匯編語言程序設(shè)計及編程實例

1、第四章匯編語言程序設(shè)計及知識§ 4. 1編程的步驟、方法和技巧§42 匯編語言源稈序的編輯和匯編§43匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)mLL>HjaiE§ 4. 1編程的步驟、方法和技巧 §4.1.1編程的步驟§412編程的方法和技巧§4. 1. 1編程的步驟一、分析問題 二、確定算法三、畫程序流程圖四、編寫程序一、分析問題對需要解決的問題進行分析，以求對問題由正確的 理解。如，設(shè)計一個智能垃圾桶。解決問題的任務(wù)是什么？工作過程？現(xiàn)有的條件，已知數(shù)據(jù)，對運算的精度和速度方面 的要求？設(shè)計的硬件結(jié)構(gòu)是否方便編程？回MtE:、確定算

2、法算法是如何將實際問題轉(zhuǎn)化成程序模塊來處理。在編程以前，先要對幾種不同的算法進行分析、比 較，找出最適宣的算法回 aE三、畫程序流程圖程序流程圖是使用各種圖形、符號、有向線段等 來說明程序設(shè)計過程的一種直觀的表示。流程圖步驟分得越細致，編寫程序是也越方便。畫流程圖是程序結(jié)構(gòu)設(shè)計時釆用的一種重要手段。 一個系統(tǒng)軟件有總的流程圖（主程序框圖）和局部的 流程圖。流程圖常采用的圖形和符號橢或桶:表示程序的開始或結(jié)束。矩形框菱形框指向線:表示要進行的工作。:表示要判斷的事情，菱形框內(nèi) 的表達式表示要判斷的內(nèi)容。:表示連接點:表示程序的流向編寫程序用89C51匯編語言編寫的源程序行（一條語句）包 括四個部

3、分，也叫四個字段：（標(biāo)號:）（操作碼）（操作數(shù)）;注釋）每個字段之間要用分隔符分隔，而每個字段內(nèi)部不 能使用分隔符。可以用作分隔符的符號：空格 逗號“，”、分號“；”等。例如：LOOP： MOV A, #00H；立即數(shù)00HA標(biāo)號標(biāo)號是用戶定義的符號地址。 一條指令的標(biāo)號是該條指令的符號名字，標(biāo)號的 值是匯編這條指令時指令的地址。標(biāo)號由以英文字母開始的18個字母或數(shù)字組成,以冒號“:標(biāo)號可以由賦值偽指令賦值，如果沒有賦值，匯編程序把存放該指令目標(biāo)碼第一字節(jié)的存儲單元的地址賦給該標(biāo)號，所以，標(biāo)號又叫指令標(biāo)號。操作碼操作碼是必不可少的。-它用一組字母符號表示指令的操作 碼。在89C51中，由89C

4、51的指令 助記符組成。操作數(shù)匯編語言指令可能要求或不要求操作數(shù)，所以這一 字段可能有也可能沒有。若有兩個操作數(shù)，操作數(shù)之間用逗號“ J分開。操作數(shù)包括的內(nèi)容有：(1) 工作寄存器：由PSW.3和PSW.4規(guī)定的當(dāng)前工 作寄存器區(qū)中的R0R7。(2) 特殊功能寄存器：21個SFR的名字。操作數(shù)(3)標(biāo)號名：賦值標(biāo)號一由匯編指令EQU等賦值的標(biāo)號； 指令標(biāo)號一指令標(biāo)號指示的指令的第一字節(jié)地址是該標(biāo)號的值。(4) 常數(shù)：可用二進制(B)、十進制、十六進制(H) 若常數(shù)以字符開頭，前面加0。(5) $：用來表示程序計數(shù)器的當(dāng)前值。(6) 表達式：匯編時，計算出表達式的值填入目標(biāo)碼。3E注釋注釋部分不

