微機(jī)原理與接口技術(shù)軟件實(shí)驗(yàn)34——51單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算、比較和查表

1、本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：微機(jī)原理與接口技術(shù)姓 名：陳肖葦學(xué) 院：信息與電子工程學(xué)院專 業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)學(xué) 號(hào)：3140104580指導(dǎo)教師：黃凱2016年 11 月 17 日專業(yè)：_電子科學(xué)與技術(shù)_姓名： 陳肖葦 學(xué)號(hào)： 3140104580 日期： 2016.11.17 地點(diǎn)：教十一400室 實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 微機(jī)原理與接口技術(shù) 指導(dǎo)老師： 黃凱 成績(jī)：_實(shí)驗(yàn)名稱： 單片機(jī)軟件實(shí)驗(yàn)三四 實(shí)驗(yàn)三 算術(shù)運(yùn)算1. 基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 以下程序完成單字節(jié)的BCD碼加法功能，完成空白處程序填寫，并在WAVE環(huán)境運(yùn)行程序，觀察寄存器及內(nèi)存單元的變化。代碼： RESULT EQU 30H ORG 0000H

2、 MOV A,#99H MOV B,#99H ADD A,B DA A ; BCD碼相加并得到BCD碼結(jié)果,即對(duì)結(jié)果進(jìn)行十進(jìn)制處理 MOV RESULT, A MOV A,#00H ADDC A,#00H ;加上進(jìn)位 MOV RESULT+1, A ;高位處理 LJMP $ END實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：30H開始的內(nèi)部單元中被放入了結(jié)果，低位在前，即98 01。圖一：?jiǎn)巫止?jié)的BCD碼加法結(jié)果，即99+99=01 98 下列程序完成多字節(jié)BCD碼加法運(yùn)算。內(nèi)部RAM30H開始的4字節(jié)長(zhǎng)的BCD碼和外部RAM 1000H開始的4字節(jié)長(zhǎng)的BCD碼相加，結(jié)果放在1100H開始的單元中（從低字節(jié)到高字節(jié)）。代碼：

3、ORG 0000H CLR C MOV R5, #04H MOV R0,#30H MOV R1,#10H MOV R2,#00H MOV R3,#11H MOV R4,#00HL0: MOV DPH,R1 MOV DPL,R2 MOV A,#15H ;1000H開始的外部RAM都寫入15H MOVX DPTR,A MOV R0,#15H ;30H開始的內(nèi)部RAM都寫入15H INC R2 INC R0 DJNZ R5,L0 MOV R0,#30H ;重新初始化 MOV R2,#00H MOV R5, #04HL1: MOV DPH,R1 MOV DPL,R2 MOVX A,DPTR ADDC

4、A, R0 DA A ;十進(jìn)制調(diào)整 MOV DPH,R3 MOV DPL,R4 MOVX DPTR,A INC R2 INC R4 INC R0L2: DJNZ R5, L1 JNC L3 MOV DPTR,#1104H ;有進(jìn)位則結(jié)果的第五個(gè)字節(jié)置1 MOV A,#01H MOVX DPTR,A SJMP EXITL3: MOV DPTR,#1104H ;若沒有進(jìn)位則置為00H MOV A,#00H MOVX DPTR,AEXIT：END 代碼分析：L0部份為我自己?jiǎn)为?dú)加入的部份，原來的代碼會(huì)使FFH+00H=66H的錯(cuò)誤，因?yàn)镈A指令只可對(duì)BCD碼表示的數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即只能調(diào)整09，而F為1

5、6，不是十進(jìn)制數(shù)，所以會(huì)產(chǎn)生調(diào)整錯(cuò)誤。加入L0段，使加法變?yōu)?5H+15H=30H（BCD碼加法）。同時(shí)，源代碼在產(chǎn)生進(jìn)位的時(shí)候會(huì)將第1104H位置1，沒有進(jìn)位的時(shí)候?yàn)镕FH，所以又將L3的NOP改為了若沒有進(jìn)位，則置為00H，使結(jié)果更加合理。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：外部RAM的1100H開始的連續(xù)五個(gè)單元變?yōu)?0 30 30 30 0圖二：完成多字節(jié)BCD碼加法運(yùn)算之后，1100H單元開始的內(nèi)存單元變?yōu)?0 30 30 30 00 2. 設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 設(shè)計(jì)程序，實(shí)現(xiàn)任意字節(jié)壓縮BCD碼的相加，使用單步、斷點(diǎn)方式調(diào)試程序，查看結(jié)果。代碼： MOV R0,#30H ;BCD碼的起點(diǎn) MOV R2,#00H

6、;寫入值 MOV R1,#40H ;BCD碼的起點(diǎn) MOV R3,#10H MOV R4,#0AH ;寫入次數(shù)控制L1: MOV A,R2 ;30H開始的內(nèi)部RAM寫入00H09H MOV R0,A MOV A,R3 ;40H開始的內(nèi)部RAM寫入10H19H MOV R1,A INC R0 INC R1 INC R2 INC R3 DJNZ R4,L1 MOV R0,#30H ;重新初始化 MOV R1,#40H MOV DPH,#10H ;求和后的結(jié)果保存點(diǎn)1000H MOV DPL,#00H MOV R4,#0AH ;求和次數(shù)控制 CLR CL2: MOV A,R0;開始求和 ADDC A

