MCS-51匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).

1、第“章匯徭得言程;I殺針荷介匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介4 1匯編語(yǔ)言概述4 2匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)4 3匯編稈序設(shè)計(jì)實(shí)例愛(ài)纟主壬加豈彗t逆仕企 4.1匯編語(yǔ)言概述4.1.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類(lèi)及特點(diǎn)能夠完成一定功能的指令序列稱(chēng)為程序，用來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)程序的語(yǔ)言稱(chēng)為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，按照語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)及功能程 序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可分為：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。第“章匯編得言程淳殺針簡(jiǎn)介1.機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的唯一語(yǔ)言，由二進(jìn)制代碼 0 和 1 構(gòu)成 指令和數(shù)據(jù)。其具有效率高、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，但由于機(jī)器語(yǔ)言編 寫(xiě)的程序依賴(lài)于計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，可移植性差，繁瑣且難于記 憶、識(shí)別和調(diào)試，通常編程時(shí)，不釆用機(jī)器語(yǔ)言。第

2、“章匯編得言程淳殺針簡(jiǎn)介2.匯編語(yǔ)言是一種符號(hào)語(yǔ)言，指令由助記符表示。與機(jī)器語(yǔ)言相比，匯編語(yǔ)言具有指令容易記憶、理解、 識(shí)別和可讀性好的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)質(zhì)上由于匯編語(yǔ)言也是面向 機(jī)器的語(yǔ)言，是機(jī)器語(yǔ)言程序的符號(hào)表示，所以用戶(hù)必須 熟悉機(jī)器的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，掌握計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程 才能熟練編程。另外，匯編語(yǔ)言所編寫(xiě)的源程序與經(jīng)過(guò)匯編所產(chǎn)生的 機(jī)器代碼程序之間有明顯的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以匯編語(yǔ)言 編寫(xiě)的程序同樣也存在通用性差，程序不能移植的缺點(diǎn)。愛(ài)纟主 壬魚(yú)覽X彗t逆仕JL3. 高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言是接近于人的自然語(yǔ)言形式的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ) 言的總稱(chēng)，例如 C 語(yǔ)言、BASIC 語(yǔ)言等都是高級(jí)語(yǔ)言。和匯編語(yǔ)言相

3、比，高級(jí)語(yǔ)言指令簡(jiǎn)單易學(xué)，用戶(hù)容易 掌握，且高級(jí)語(yǔ)言程序不依賴(lài)于具體的硬件結(jié)構(gòu)和指令系 統(tǒng)，程序可移植性好，但是高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序必須經(jīng) 過(guò)編譯或解釋程序翻譯成目標(biāo)程序，機(jī)器才能執(zhí)行，而生 成的目標(biāo)程序需占用較多的存儲(chǔ)單元，執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn) 行效率較低。第“章匯編語(yǔ)言程馮筱針簡(jiǎn)介4.1.2 單片機(jī)匯編語(yǔ)言源程序的編輯和匯編1 匯編語(yǔ)言的指令類(lèi)型匯編語(yǔ)言源程序由兩種類(lèi)型的匯編語(yǔ)言語(yǔ)句（即指令） 構(gòu)成。語(yǔ)句按性質(zhì)不同分為兩類(lèi)：指令性語(yǔ)句（機(jī)器指令） 和指示性語(yǔ)句（偽指令）。（1）機(jī)器指令指令系統(tǒng)中的全部指令，每條指令都有對(duì)應(yīng)的機(jī)器代碼, 是機(jī)器真正能夠執(zhí)行的指令。（2）偽指令.為匯編程序在匯編過(guò)

4、程中提供控制或指示信息,并不直接辰生機(jī)器代碼，屬于機(jī)器不能執(zhí)行的指令類(lèi)型。第“章匯徭語(yǔ)言程;I破針簡(jiǎn)介2 匯編計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別和執(zhí)行源程序。因此源程序必須 經(jīng)過(guò)匯編程序匯編產(chǎn)生機(jī)器碼目標(biāo)程序文件，程序才能執(zhí) 行。這種將匯編語(yǔ)言源程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言程序的過(guò)程稱(chēng) 為匯編。第“章匯徭語(yǔ)言程;|破針簡(jiǎn)介匯編語(yǔ)言源程序的匯編過(guò)程分為手工匯編和機(jī)器匯編。所謂手工匯編，即采用人工查指令表的方法將匯編指令翻 譯成相應(yīng)機(jī)器代碼。通常源程序的人工匯編需要兩次才能完成，第一次匯編查 找每條指令的機(jī)器代碼，第二次匯編完成地址偏移量的計(jì)算。由于手工匯編需要計(jì)算和査找，繁瑣而且容易出錯(cuò)，而且 程序修改時(shí)可能會(huì)引起指令的

