分支程序设计实验实验报告.docx

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分支程序设计实验实验报告

实验二分支程序设计实验实验报告

实验名称：

分支程序设计实验

指导教师罗志祥

专业班级光信1006姓名张博学号U9联系方式

一、任务要求：

熟练掌握KeilC环境下汇编语言程序的调试方法，加深对汇编语言指令、机器码、寻址方式等基本内容的理解，掌握分支程序和简单程序的设计与调试方法，了解并行IO口的使用。

1.设有8bits符号数X存于外部RAM单元，按以下方式计算后的结果Y也存于外部RAM单元，请按要求编写程序。

2.利用51系列单片机设计一个24小时制电子时钟，电子时钟的时、分、秒数值分别通过P0、P1、P2端口输出（以压缩BCD码的形式）。

为低电平时开始计时，为高电平时停止计时。

提高部分（选做）：

a.实现4位十进制加、减1计数，千位、百位由P1口输出；十位、个位由P2口输出。

利用状态选择加、减计数方式。

b.利用P3口低四位状态控制开始和停止计数，控制方式自定。

二、设计思路：

1.分支函数程序设计：

首先将X赋给累加器A，与40比较大小，将大于或等于40的执行乘方操作；小于40的再与20做比较，大于20的执行取除法操作，小于或等于20的执行取反操作。

最后将计算结果Y存于片外的RAM上。

2.电子时钟程序设计思路：

首先用循环程序的嵌套实现一个1s的延时，同时让记秒的端口P2同步加一，到60后清零；再让此循环执行60次实现1min的延时，同时让P1同步加一，到60后清零；再让分钟的循环执行24次，实现1hour的延时，同时让P0同步加一。

至此循环，即可实现24小时的时钟功能。

（注：

本计算机的晶振频率为12MHz）

位十进制加、减1计数程序思路：

低位的个位和十位赋给一个寄存器，而将高位即百位千位赋给另外一个寄存器，通过循环程序使低位数循环100次即向高位进位或借位，高位循环100次后即回归初始状态，同时设计两个子函数分别执行加一、减一操作。

其中，用P3的第7位的状态实现对计数与否的控制。

三、资源分配：

1.分支函数程序：

A：

累加器C：

位操作B：

做乘方的寄存器DPTR：

片外寻址指针2000H、2001H、2002H：

片外存储空间

2.电子时钟程序：

A：

累加器C：

位操作P0、P1、P2：

分别电子时钟的时、分、秒输出R0、R1、R2：

分别时分秒计数用存储器

R3、R4、R5：

完成1s延时的相关数据存储

3.四位十进制加、减1计数程序：

A：

累加器C：

位操作P0：

低位输出口P1：

高位输出口R0：

高位寄存器R1：

低位寄存器R7R6：

分别临时储存低位和高位的寄存器

四、流程图：

1.分支函数程序流程图

2．电子时钟程序流程图

3．四进制加、减1计数程序流程图

各图形如下：

取数

开始

比较X与40的大小

执行平方运算

比较X与20的大小

执行取反运算

求平均值

存结果于Y

结束

大于或等于40

小于或等于20

大于20

电子时钟：

开始

R0，R1，R2置零

P0，P1，P2置零

R2<-0

R1<-0

R0<-0

空操作延时1秒

R0加1，输出P2

R0=60

R1=60

R2=24

R1+1,输出P1

R2+1,输出P0

清零

结束

NO

YES

NO

YES

NO

YES

加减计数器流程图：

YES

NONO

YESYES

YESYES

NONO

清零

结束

五、源代码：

1）

ORG0000H

MOVA,#50H

MOVDPTR,#2000H

MOVX@DPTR,A;将数存入片外RAM

MOVDPTR,#2000H

MOVXA,@DPTR;从片外RAM中取数X

MOVR7,A

CLRC

MOVR0,#40H;对X的值进行比较

SUBBA,R0

JNCMUTI

MOVR1,#20H

CLRC

MOVA,R1

SUBBA,R7

JCDIVI

MOVA,R7

CPLA;对X进行取反

MOVDPTR,#2001H

MOVX@DPTR,A;存入片外RAM

LJMPSTOP

DIVI:

MOVB,#2H;除法子程序

MOVA,R7

DIVAB

MOVDPTR,#2001H

MOVX@DPTR,A

LJMPSTOP

MUTI:

MOVA,R7;平方子程序

MOVB,A

MULAB

MOVDPTR,#2001H;低位存入片外RAM中2001H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,B

MOVX@DPTR,A;高位存入片外RAM中2002H

STOP:

SJMP$

END

2）

ORG0000H

MOVR0,#0;R0,R1,R2置0

MOVR1,#0

MOVR2,#0

MOVP0,#0;P0,P1,P2置0

MOVP1,#0

MOVP2,#0

INPUT:

JNB,STEP

START:

ACALLDELAY

INCR0;秒钟计数

MOVA,R0

ACALLOUTPUT;转化为bcd码

MOVP2,A

CJNER0,#60,START;60进制判断进1

MOVR0,#0;

MOVP2,#0;

INCR1;分钟计数

MOVA,R1

ACALLOUTPUT;转化为bcd码

MOVP1,A

CJNER1,#60,START;60进制判断

MOVR1,#0;

