
A
；存和
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，则可按图4-3（b）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：
CLR
A
；清累加器
MOV
R2，
LEN
；数据块长度送R2
MOV
R1，
#BLOCK
；数据块首址送Rl
INC
R2
SJMP
CHECK
LOOP：
ADD
A，
@R1
；循环做加法
INC
R1
；修改地址指针
CHECK：
DJNZ
R2，
LOOP
MOV
SUM，
A
；存和
§4.4MCS-51单片机汇编语言程序设计举例
一、算术运算程序
[例4-4]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：
BSUB：
MOV
A，
R4
；取减数高字节
CPL
ACC.7
；减数符号取反以进行加法
MOV
R4，
A
BADD：
MOV
A，
R
；取被加数
MOV
C，
ACC.7
MOV
F0，
C
；被加数符号保存在F0中
XRL
A，
R4
；两数高字节异或
MOV
C，
ACC.7
；两数同号CY=0，两数异号CY=1
MOV
A，
R2
CLR
ACC.7
；高字节符号位清“0”
MOV
R2，
A
；取其数值部分
MOV
A，
R4
CLR
ACC.7
；低字节符号位清“0”
MOV
R4，
A
；取其数值部分
JC
JIAN
；两数异号转JIAN
JIA：
MOV
A，
R3
；两数同号进行加法
ADD
A，
R5
；低字节相加
MOV
R7，
A
；保存和
MOV
A，
R2
ADDC
A，
R4
；高字节相加
MOV
R6，
A
；保存和
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
；两数异号进行减法
CLR
C
SUBB
A，
R5
；低字节相减
MOV
R7，
A
；保存差
MOV
A，
R2
SUBB
A，
R4
；高字节相减
MOV
R6，
A
；保存差
JNB
ACC.7，
QWE
；判断差的符号，为“0”转QWE
BMP：
MOV
A，
R7
；为“1”进行低字节取补
CPL
A
ADD
A，
#1
MOV
R7，
A
MOV
A，
R6
；高字节取补
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：
；溢出处理
二、数制转换程序
[例4-5]在内部RAM的hex单元中存有2位十六进制数，试将其转换为ASCII码，并存放于asc和asc+1两个单元中。
主程序（MAIN）：
MOV
SP，
#3FH
MAIN：
PUSH
hex
；十六进制数进栈
ACALL
HASC
；调用转换子程序
POP
asc
；第一位转换结果送asc单元
MOV
A，
hex
；再取原十六进制数
SWAP
A
；高低半字节交换
PUSH
ACC
；交换后的十六进制数进栈
ACALL
HASC
POP
asc+l
；第二位转换结果送asc+l单元
子程序（HASC）：
HASC：
DEC
SP
；跨过断点保护内容
DEC
SP
POP
ACC
；弹出转换数据
ANL
A，
#0FH
；屏蔽高位
ADD
A，
#7
；修改变址寄存器内容
MOVC
A，
@A+PC
；查表
PUSH
ACC
；查表结果进栈
INC
SP
；修改堆栈指针回到断点保护内容
INC
SP
RET
SP
ASCTAB：
DB
“0，1，2，3，4，5，6，7”
；ASCII码表
DB
“8，9，A，B，C，D，E，F”
三、定时程序
有多个定时需要，我们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5μs、l0μs和20μs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：
MOV
R0，
#05H
；5s延时
LOOP1：
LCALL
DELAY
DJNZ
R0，
LOOP1
MOV
R0，
#0AH
；10s延时
LOOP2：
LCALL
DELAY
DJNZ
R0，
LOOP2
MOV
R0，
#14H
；20s延时
LOOP3：
LCALL
DELAY
DJNZ
R0，
LOOP3
四、查表程序
一个查表程序的例子。
假定有4
4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：
键码
入口地址
0
RK0
1
RKl
2
RK2
并假定处理子程序在ROM64KB的范围内分布。
要求以查表方法，按键码转向对应的处理子程序。
参考程序如下：
MOV
DPTR，
#BS
；子程序入口地址表首址
RL
A
；键码值乘以2
MOV
R2，
A
；暂存A
MOVC
A，
@A+DPTR
；取得入口地址低位
PUSH
A
；进栈暂存
INC
A
MOVC
A，
@A+DPTR
；取得入口地址高位
MOV
DPH，
A
POP
DPL
CLR
A
JMP
@A+DPTR
；转向键处理子程序
BS：
DB
RK0L
；处理子程序入口地址表
DB
RK0H
DB
RK1L
DB
RK1H
DB
RK2L
DB
RK2H
五、数据极值查找程序
[例4-6]内部RAM20H单元开
始存放8个无符号8位二进制数，找
出其中的最大数。
极值查找操作的主
要内容是进行数值大小的比较。
假定
在比较过程中，以A存放大数，与之
逐个比较的另一个数放在2AH单元中。
比较结束后，把查找到的最大数送2BH
单元中。
程序流程如图所示。
图4-8极值查找程序流程
图4-8极值查找程序流程
参考程序如下：
MOV
R0，
#20H
；数据区首地址
MOV
R7，
#08H
；数据区长度
MOV
A，
@R0
；读第一个数
DEC
R7
LOOP：
INC
R0
MOV
2AH，
@R0
；读下一个数
CJNE
A，2AH，
CHK
；数值比较
CHK：
JNC
LOOP1
；A值大转移
MOV
A，
@R0
；大数送A
LOOP1：
DJNZ
R7，
LOOP
；继续
MOV
2BH，
A
；极值送2BH单元
HERE：
AJMP
HERE
；停止
六、数据排序程序
[例4-7]假定8个数连续存放在20H为首地址的内部RAM单元中，使用冒泡法进行升序排序编程。
设R7为比较次数计数器，初始值为07H。
TR0为冒泡过程中是否有数据互换的状态标志，TR0=0表明无互换发生，TR0=1表明有互换发生。
冒泡法排序程序流程
参考程序：
SORT：
MOV
R0，
#20H
；数据存储区首单元地址
MOV
R7，
#07H
；各次冒泡比较次数
CLR
TR0
；互换标志清“0”
LOOP：
MOV
A，
@R0
；取前数
MOV
2BH，
A
；存前数
INC
R0
MOV
2AH，
@R0
；取后数
CLR
C
SUBB
A，
@R0
；前数减后数
JC
NEXT
；前数小于后数，不互换
MOV
@R0，
2BH
DEC
R0
MOV
@R0，
2AH
；两个数交换位置
INC.
R0
；准备下一次比较
SETB
TR0
；置互换标志
NEXT：
DJNZ
R7，
LOOP
；返回，进行下一次比较
JB
TR0，
SORT
；返回，进行下一轮冒泡
HERE：
SJMP
$
；排序结束
本章小结：
本章首先介绍了单片机汇编语言程序设计的基本概念，单片机汇编语言伪指令；详细的讲述了三种汇编语言程序设计的基本结构，即：
顺序结构、分支结构和循环结构程序设计的步骤和方法；然后介绍了几种汇编语言程序设计实例。
升级会员 