第四章匯編語言程序設(shè)計

第四章匯編語言程序設(shè)計提要程序設(shè)計概述匯編語言源程序的編輯和匯編匯編語言程序設(shè)計2023年12月14日2第1節(jié)程序設(shè)計概述1、程序設(shè)計語言簡介2、匯編語言程序設(shè)計初步2023年12月14日31、程序設(shè)計語言簡介常用的編程語言是匯編語言和高級語言。1．匯編語言用英文字符來代替機器語言，這些英文字符被稱為助記符匯編語言：用助記符表示的指令。匯編語言源程序：用匯編語言編寫的程序。優(yōu)點：用匯編語言編寫程序效率高，占用存儲空間小，運行速度快，能編寫出最優(yōu)化的程序。缺點：可讀性差，離不開具體的硬件，是面向“硬件”的語言通用性差。2023年12月14日41、程序設(shè)計語言簡介2．高級語言不受具體“硬件”的限制，優(yōu)點：通用性強，直觀、易懂、易學(xué)，可讀性好。目前多數(shù)的51單片機用戶使用C語言（C51）來進(jìn)行程序設(shè)計，已公認(rèn)為高級語言中高效簡潔而又貼近51單片機硬件的編程語言。將C語言向單片機上移植，始于20世紀(jì)80年代的中后期。匯編語言設(shè)計步驟（1）分析題意，明確要求（2）確定算法（3）畫程序流程圖（4）分配內(nèi)存工作單元（5）編寫源程序（6)程序優(yōu)化（7）上機調(diào)試、修改和最后確定源程序4.2匯編語言源程序的編輯和匯編偽指令源程序的編輯和匯編1、偽指令（1）指令語句已在第3章介紹。每一指令語句在匯編時都產(chǎn)生一個指令代碼（機器代碼），執(zhí)行該指令代碼對應(yīng)著機器的一種操作。（2）偽指令語句是控制匯編（翻譯）過程的一些控制命令。在匯編時沒有機器代碼與之對應(yīng)。下面介紹偽指令語句。1、偽指令1．ORG（ORiGin）匯編起始地址命令 源程序的開始，用一條ORG偽指令規(guī)定程序的起始地址。如果不用ORG，則匯編得到的目標(biāo)程序?qū)?000H地址開始。例如：

ORG 2000HSTART：

MOV A，#00H

……即規(guī)定標(biāo)號START代表地址為2000H開始。在一源程序中，可多次用ORG指令，規(guī)定不同的程序段的起始地址。但是，地址必須由小到大排列，且不能交叉、重疊。例如：ORG 2000H……ORG 2500H……ORG 3000H……這種順序是正確的。若按下面順序的排列則是錯誤的，因為地址出現(xiàn)了交叉。ORG 2500H……ORG 2000H……ORG 3000H……1、偽指令2.

END(ENDofAssembly)匯編終止命令源程序結(jié)束標(biāo)志，終止源程序的匯編工作。整個源程序中只能有一條END命令，且位于程序的最后。如果END出現(xiàn)在程序中間，其后的源程序，將不進(jìn)行匯編處理。1、偽指令3．DB（DefineByte）定義數(shù)據(jù)字節(jié)命令格式：[標(biāo)號：]DB8位字節(jié)數(shù)據(jù)表用于從（標(biāo)號）指定的地址開始，在程序存儲器連續(xù)單元中定義字節(jié)數(shù)據(jù)。例如：

ORG 1000HDB -2，-4，100,30H，‘C’，‘A’1、偽指令4、DW（DefineWord）定義字?jǐn)?shù)據(jù)命令該命令用于從指定的地址開始，在程序存儲器的連續(xù)單元中定義16位的字?jǐn)?shù)據(jù)。例如：ORG 2000HDATA：DW 1246H，7BH，10匯編后(2000H)=12H (2001H)=46H ；第1個字(2002H)=00H (2003H)=7BH ；第2個字(2004H)=00H (2005H)=0AH ；第3個字1、偽指令5．DS（DefineStorage）定義存儲區(qū)命令從指定地址開始，保留指定數(shù)目的字節(jié)單元作為存儲區(qū)，供程序運行使用。例如：

TABEL：DS 10表示從TABEL代表的地址開始，保留10個連續(xù)的地址單元。又例如：

ORG 2000H DS 10H表示從2000H地址開始，保留16個連續(xù)地址單元。2023年12月14日141、偽指令6．EQU（EQUate）標(biāo)號賦值命令用于給標(biāo)號賦值。賦值后，標(biāo)號值在整個程序有效。例如：TEST： EQU2000H