5、地址變化，轉(zhuǎn)移指令的偏移量也 隨之改變，需要重新計(jì)算，所以手工匯編主要應(yīng)用于設(shè)計(jì)短小 程序或調(diào)試程序的場(chǎng)合。第“章匯徭得言程聲後針簡(jiǎn)介所謂機(jī)器匯編，即采用匯編程序?qū)υ闯绦蜻M(jìn)行自動(dòng)匯編, 由于單片機(jī)軟硬件資源的限制，該過(guò)程通常借助于 PC 系統(tǒng)機(jī) 實(shí)現(xiàn)，象這種借助于一種計(jì)算機(jī)而為另一種計(jì)算機(jī)產(chǎn)生目標(biāo) 代碼的匯編方式又稱(chēng)為交叉匯編。交叉匯編的原理類(lèi)似于手工匯編，在匯編程序中通常存 入了兩張表，即 MCS-51 單片機(jī)的指令代碼表和偽指令表。匯 編程序通常通過(guò)兩次掃描完成匯編， 第一次掃描查找源程序 中每條指令的機(jī)器代碼，第二次掃描完成地址偏移量的計(jì)算, 匯編后生成目標(biāo)文件和列表文件。這是目前應(yīng)用較

6、廣的匯編 方法。第“章匯徭得言程聲後針簡(jiǎn)介匯編的主要功能為：(1)確定程序中每條匯編語(yǔ)言指令的指令機(jī)器碼。(2)確定每條指令在程序存儲(chǔ)器中的存放地址。(3)提供語(yǔ)法、編輯等方面的錯(cuò)誤信息，但不能提供程序的 邏輯錯(cuò)誤。(4)產(chǎn)生目標(biāo)執(zhí)行文件(水 OBJ/* HEX)和列表文件(咒 LST) o第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針荷介4.1.3偽指令一、匯編起始指令 ORG 指令格式為:ORG 16 位地址該指令的作用是指明后面的程序或數(shù)據(jù)塊的起始地址, 它總是出現(xiàn)在每段源程序或數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始。16 位地址，確定了此語(yǔ)句后面第一條指令或第一個(gè)數(shù)據(jù) 的地址，此后的源程序或數(shù)據(jù)塊就依次連續(xù)存放在以后的地址 直到遇到另

7、一個(gè)ORG 指令為止。第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針荷介ORG 偽指令說(shuō)明其后面程序的目標(biāo)代碼在存儲(chǔ)器中存放的 起始地址是 2000H,即例:ORG2000HMOVMOVSP, # 60HRO, # 2FHMOV R2, # OFFH存儲(chǔ)器地址目標(biāo)程序2000H75 81 602003H2005H78 2F7A FF處纟主定於支至勺徑it企二、等值指令 EQU指令格式：字符名稱(chēng) EQU 數(shù)字或匯編符號(hào)功能：使指令中的字符名稱(chēng)等價(jià)于給定的數(shù)字或匯編符號(hào)使用等值指令可給程序的編制、調(diào)試、修改帶米方便： 如果在程序中要多次使用到某一地址，由 EQU 指令將其賦值 給一個(gè)字符名稱(chēng)，一旦需要對(duì)其進(jìn)行變動(dòng)，只要改

8、變 EQU 命 令后面的數(shù)字即可，而不需要對(duì)程序中涉及到該地址的所有 指令逐句進(jìn)行修改。第“章匯徭得言程淳後針簡(jiǎn)介注意，由 EQU 等值的字符名稱(chēng)必須先賦值后使用，且 在同一個(gè)源程序中，同一個(gè)標(biāo)號(hào)只能賦值一次。例：PA8155 EQU 8001H即給標(biāo)號(hào) PA8155 賦值為 8001Ho第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介三、定義字節(jié)指令 DB指令格式：標(biāo)號(hào)門(mén) DB 8 位二進(jìn)制數(shù)表功能：把 8 位二進(jìn)制數(shù)表依次存入從標(biāo)號(hào)開(kāi)始的連續(xù)的存 儲(chǔ)單元中。格式中，標(biāo)號(hào)區(qū)段可有可無(wú)，DB 指令之后的 8 位二進(jìn)制數(shù)表是字節(jié)常數(shù)或用逗號(hào)隔開(kāi)的字節(jié)串，也可以是用引號(hào)括起來(lái)的 ASCII 碼字符串（一個(gè) ASCII