5、是匯編語言的功能部分，只是用于增加程序的可讀性。良好的注釋是匯編語言程序編寫中的重要組 成部分。§ 4. 1. 2編程的方法和技巧、模塊化的程序設(shè)計方法二、編程技巧、模塊化的程序設(shè)計方法1、程序功能模塊化的優(yōu)點2、劃分模塊的原則仁程序功能模塊化的優(yōu)點單g模塊結(jié)構(gòu)的程序功能單一，易于編寫、調(diào)試和修 改。便于分工，從而可使多個程序員同時進行程序的編寫 和調(diào)試工作，加快軟件研制進度。程序可讀性好，便于功能擴充和版本升級。對程序的修改可局部進行，其它部分可以保持不變。對于使用頻繁的子程序可以建立子程序庫，便于多個模塊調(diào)用。2、劃分模塊的原則每個模塊應(yīng)具有獨立的功能，能產(chǎn)生一個明確的結(jié) 果，即

6、單模塊的功能高內(nèi)聚性。模塊之間的控制耦合應(yīng)盡量簡單，數(shù)據(jù)耦合應(yīng)盡量 少，即模塊間的低耦合性?？刂岂詈鲜侵改K進入 和退出的條件及方式，數(shù)據(jù)耦合是指模塊間的信息 交換方式、交換量的多少及交換的頻繁程度。模塊長度適中。20條100條的范圍較合適。編程技巧1、盡量釆用循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序。2、盡量少用無條件轉(zhuǎn)移指令。3、對于通用的子程序，考慮到其通用性，除了用于存放 子程序入口參數(shù)的寄存器外，子程序中用到的其他寄存 器的內(nèi)容應(yīng)壓入堆棧（返回前再彈出），即保護現(xiàn)場。4、在中斷處理程序中，除了要保護處理程序中用到的寄 存器外，還要保護標(biāo)志寄存器。5、用累加器傳遞入口參數(shù)或返回參數(shù)比較方便，在子程 序中，一般

7、不必把累加器內(nèi)容壓入堆棧。§4.2匯編語言源程序的編輯和匯編§421 源程序編輯§422源程序的匯編回3E§ 4. 2. 1源程序編輯在微型計算機上，借助編輯軟件，編寫或修 改匯編語言源程序。如行編輯或屏幕編輯軟 件。B§ 4. 2. 2源程序的匯編.匯編：將匯編語言源程序轉(zhuǎn)換為機器碼表示的目標(biāo) 程序的過程。對單片機有：一、手工匯編二、機器匯編 三、反匯編回MtE、手工匯編通過手工方式査指令編碼表，逐個把助記符指令“翻譯”成機器碼，然后把得到的機器碼程序鍵入 單片機，進行調(diào)試和運行。手工匯編的缺點：1、偏移量的計算容易出錯；2、程序的修改會引起

8、后面指令地址的變化，轉(zhuǎn)移 指令的偏移量也要重新計算。回MtE1、機器匯編機器匯編是在計算機上使用交叉匯編程序進行源程序的匯編。匯編工作由機器自動完成,最后得到以機器碼表示的目標(biāo)程序。回3E三、反匯編將二進制機器語言稈序翻譯成匯編語言稈序的過稈 稱反匯編。匯編和反匯編的過程如下圖所示。匯編（匯編程序）§4. 3匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)一、順序程序二、分支程序三、循環(huán)程序回MtE、順序程序順序程序是最簡單的程序結(jié)構(gòu)，即順序程序按順序一條一條地執(zhí)行指令?；豈tE一簡單程序設(shè)計舉例P95頁例4-3 :拆字。將片內(nèi)RAM 20H單元的內(nèi)容拆成兩段， 每段四位。并將它們分別存入21H與22H單 元

9、中。ORG2000HMOVRO, #21HMOVA, 20HANLA, #OFHMOVR0, AINCROMOVA, 20HSWAPAANLA, #OFHMOVR0, ASTART：:21HR0；(20H)-A；A"#OFH-A；(A) (RO)；RO+1 RO；(20H)A；A03*A47；A%OFHA；(A)>(R0)(P93)例4-1：雙字節(jié)無符號數(shù)加法。設(shè)被加數(shù)存放在內(nèi)部RAM的51H、50H單元, 加數(shù)存放在內(nèi)部RAM的61H、60H單元，相加的 結(jié)果存放在內(nèi)部RAM的51H、50H單元，進位存 放在位尋址區(qū)的00H位中。程序:MOV RO, #50H ；MOV R1