表示TEST=2000H，匯編時，凡是遇到TEST時，均以2000H來代替。2023年12月14日152、源程序的編輯和匯編1、源程序的編輯2、源程序的匯編2023年12月14日164.3匯編語言程序設(shè)計順序結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)2023年12月14日174.3.1順序結(jié)構(gòu)例：兩個無符號雙字節(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。2023年12月14日18程序如下:START:CLRC;將Cy清零

MOVR0,＃41H;將被加數(shù)地址送數(shù)據(jù)指針R0MOVR1,＃51H;將加數(shù)地址送數(shù)據(jù)指針R1AD1:MOVA,@R0;被加數(shù)低字節(jié)的內(nèi)容送入AADDA,@R1;兩個低字節(jié)相加MOV@R0,A;低字節(jié)的和存入被加數(shù)低字節(jié)中

DECR0;指向被加數(shù)高位字節(jié)

DECR1;指向加數(shù)高位字節(jié)

MOVA,@R0;被加數(shù)高位字節(jié)送入AADDCA,@R1;兩個高位字節(jié)帶Cy相加

MOV@R0,A;高位字節(jié)的和送被加數(shù)高位字節(jié)2023年12月14日194.3.2分支程序設(shè)計2023年12月14日20(a)單分支流程;(b)多分支流程例設(shè)變量X存放在內(nèi)部RAM30H單元，函數(shù)值Y存入內(nèi)部RAM31Ｈ單元。試編程，按照下式的要求給Ｙ賦值。１Ｘ＞０Ｙ＝０

Ｘ＝０－１Ｘ＜０2023年12月14日212023年12月14日22開始A←XA=0A>0A=-1A=1存結(jié)果結(jié)束YNNYＯＲＧ０２００ＨＭＯＶＡ，３０Ｈ

；ＪＺ

ＣＯＭＰＪＮＢ

ＡＣＣ．７，ＰＯＳＩＭＯＶ

Ａ，＃０ＦＦＨＳＪＭＰ

ＣＯＭＰＰＯＳＩ：ＭＯＶ

Ａ，＃１ＣＯＭＰ：ＭＯＶ

３１Ｈ，ＡＥＮＤ2023年12月14日234.3.3循環(huán)程序設(shè)計2023年12月14日24循環(huán)的組成

循環(huán)程序一般由四個主要部分組成:(1)初始化部分:為循環(huán)程序做準(zhǔn)備,如規(guī)定循環(huán)次數(shù)、給各變量和地址指針預(yù)置初值。

(2)處理部分:為反復(fù)執(zhí)行的程序段,是循環(huán)程序的實體,也是循環(huán)程序的主體。

(3)循環(huán)控制部分:這部分的作用是修改循環(huán)變量和控制變量,并判斷循環(huán)是否結(jié)束,直到符合結(jié)束條件時,跳出循環(huán)為止。

(4)結(jié)束部分:這部分主要是對循環(huán)程序的結(jié)果進(jìn)行分析、處理和存放。2023年12月14日25例：編寫多字節(jié)無符號數(shù)加法程序設(shè)有兩個多字節(jié)無符號數(shù)分別存放在內(nèi)部RAM的DAT1和DAT2開始的區(qū)域中（低字節(jié)先存），字節(jié)個數(shù)放在R2中，求它們的和，并將結(jié)果存放在DAT1開始的區(qū)域中。2023年12月14日262023年12月14日27開始循環(huán)初始化讀取被加數(shù)兩數(shù)相加傳送部分和到目的單元指向下一個被加數(shù)和加數(shù)全部相加完畢處理高字節(jié)進(jìn)位結(jié)束NYORG0400HMOVR0,#DAT1MOVR1,#DAT2CLRCLOOP:MOVA,@R0ADDCA,@R1MOV@R0,AINCR0INCR1DJNZR2,LOOPCLRAADDCA,#0MOV@R0,AEND2023年12月14日28多重循環(huán)例5秒延時程序。延時程序與MCS-51執(zhí)行指令的時間有關(guān),如果使用12MHz晶振,一個機器周期為1μs,計算出一條指令以至一個循環(huán)所需要的執(zhí)行時間,給出相應(yīng)的循環(huán)次數(shù),便能達(dá)到延時的目的。5秒延時程序如下:2023年12月14日29DELAY:MOVR5,＃50DEL0:MOVR6,＃200#49901539980306DEL1:MOVR7,＃248DEL2:DJNZR7,$;DEL2DJNZR6,DEL1DJNZR5,DEL0RET2023年12月14日304.3.4子程序設(shè)計子程序的概念