MOVP1,#0;

INCR2;时钟计数

MOVA,R2;

ACALLOUTPUT;计算bcd码

MOVP0,A

CJNER2,#24,START;判断是不是溢出了

MOVR2,#0;溢出清0

MOVP0,#0;输出清0

SJMPINPUT;跳出循环

DELAY:

MOVR3,#19H;循环次数

LOOP:

MOVR4,#28H

LOOP1:

MOVR5,#0FAH;循环次数

LOOP2:

NOP

NOP

DJNZR5,LOOP2

DJNZR4,LOOP1

DJNZR3,LOOP

SJMPSTART

RET

OUTPUT:

MOVB,#0AH;

DIVAB

SWAPA

ORLA,B

RET

DONE:

SJMP$

STEP:

SJMPSTEP

END

3）

ORG0000H

MOVP0,#0H

MOVP1,#0H

MOVP2,#0H

JUDGE:

CLRC

MOVC,

JNCADDDONE

SUBDDONE:

MOVP0,#99H

MOVP1,#99H

MOVR0,#63H;千，百位

MOVR1,#63H;十，个位

START:

MOVA,R1

ACALLDELAY

DECA

MOVR7,A

ACALLOUTPUT

MOVP1,A

MOVB,R7

MOVR1,B

CJNEA,#0H,START;低位循环

MOVA,#63H

MOVR7,A

ACALLOUTPUT

MOVP1,A

MOVB,R7

MOVR1,B

MOVA,R0

MOVR7,A

DECA

ACALLOUTPUT

MOVP0,A

MOVB,R7

MOVR0,B

CJNEA,#0H,START;高位循环

SJMP$;原地踏步

ADDDONE:

MOVP0,#00H

MOVP1,#00H

MOVR0,#00H;千，百位

MOVR1,#00H;十，个位

MOVR0,#0H

START1:

MOVA,R1

ACALLDELAY

INCA

MOVR7,A

ACALLOUTPUT

MOVP1,A

MOVB,R7

MOVR1,B

CJNEA,#99H,START1;低位循环

MOVA,#0H

MOVR7,A

ACALLOUTPUT

MOVP1,A

MOVB,R7

MOVR1,B

MOVA,R0

INCA

MOVR6,A

ACALLOUTPUT

MOVP0,A

MOVB,R6

MOVR0,B

CJNEA,#99H,START1;高位循环

SJMP$;原地踏步

OUTPUT:

MOVB,#0AH;转化为BCD码

DIVAB

SWAPA

ORLA,B

RET

DELAY:

MOVR3,#32H;循环次数

LOOP:

MOVR4,#14H;循环次数

LOOP1:

MOVR5,#0FAH;循环次数

LOOP2:

NOP

NOP

DJNZR5,LOOP2

DJNZR4,LOOP1

DJNZR3,LOOP

RET

END

六、程序测试方法与结果、软件性能分析

1）分段函数测试

分别令X=10、30、50测试个分段函数，再使用X=20、40测试分界点，其对应结果如下：

X=40时，得到X,Y存入片外RAM

X=20时，

X=30时，

X=40时，Y的高位存入片外RAM2002H，低位存入2001H

X=50时，Y的高位存入片外RAM2002H，低位存入2001H

2）、电子时钟测试

当为高电平时，不记时，如图：

当为低电平时

计时开始，其计时效果如下：

由于小时等待时间太长，故在此不再截图显示

3）、4位十进制加、减1计数：

当为低电平时执行加一计数

P0输出千位和百位P1输出十位和各位

当为高电平时执行减一计数

P0输出千位和百位P1输出十位和各位

七、思考题

1．1．实现多分支结构程序的主要方法有哪些举例说明。

答：

实现方法大致如下：

1.1.使用条件转移指令实现，如DJNZ,JNC……

2.2.使用分支表法，如分支地址表、转移指令表、地址偏移量表。

2．2．在编程上，十进制加1计数器与十六进制加1计数器的区别是什么怎样用十进制加法指令实现减1计数

答：

十进制加一后需要在计算结果的基础上进行修正，运用DA指令；而十六进制加一指令所得结果即为最终结果，无需进行修正。

写十进制加法指令时，首先将结果与#0相加，即ADD　A　，＃0；

然后运用DA　A指令，修正A为十进制，最后再执行减一操作，即DECA。

如此便可得到结果。

八、心得与体会

　本次实验主要进行了分支程序的设计实验，并涉及到了函数的多分支，与子函数间的嵌套，加深了我们对如何运用子函数进行程序的分支的方法。

其中，分支函数的实现过程不是很复杂，但是电子时钟的24小时制程序设计需要对多级函数的嵌套有深刻的理解，在这个程序的设计过程中，的确锻炼了我们对于子函数、延时程序、系统频率等相关概念有了多的了解。

在电子时钟设计中，要指出的是，程序在考虑一些延时的循环函数时，一些耗时比较少的指令没有加入计算，这就导致了，程序在执行过程中会出现一定的误差，在所难免，但总体而言，精确度还算比较高，满足了设计的要求。

总而言之，本次实验在自己一人的努力下，基本完成了实验任务，岁耗时较长，但有其自己的效果，也提高了我通过单片机实现一些小型功能的能力，这些对以后的学习必将大有裨益！