10、, #60H ；被加數(shù)的低字節(jié)地址；2B, 2us加數(shù)的低字節(jié)地址2B, 2usMOV A, R0 ADD A, R1MOV R0, AINC ROINC R1MOV A, R0 ADDC A, R1;取被加數(shù)低字節(jié)；1B, 1us；加上加數(shù)低字節(jié)；1B, 1us;保存低字節(jié)相加結(jié)果；1B, 1us；指向被加數(shù)高字節(jié)；1B, 1us；指向加數(shù)高字節(jié);1B, 1us；取被加數(shù)高字節(jié)；1B, 1us；加數(shù)高字節(jié)(帶進位加)1B, 1usMOV R0, A ；存高字節(jié)相加結(jié)果；1B, 1usMOV OOH, C;保存進位；2B, 2us例1:有一變量存放在片 內(nèi)RAM的20H單元，其取 值范圍為：0

11、0H05Ho 要求編制一段程序，根據(jù) 變量值求其平方值，并存 入片內(nèi)RAM的21H單元。程序1：MOV A, 20HMOVB, AMULABMOV 21H, AHE程序如下：ORG 1000HSTART： MOV DPTR, #2000HMOV A, 20HMOVC A, A+DPTRMOV 21H, ASJMP $ORG 2000HTABLE： DB 00, 01, 04, 09,16,ENDHE1、分支程序程序分支是通過條件轉(zhuǎn)移指令實現(xiàn)的，即根據(jù)條件 對程序的執(zhí)行進行判斷、滿足條件則進行程序轉(zhuǎn)移, 不滿足條件就順序執(zhí)行程序。分支程序又分為單分支和多分支結(jié)構(gòu)。多分支程序是首先把分支程序按序號

12、排列，然后按序號值進行轉(zhuǎn)移。3E二、分支程序在MCS-51指令系統(tǒng)中，通過條件判斷實現(xiàn)單分支 程序轉(zhuǎn)移的指令有：JZ、JNZ、CJNE、DJNZ等。 此外還有以位狀態(tài)作為條件進行程序分支的指令， 如JC、JNC、JB、JNB、JBC等。使用這些指令可 以完成0、1、正、負，以及相等.不相等作為各種 條件判斷依據(jù)的程序轉(zhuǎn)移。單分支程序P97例47求雙字節(jié)補碼程序設(shè)在內(nèi)部RAM的addrl和addr+1單元存有一個雙 字節(jié)數(shù)（高位字節(jié)存于高地址單元）。編寫程序?qū)⑵?讀出取補后再存入addr2和addr2+1單一元。首先對低字節(jié)取補，然后判其結(jié)果是否為全“0程 若 是，則高字節(jié)取補，否則高字節(jié)取反。

13、流程圖見書P99圖42 程序見下頁:MBSTART： MOVMOVMOVCPLINCMOVINCINCRO, #addr1 ；原碼低字節(jié)地址送ROR1, #addr2 ；補碼低字節(jié)地址送A, R0 ；原碼低字節(jié)送AA ；A內(nèi)容取補AR1, A ；存補碼低字節(jié)RO ；調(diào)整地址，指向下一單元R1MBJZ ZEROMOV A, R0CPL AMOV R1, ASJMP LOOP1 ZERO： MOV A, R0CPL |AINC A(A) =0 時轉(zhuǎn) ZERO;原碼高字節(jié)送A;高字節(jié)反碼存入addr2+1單元;高字節(jié)取補存入addr2+1單元MOV R1, ALOOP1: RET3E雙分支程序P99