9、字符相當(dāng)于一個(gè)字節(jié)）。第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介ORG 1000HBUF1:DB 38H, 7FH, 80HBUF2: DB 45H, 66HORG 偽指令指定了標(biāo)號(hào) BUF1 的地址為 1000H,而 DB 偽 指令是將其后的二進(jìn)制數(shù)表 38H, 7FH, 80H 依次存放在 1000H, 1001H,1002H 3 個(gè)連續(xù)單元之中，BUF2 也是一個(gè)標(biāo) 號(hào)，其地址與前一條偽指令連續(xù)，即 1003H, 1004H 地址單元中依次存放 45H, 66HO愛(ài)纟主 壬阿士t彗t逆It 3生四、定義字指令 DW指令格式： 標(biāo)號(hào)訂 DW16 位數(shù)據(jù)表該指令的功能與 DB 相似，區(qū)別僅在于從指定地址開(kāi)始

10、存 放的是指令中的 16 位數(shù)據(jù)，而不是字節(jié)串。每個(gè) 16 位數(shù)據(jù) 要占兩個(gè)存儲(chǔ)單元，高 8 位先存，低8 8位后存，這和 MCS -51 指令中的 16 位數(shù)據(jù)存放順序是一致的。第“章匯編語(yǔ)言程;|殺針簡(jiǎn)介五、DS (DefineStore)定義存儲(chǔ)區(qū)指令功能為：從指定的單元地址開(kāi)始，保留一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元,以備使用。指令格式：標(biāo)號(hào)：DS 表達(dá)式其中，表達(dá)式指定保留的內(nèi)存單元個(gè)數(shù)。例如，ORG1000HDS 10TAB：DB 10H匯編結(jié)果：從 1000H 地址處開(kāi)始，保留 10 個(gè)字節(jié)單元。如 00AH) =10Ho第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介六、BIT位地址符號(hào)指令 指令功能為：將位地址賦

11、值給指定的符號(hào)名稱(chēng)，通常用于位符 號(hào)地址的定義。指令如下：字符名稱(chēng) BIT 位地址例如，XI BIT P1.0匯編結(jié)果為將位地址 P1 O 賦給變量 XI,即在程序中便可使用 XI 代替位地址 P1.0。第“章匯編語(yǔ)言程淳破針簡(jiǎn)介七、DATA數(shù)據(jù)地址賦值指令指令功能：將數(shù)據(jù)地址或指令代碼地址賦值給所指定的標(biāo)號(hào)。通常在程序中用于定義數(shù)據(jù)地址。指令格式如下:標(biāo)號(hào)：DATA 表達(dá)式例如，AA：DATA 2000H匯編結(jié)果為：AA=2000Ho第“章匯徭得言程;I殺針簡(jiǎn)介【注意】:DATA 與 EQU 的區(qū)別在于:(1) EQU 定義的標(biāo)識(shí)符在匯編時(shí)不在符號(hào)表中登記，因此 必須先定義后使用；(2) D

12、ATA 定義的標(biāo)識(shí)符匯編時(shí)在符號(hào)表中登記，所以可 以先使用后定義。處纟主壬酬支昊1記it 八、匯編結(jié)束指令 END指令格式：標(biāo)號(hào):END 地址或標(biāo)號(hào)格式中標(biāo)號(hào)以及 END 后面的地址或標(biāo)號(hào)可有可無(wú)。功能:提供匯編結(jié)束標(biāo)志。匯編程序遇到 END 后就停止匯編，對(duì) END 以后的語(yǔ)句不予處理，故 END 應(yīng)放在程序的結(jié)束處。第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介4.2匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)4.2.0程序設(shè)計(jì)步驟4.2.1順序結(jié)構(gòu)4.2.2分支結(jié)構(gòu)423循環(huán)結(jié)構(gòu)4.2.4子程序調(diào)用第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介4.2.0程序設(shè)計(jì)步驟對(duì)于簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)，程序設(shè)計(jì)者往往能夠立即完成軟 件的構(gòu)思與編寫(xiě)，而對(duì)于比較復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)