通常把那些基本操作功能編制為一個獨立夫人程序段,這些就是可供不同程序或同一程序反復(fù)調(diào)用的子程序。在程序中需要執(zhí)行這種操作的地方放置一條調(diào)用指令,當(dāng)程序執(zhí)行到調(diào)用指令,就轉(zhuǎn)到子程序中完成規(guī)定的操作,并返回到原來的程序繼續(xù)執(zhí)行下去。2023年12月14日31子程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計注意事項子程序中必須有一條子程序返回指令（RET），其功能是當(dāng)子程序執(zhí)行完后能自動返回到主程序中去。注意事項：（1）子程序名（2）明確入口條件、出口條件（3）注意保護現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場2023年12月14日32子程序的調(diào)用與返回子程序的調(diào)用調(diào)用子程序的指令有“ACALL”和“LCALL”,“LCALL”：16位入口地址

“ACALL”：11位入口地址，另5位由PC提供執(zhí)行調(diào)用指令時,先將程序地址指針PC改變（“ACALL”加2,“LCALL”加3）,然后PC值壓入堆棧,用新的地址值代替。執(zhí)行返回指令時,再將PC值彈出。

2023年12月14日33子程序調(diào)用中,主程序應(yīng)先把有關(guān)的參數(shù)存入約定的位置,子程序在執(zhí)行時,可以從約定的位置取得參數(shù),當(dāng)子程序執(zhí)行完,將得到的結(jié)果再存入約定的位置,返回主程序后,主程序可以從這些約定的位置上取得需要的結(jié)果,這就是參數(shù)的傳遞。子程序的調(diào)用涉及到堆棧，在主程序中必須要正確設(shè)置堆棧指針。子程序嵌套是指在子程序執(zhí)行過程中，還可以調(diào)用另一個子程序。2023年12月14日34例4-13用程序?qū)崿F(xiàn)C=A*A+B*B。設(shè)A和B均小于10，A存在內(nèi)部RAM31H單元，B存在內(nèi)部RAM32H，把C存入內(nèi)部RAM33H單元。解：本題中包含2個求平方值，把求平方設(shè)計為子程序。子程序名稱：SQR功能：求小于10的數(shù)的平方（查表法）入口參數(shù)A，出口參數(shù)A2023年12月14日35

主程序：ORG0800HMOVSP,#60HMOVA,31HLCALLSQRMOVR1,AMOVA,32HLCALLSQRADDA,R1MOV33H,ASJMP $2023年12月14日36ORG0900HSQR:ADDA,#01HMOVCA,@A+PCRETTAB:DB0,1,4,9,16DB25,36,49,64,81END堆棧變化：畫圖說明2023年12月14日37TheEnd習(xí)題：4-6試編程將內(nèi)部RAM40H---60H單元內(nèi)容傳送到外部RAM以2000H為首地址的存儲區(qū)中4-7在外部RAM首地址為DATA的存貯器中，有10個字節(jié)的數(shù)據(jù)，試編程將每個字節(jié)的最高位無條件置“1”4-8編寫程序?qū)⑼獠縍AM3000H開始的13個單元中的數(shù)據(jù)隔一個傳送到內(nèi)部RAM30H開始的區(qū)域4-9編程將外部RAM地址為1000H---1030H的數(shù)據(jù)塊全部搬遷到內(nèi)部RAM30H---60H中，并將原來數(shù)據(jù)全部清零。4-18設(shè)在外部RAM2000H---2004H單元中，存放有5個壓縮BCD碼，試編程將它們轉(zhuǎn)換成ASCII碼，存放到以2005H為首地址的外部RAM中。4-21根據(jù)圖3-10，設(shè)計燈亮移位程序，要求8個發(fā)光二極管每次亮1個，點亮40ms。順次循環(huán)右移點亮，循環(huán)不止。4-22根據(jù)圖3-10，設(shè)計亮燈程序，要求8個發(fā)光二極管間隔分成2組，每組4個，2組交叉點亮，變換時間為100ms，反復(fù)循環(huán)不止。2023年12月14日392023年12月14日40該單片機系統(tǒng)的晶振頻率為12MHz3-14已知（A)=5Bh，（R1）=40H，（40H）=C3H，（PSW）=81H，試寫出各條指令單獨執(zhí)行結(jié)果，并說明程序狀態(tài)字的狀態(tài)。

（1）XCHA,R1(2)XCH A,40H (3)XCH A,@R1 (4)XCHD A,@R1 (5)SWAP A (6)ADD A,R1 (7)ADD A,40H (8)ADD A,#40H (9)ADDC