7、, R1 DA A ;十進(jìn)制調(diào)整 MOVX DPTR,A INC R0 INC R1 INC DPL DJNZ R4,L2 ;循環(huán)求和十次 JNC L3 ;無進(jìn)位則求和結(jié)果最后一位的下一個(gè)字節(jié)置0 MOV A,#01H ;有進(jìn)位則求和結(jié)果最后一位的下一個(gè)字節(jié)置1 MOVX DPTR,A SJMP EXITL3: MOV A,#00H MOVX DPTR,AEXIT: END實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 外部RAM中存入了求和結(jié)果10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 00（低位在前）圖三：初始化后內(nèi)存中的BCD碼值（低位在前）圖四：求和后的結(jié)果 設(shè)計(jì)程序，實(shí)現(xiàn)多字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)的減法12345

8、6H005634H，使用單步、斷點(diǎn)方式調(diào)試程序，查看結(jié)果。代碼： ORG 0000H MIN EQU 30H;被減數(shù) SUB EQU 40H;減數(shù) RES EQU 50H;結(jié)果存放 MOV MIN,#12H;初始化被減數(shù) MOV MIN+1,#34H MOV MIN+2,#56H MOV SUB,#00H;初始化減數(shù) MOV SUB+1,#56H MOV SUB+2,#34H CLR C MOV A,MIN+2;從最后一位開始求差 SUBB A,SUB+2 MOV RES+2,A MOV A,MIN+1;開始求差 SUBB A,SUB+1 MOV RES+1,A MOV A,MIN;開始求差

9、SUBB A,SUB MOV RES,A END實(shí)驗(yàn)結(jié)果：30H和40H開始的單元處被存入被減數(shù)和減數(shù)123456和005634（高位在前），50H開始存入十六進(jìn)制減法結(jié)果11DE22。圖五：123456（30H）-005634（40H）=11DE22（50H）實(shí)驗(yàn)四 比較和查表1. 基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 以下程序完成共陰數(shù)碼管數(shù)值顯示譯碼的功能，在WAVE環(huán)境運(yùn)行程序，觀察寄存器及內(nèi)存單 元的變化，將變化結(jié)果注釋于右側(cè)。代碼：ORG 0000H MOV R2,#10H ;循環(huán)16次 MOV DPTR,#TBL ;將表頭地址存入DPTRL0: MOV A,#00H MOVC A,A+DPTR ;變址

10、尋址查表 INC DPTR ;DPTR自增，查找下一個(gè) DJNZ R2,L0 ;循環(huán)16次 SJMP $TBL:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ;表格 DB 7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH DB 58H,5EH,79H,71H,00H,40H END實(shí)驗(yàn)結(jié)果：ROM區(qū)從0013H開始存入表格3FH40H。對(duì)于內(nèi)部寄存器，R2循環(huán)10H之后，最終值為0；A中最終值為71H，即TBL中的第16個(gè)數(shù)。圖六：ROM區(qū)從0013H開始存入表格3FH40H圖七：對(duì)于REG，R2循環(huán)10H之后，最終值為0；A中最終值為71H，即TBL中的第16個(gè)數(shù)。 以下子程序完成一個(gè)

11、兩位十六進(jìn)制數(shù)到ASCII碼的轉(zhuǎn)換，數(shù)值存放在R2中，轉(zhuǎn)換結(jié)果地位存于R2,高位存于R3。用PC做基址實(shí)現(xiàn)。代碼： ORG 0000H HEXA:MOV R2,#1BH ;將1BH存入R2 MOV A,R2 ANL A,#0FH ;取A的低4位 ADD A,#09H ;以PC為基址的偏移量 MOVC A,A+PC ;以PC為基址尋址 XCH A,R2 ;交換A與R2中的內(nèi)容 ANL A,#0F0H ;得到A的高位 SWAP A ;將高位換到地位 ADD A,#02H ;以PC為基址的指令偏移量 MOVC A,A+PC MOV R3,A ;高位結(jié)果寫回R3 RETTAB: DB 0,1,2,3,

12、4 DB 5,6,7,8,9 DB A,B,C,D,E,F END實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 轉(zhuǎn)換后的結(jié)果存入R2、R3，其中，R2中存入低位B的ASCII碼，即42；R3中存入高位1的ASCII碼，即31圖九：R2中存入低位B的ASCII碼，即42；R3中存入高位1的ASCII碼，即31圖十：ROM中從0012H開始存入0F的ASCII碼3145 以下程序完成256字節(jié)范圍內(nèi)程序散轉(zhuǎn)的功能，根據(jù)R7的內(nèi)容轉(zhuǎn)向各個(gè)子程序，在WAVE環(huán)境運(yùn)行程序，觀察寄存器及內(nèi)存單元的變化，將變化結(jié)果注釋于右側(cè)。代碼： ORG 0000HSTART: MOV DPTR,#TAB ;將表頭地址傳給DPTR MOV A, R7 A