13、問(wèn)題，則需要 科學(xué)合理的程序設(shè)計(jì)步驟。從軟件工程角度來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)一個(gè) 應(yīng)用程序，一般需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：第“章匯徭語(yǔ)言程淳筱針簡(jiǎn)介愛(ài)纟主 壬加直彗t更it 先4.2.1順序程序設(shè)計(jì)序。特點(diǎn)為順序執(zhí)行每一條指令，直到最后。其執(zhí)行過(guò)程 如圖 4 順序程序是程序設(shè)計(jì)中最基本的結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)為簡(jiǎn)單程1=1第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介3 所示。S2圖4-3順序結(jié)構(gòu)第“章匯徭語(yǔ)言程淳筱針簡(jiǎn)介【例 1】 兩個(gè)無(wú)符號(hào)雙字節(jié)數(shù)相加。設(shè)被加數(shù)存放于內(nèi)部 RAM 的 40H （高位字節(jié)），41H （低位字節(jié)），加數(shù)存放于 50H （高位字節(jié)），51H （低位字節(jié)），和數(shù)存入 40H 和 41H 單元中。第“章匯編語(yǔ)言程淳

14、殺針簡(jiǎn)介程序如下:MOV RO, #41H；將被加數(shù)地址送數(shù)據(jù)指針 ROMOV Rl, #51H ;將加數(shù)地址送數(shù)據(jù)指針 R1START: CLR C；將 Cy 清零第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介第“章匯徭語(yǔ)言程淳筱針簡(jiǎn)介ADI: MOV A, R0ADD A,R1MOV R0, ADEC RODEC R1MOV A, R0ADDC A, R1MOV RO,ARET；被加數(shù)低字節(jié)的內(nèi)容送入 A；兩個(gè)低字節(jié)相加；低字節(jié)的和存入被加數(shù)低字節(jié)中；指向被加數(shù)高位字節(jié)；指向加數(shù)高位字節(jié)；被加數(shù)高位字節(jié)送入 A；兩個(gè)高位字節(jié)帶 Cy 相加；高位字節(jié)的和送被加數(shù)高位字節(jié).愛(ài)纟主壬加怒企4.2.2分支程序設(shè)計(jì)1.

15、分支程序結(jié)構(gòu)2.一般分支程序設(shè)計(jì)3 分支表法實(shí)現(xiàn)多向分支程序的設(shè)計(jì)愛(ài)纟主壬酬 支企勺逆It先2.一般分支程序結(jié)構(gòu)實(shí)例【例 5】x,y 均為 8 位二進(jìn)制數(shù), 設(shè) x存入 RO, y 存入 R1,求解：第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介程序如下:START:CJNE RO,#OOH,SUL1；RO 中的數(shù)與 00 比較不等轉(zhuǎn)移MOV Rl, #00H；相等，Rl0,則 RlOlHSJMP SUL2NEG:MOV Rl, #OFFH ; (RO) vO,則 RlOFFH+1SUI.2:RET第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介【例 6】 比較兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)的大小。設(shè)外部 RAM的存儲(chǔ)單元 ST1和 ST2中存放兩個(gè)不

16、帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù), 找出其中的大數(shù)存入外部 RAM 中的 ST3 單元中。程序如下:ORG1000HSTIEQU2000HST2EQU2100HST3EQU2200HSTART: CLR C；清零 CyMOV DPTR, #ST1；第一個(gè)數(shù)的指針MOVX A, DPTR；取第一個(gè)數(shù)MOV R2,A；保存MOV DPTR, #ST2；第二個(gè)數(shù)的指針MOVX A, DPTR ;取第二個(gè)數(shù)CLR C第“章匯編語(yǔ)言程淳殺針簡(jiǎn)介第“章匯編語(yǔ)言程聲筱針簡(jiǎn)介SUBB A, R2;兩數(shù)比較JNC BIG1 ;若第二個(gè)數(shù)大 C=l,則轉(zhuǎn)XCH A, R2 ;第一個(gè)數(shù)大BIGO: MOV DPTR, # ST3M

17、OVX DPTR, A ；存大數(shù)RETBIG1: MOVX A, DPTR ;第二個(gè)數(shù)大 愛(ài)纟主壬魚(yú)晝m孑血以先. 了云爰菽狂施議毎高芬妥云蒜直計(jì)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通常遇到根據(jù)某變量取值不同從而轉(zhuǎn)向不 同分支的題目， 這時(shí)經(jīng)常采用分支表法。 常用的分支表主要有 三種形式：轉(zhuǎn)移指令表、分支地址表和地址偏移量表。實(shí)質(zhì)上都是利用散轉(zhuǎn)指令 JMPA+DPTR 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。的目 標(biāo)地址。間接轉(zhuǎn)移指令JMPA+DPTR；PCA+DPTR實(shí)現(xiàn)散轉(zhuǎn)的方法主要有兩種：累加器 A 清零，根據(jù) DPTR 的內(nèi)容決定轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。Gp DPTR 的值作為基址不變，根據(jù)累加器 A 的內(nèi)容決定轉(zhuǎn)移 的SJMP BIGORET