14、例4-10 符號函數(shù)設(shè)變量x和y分別存放在片內(nèi)RAM的VAR和FUNC單元, 變量y與x的關(guān)系是：當(dāng)x大于0時，y=1；當(dāng)x =0 時，y =0；當(dāng)x小于0時，y=-1。編制程序，根據(jù)x的 大小求y并送回原單元。流程圖見書100頁圖45；程序如下頁：符號函數(shù)程序VAR EQU 30H FUNC DATA 31HSTART： MOV A, VARJZ COMP；為零跳轉(zhuǎn)JNB ACC-7, POSI ；判斷符號位，為正跳轉(zhuǎn) MOV A, #OFFH； y=-1,! ! !SJMP COMPPOSI： MOV A, #01HCOMP： MOV FUNC, AMtE例2設(shè)變量x以補碼的形式存放在片內(nèi)

15、RAM的30H單元，變量y與X的關(guān)系是:當(dāng)x大于0時，y =x；當(dāng) x=0時，y =20H；當(dāng)x小于0時，y =x+5o編制程序，根據(jù)x的大小求y并送回原單元。 程序段如下：START：NEXT：LP：MOV A, 30HJZ NEXT ；為零轉(zhuǎn)移ANL A, #80H ；判斷符號位JZ LP :為正y=xMOV A, #05H ；為負y=x+5ADD A, 30HMOV 30H, ASJMP LPMOV 30H, #20H ；為零y=20hSJMP $HE多分支程序P97例46 128種分支轉(zhuǎn)移程序。功能：根據(jù)入口條件轉(zhuǎn)移到128個目的地址。 入口： (R3)二轉(zhuǎn)移目的地址的序號00H7FH

16、。散轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)向0分支轉(zhuǎn)向1分支 轉(zhuǎn)向n-1分支轉(zhuǎn)向n分支K=n-lK=0K=1K=n圖41分支程序結(jié)構(gòu)出口：轉(zhuǎn)移到相應(yīng)子程序入口。3EJMP_128： MOV RL MOV JMPJMPTAB： AJMPAJMPA, R3ADPTR, #JMPTAB A+DPTR ROUTOO、ROUTOl、128個子程序首址AJMPROUT7F說明：此程序要求128個轉(zhuǎn)移目的地址（ROUTOO ROUT7FH）必須駐留在與絕對轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMP相同的一個 2KB存儲區(qū)內(nèi)。 RL指令對變址部分乘以2,因為每條AJMP指令占兩個字節(jié)。三、循環(huán)程序在程序運行時，有時需要連續(xù)重復(fù)執(zhí)行某段程序, 可以使用循環(huán)程序。其結(jié)

17、構(gòu)包括四部分：1、置循環(huán)初值2、循環(huán)體（循環(huán)工作部分）3、修改控制變量4、循環(huán)控制部分其組織方式如圖42所示。S仁置循環(huán)初值對于循環(huán)程序中所使用的工作單元，在循環(huán)開始 時應(yīng)置初值。-例如，工作寄存器設(shè)置計數(shù)初值，累加器A清0, 以及設(shè)置地址指針、長度等?；豈tE2、循環(huán)體（循環(huán)工作部分）重復(fù)執(zhí)行的程序段部分，分為循環(huán)工作部分和 循環(huán)控制部分。循環(huán)控制部分每循環(huán)一次，檢查結(jié)束條件，當(dāng) 滿足條件時，就停止循環(huán)，往下繼續(xù)執(zhí)行其他 程序。3、修改控制變量在循環(huán)程序中，必須給出循環(huán)結(jié)束條件。常見的是計數(shù)循環(huán)，當(dāng)循環(huán)了一定的次數(shù)后，就 停止循環(huán)。在單片機中，一般用一個工作寄存器Rn作為計數(shù) 器，對該計數(shù)器賦初值作為循環(huán)次數(shù)。每循環(huán)一 次，計數(shù)器的值減1,即修改循環(huán)控制變量，當(dāng)計數(shù)器的置件為0時，就停止循環(huán)。4、循環(huán)控制部分根據(jù)循環(huán)結(jié)束條件，判斷是否結(jié)束循環(huán)。 89C51可采用DJNZ指令來自動修改控制變量并 能結(jié)束循環(huán)?；豈tE(a)先執(zhí)行后判斷(