13、DD A, R7 ;R7*2為了與JMP A+DPTR的機(jī)器碼匹配，若TAB JMP A+DPTR ;中的AJMP 換成LJMP則R7*3 ORG 0100HTAB: AJMP PROG0 ;無條件跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)地址 AJMP PROG1 AJMP PROG2 AJMP PROG3 SJMP $PROG0: MOV A,#00H ;對(duì)應(yīng)的給A賦值 SJMP REPROG1: MOV A,#01H SJMP REPROG2: MOV A,#02H SJMP REPROG3: MOV A,#03HRE: NOPEND代碼解讀：先將R7中的值賦給A，再將A中數(shù)據(jù)擴(kuò)大兩倍當(dāng)作指令的偏移量；DPTR作為散轉(zhuǎn)

14、表的起始地址；通過JMP A+DPTR指令，尋找到對(duì)應(yīng)的指令，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)指令對(duì)A賦值。整個(gè)代碼的功能是通過散轉(zhuǎn)的方法，將R7中的值寫入A。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 代碼執(zhí)行后，R7中值為00，A中數(shù)據(jù)被寫入00；修改代碼，加入一條MOV R7,#01H，則代碼執(zhí)行之后，R7中值為01，A中數(shù)據(jù)被寫入01。圖十： R7中值為00，A中數(shù)據(jù)被寫入00圖十一：R7中值為01，A中數(shù)據(jù)被寫入012.設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 分別用近程查表指令和遠(yuǎn)程查表指令，查找R3內(nèi)容的平方值。 R3內(nèi)容小于等于0FH，即平方值為單字節(jié)數(shù)據(jù)。代碼：近程查表： ORG 0000H MOV R3,#15 ;取數(shù) MOV A,R3 ADD A

15、,#04H ;偏移量 MOVC A,A+PC ;近程查表 MOV 30H,A SJMP $TAB:DB 0,1,4,9,16 ;平方值表格構(gòu)建 DB 25,36,49,64,81 DB 100,121,144,169,196,225END實(shí)驗(yàn)結(jié)果：內(nèi)部RAM的30H處寫入E1（即14*16+1=225，即15的平方），完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。圖十一：代碼執(zhí)行后，內(nèi)部RAM的30H處寫入E1遠(yuǎn)程查表： ORG 0000H MOV R3,#10 ;取出R3中的值 MOV A,R3 MOV DPTR,#TAB ;將表頭地址寫入DPTR MOVC A,A+DPTR ;遠(yuǎn)程查表 MOV 30H,A SJMP $T

16、AB:DB 0,1,4,9,16 ;平方值表格構(gòu)建 DB 25,36,49,64,81 DB 100,121,144,169,196,225 END實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：內(nèi)部RAM的30H處寫入64（即6*16+4=100，即10的平方），完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。圖十二：代碼執(zhí)行后，內(nèi)部RAM的30H處寫入64 在外部RAM 1000H開始處有10H個(gè)帶符號(hào)數(shù)，請(qǐng)找出其中的最大值和最小值，分別存入內(nèi)部RAM的MAX、 MIN單元。代碼： MAX EQU 30HMIN EQU 31H ORG 0000H MOV R7,#0FH ;循環(huán)次數(shù) MOV DPTR,#1000H ;將外部RAM起始地址存入DPTR MOVX

17、A,DPTR ;將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)存入A ADD A,#80H ;加80H便于直接比較，將有符號(hào)數(shù)化為無符號(hào)數(shù) MOV MAX,A ;初始化MAX（即存入第一個(gè)數(shù)） MOV MIN,A ;初始化MIN（即存入第一個(gè)數(shù)）L1: INC DPTR ;讀入下一個(gè)數(shù) MOVX A,DPTR ADD A,#80H CLR C CJNE A,MAX,S1 ;相減比較，若不想相等則跳轉(zhuǎn)至S1 ，且若AMAX，則將C置1 SJMP NEXT ;相等則跳到NEXTS1: JC S2 ;若C=1，則說明AMAX,則跳轉(zhuǎn)至S2 MOV MAX,A ;將MAX值更新 SJMP NEXTS2: CJNE A,MIN,S3 ;相

18、減比較，若不想相等則跳轉(zhuǎn)至S2 ，且若AMIN，則轉(zhuǎn)入NEXT MOV MIN,A ;否則，將MIN更新NEXT:DJNZ R7,L1 ;判斷循環(huán)次數(shù)，若沒到0FH次，則繼續(xù)循環(huán) MOV A,MAX SUBB A,#80H MOV MAX,A ;得到最大值 MOV A,MIN SUBB A,#80H MOV MIN,A ;得到最小值 SJMP $ END實(shí)驗(yàn)結(jié)果：內(nèi)部RAM30H處，即MAX處，寫入最大值7A； 31H處，即MIN處，寫入最小值00；同時(shí)，因?yàn)槭怯蟹?hào)數(shù)，所以對(duì)含有負(fù)數(shù)的進(jìn)行檢測(cè)，也符合要求，完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。 圖十三：手動(dòng)修改后的外部RAM值，其中最大值為7A，最小值為00圖十四：內(nèi)部