18、第“章匯編語(yǔ)言程聲筱針簡(jiǎn)介目標(biāo)地址。愛(ài)纟主壬魚(yú)亶X毎孑逆It企.【例 7】根據(jù) R2 的內(nèi)容，轉(zhuǎn)向相應(yīng)的分支程序。BP：R2=0,轉(zhuǎn)向 PROGOR2=l,轉(zhuǎn)向 PROG1 R2=n, 轉(zhuǎn)向 PROGn可采用方法：(1)使用轉(zhuǎn)移指令表。(2)使用分支地址表。(1)使用轉(zhuǎn)移指令表。所謂轉(zhuǎn)移指令表即由轉(zhuǎn)移指令組成的分支表，如圖所示。(3)使用地址偏移量表。第“章匯編語(yǔ)言程馮後針簡(jiǎn)介圖 4 8 轉(zhuǎn)移指令表JMPTAB：AJMPPROGOAJMPPROG1 AJMP PROGn(a)JMPTAB：LJMP PROGOLJMP PROG1 LJMP PROGn(b)也纟主壬酬支盍1巴it設(shè)轉(zhuǎn)移指令表的標(biāo)

19、號(hào)為 JMPTAB,分支數(shù)為 5,解題思路 分析如圖所示。第“章匯徭得言程馮殺針簡(jiǎn)介MOVMOVMOVMULPUSHMOVADDMOVPOPJMPDPTR, #JMPTAB；將 JMP1;轉(zhuǎn)移指令表A,KZB,#03AB；R2X3-BAJMPTAB：IJMPPROGOLJMPPROG1AA, B;暫存乘積的LJMPPROG5A, DPHDPH, AA;將乘積的高;將暫存的 A|PROGO：PROG1:A+DPTR:散轉(zhuǎn)PROG5： -_JMPA+DPTR；PC(A)+(DPT R)第彳章匯編語(yǔ)言程藩筱針簡(jiǎn)介若轉(zhuǎn)移指令表由 2 字節(jié)指令 AJMP 構(gòu)成，M 取值應(yīng)為 2,且 各分支程序的入口地址

20、PROGO、 PROG1必須與轉(zhuǎn)移指令表 處于同一個(gè)2KB的存儲(chǔ)地址空間之內(nèi)，而 LJMP 指令表則沒(méi)有IpADD：JMP A+DPTRPROG5：(2)使用分支地址表。所謂分支地址衣是指由各個(gè)分支程序的入口地址組成的線(xiàn)性表, 每個(gè)入口地址占兩個(gè)連續(xù)字節(jié)單元。設(shè) PROGO PROGn 為分支程序入口地址，分支地址表如圖所Zjl OBRANCHTAB：DW PROGODW PROG1這個(gè)限制。使用 AJMP 轉(zhuǎn)移指令表的程MOVCLRDPTR, #JMPTAC;散轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移指令表JMPTAB：AJMP PROGOAJMP PROG1MOVRLCJNCINCA, R2A ； R2X2NOADD ；弟

21、DPH ；若有進(jìn)電AJMPPROG5PROGO：PROG1：第彳章匯編語(yǔ)言程藩筱針簡(jiǎn)介DW PROGn第彳章匯編語(yǔ)言程藩筱針簡(jiǎn)介圖4-11分支地址表的使用也“章匯編得言程為該針簡(jiǎn)介 苗 g茨關(guān)磁藏商藕茹 WMAIN；MOVCMOVDPTR, #BRANCHTAB:取分支表入口地址MOVA,R2CLRc；AR2X2RLCAJNCNOADD；沒(méi)有進(jìn)位轉(zhuǎn)移INCDPH；進(jìn)位加到DPFMOVC A, A+DPTR:；A4-(A+DPI R)MOVR3, A；R3R2X2MOVC A, A+DPTR;A-分支地址的高位字節(jié)XCHA, R3R3分支地址的高位字節(jié)，AR2X2INCA;指向下一個(gè)存儲(chǔ)單元ORGIOOOH;取分支地址的低位