單片機(jī)-04-程序設(shè)計(jì)

1、1單片機(jī)原理及接口單片機(jī)原理及接口技術(shù)技術(shù)匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2匯編語言編程基本步驟匯編語言編程基本步驟 研究任務(wù)要求和系統(tǒng)硬件，確定控制流程、劃分程研究任務(wù)要求和系統(tǒng)硬件，確定控制流程、劃分程序模塊、畫出程序框圖；序模塊、畫出程序框圖； 為程序模塊分配存儲(chǔ)單元，確定數(shù)據(jù)交換、共享存為程序模塊分配存儲(chǔ)單元，確定數(shù)據(jù)交換、共享存儲(chǔ)單元；設(shè)計(jì)計(jì)算和控制算法；儲(chǔ)單元；設(shè)計(jì)計(jì)算和控制算法； 逐個(gè)模塊編寫程序，調(diào)試；逐個(gè)模塊編寫程序，調(diào)試； 全部模塊脫機(jī)聯(lián)調(diào)、修改，最后進(jìn)入實(shí)際工作狀態(tài)全部模塊脫機(jī)聯(lián)調(diào)、修改，最后進(jìn)入實(shí)際工作狀態(tài)調(diào)試。調(diào)試。指令系統(tǒng) 匯編

2、語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3偽指令偽指令本身既不控制機(jī)器的操作，也不能被匯編成機(jī)本身既不控制機(jī)器的操作，也不能被匯編成機(jī)器代碼。器代碼。偽指令為偽指令為匯編過程匯編過程提供控制信息，幫助匯編提供控制信息，幫助匯編實(shí)現(xiàn)某些特殊操作，同時(shí)方便程序書寫、閱讀。實(shí)現(xiàn)某些特殊操作，同時(shí)方便程序書寫、閱讀。1 1、起始地址偽指令、起始地址偽指令ORGORG ORG nn (addr16) 規(guī)定目標(biāo)規(guī)定目標(biāo)或或的起始地址，缺省的起始地址，缺省0000H0000H。 常設(shè)在程序開始處，常設(shè)在程序開始處，可按地址遞增多次使用?？砂吹刂愤f增多次使用。4-1 4-1 常用常用偽指令偽指令 ORG 0010H LJMP MAI

3、N ; ; 本指令從本指令從0010H0010H開始存放開始存放 . ORG 0030HMAIN: MOV R0, #40H ; ; 本指令從本指令從0030H0030H開始存放開始存放 .指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)42 2、匯編結(jié)束偽指令、匯編結(jié)束偽指令 ENDEND 源程序匯編到此結(jié)束，之后內(nèi)容匯編不處理。源程序匯編到此結(jié)束，之后內(nèi)容匯編不處理。 一個(gè)程序中只出現(xiàn)一次，在末尾。一個(gè)程序中只出現(xiàn)一次，在末尾。 3 3、定義字節(jié)偽指令、定義字節(jié)偽指令DB DB 標(biāo)號(hào)：標(biāo)號(hào)： DB 字節(jié)數(shù)據(jù)表字節(jié)數(shù)據(jù)表 （XXH, YYH,) 告訴匯編程序從指定的告訴匯編程序從指定的地址單元開始，地址單元開

4、始，定義若干字節(jié)存儲(chǔ)單元并賦初值。定義若干字節(jié)存儲(chǔ)單元并賦初值。 數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)按順序依次放在這些指定單元。順序依次放在這些指定單元。 一個(gè)數(shù)據(jù)占一個(gè)存儲(chǔ)單元，單元個(gè)數(shù)無限制。一個(gè)數(shù)據(jù)占一個(gè)存儲(chǔ)單元，單元個(gè)數(shù)無限制。 如數(shù)據(jù)表用多行表示，每行應(yīng)以如數(shù)據(jù)表用多行表示，每行應(yīng)以DB開始開始指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5例：例： MOV A, #01H MOV DPTR, #Tab ; DPTR=? MOVC A, A+DPTR MOV A, #05H ; A=? MOVC A, A+DPTR ; A=? ORG 50HTab: DB 31H, 47H, 26H DB 12H, 3AH, 75H, 2

5、2H 指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)64 4、定義字?jǐn)?shù)據(jù)偽指令、定義字?jǐn)?shù)據(jù)偽指令DWDW 標(biāo)號(hào)：標(biāo)號(hào)： DW 字?jǐn)?shù)據(jù)表字?jǐn)?shù)據(jù)表 （XXXXH, YYYYH,)從指定地址開始，定義若干個(gè)從指定地址開始，定義若干個(gè)數(shù)據(jù)，高八位數(shù)據(jù)，高八位存入低地址；低八位存入高地址。存入低地址；低八位存入高地址。 例：例： ORG 31H DW 7AB3H, 21C4H 指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)75 5、賦值偽指令、賦值偽指令EQUEQU 符號(hào)名符號(hào)名 EQU 表達(dá)式表達(dá)式將匯編語句表達(dá)式的值賦予本語句的符號(hào)；將匯編語句表達(dá)式的值賦予本語句的符號(hào)；符號(hào)名在源程序中可以作數(shù)值使用，也可以作符號(hào)名在源程序中可以

6、作數(shù)值使用，也可以作數(shù)據(jù)地址、位地址使用；數(shù)據(jù)地址、位地址使用；先定義后使用，放在程序開頭；先定義后使用，放在程序開頭；作用：定義變量、提高可讀性作用：定義變量、提高可讀性指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)8 LEN EQU 0AH SUM EQU 30H BLOCK EQU 40H CLR A MOV SUM, A MOV R7, #LEN MOV R0, #BLOCK MOV R1, #SUM INC R1 MOV R1, ALOOP: MOV A, SUM ADD A, R0 MOV SUM, A JNC LP1 INC R1LP1: INC R0 DJNZ R7, LOOP END 例：把

7、從例：把從40H40H開開始存放的始存放的1010個(gè)個(gè)無符號(hào)數(shù)求和，無符號(hào)數(shù)求和，結(jié)果高位存于結(jié)果高位存于31H31H，低位存于，低位存于30H30H; 30H=0; 30H=0; 31H=0; 31H=0; ; 無進(jìn)位則轉(zhuǎn)移無進(jìn)位則轉(zhuǎn)移指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)96 6、位地址賦值偽指令、位地址賦值偽指令BITBIT 字符名稱字符名稱 BIT 位地址位地址 （絕對(duì)地址、符號(hào)地址）（絕對(duì)地址、符號(hào)地址） 將位地址賦予規(guī)定的字符名稱。將位地址賦予規(guī)定的字符名稱。例例 X1 BIT P1.2 X2 BIT P1.3 SET X1 CPL X2指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)10補(bǔ)補(bǔ)1 1、數(shù)據(jù)地

8、址賦值偽指令、數(shù)據(jù)地址賦值偽指令DATADATA 字符名稱字符名稱 DATA 表達(dá)式表達(dá)式將表達(dá)式指定的將表達(dá)式指定的賦予規(guī)定的字符名稱賦予規(guī)定的字符名稱注：該指令與注：該指令與EQUEQU指令相似，只是，可先使用指令相似，只是，可先使用后定義，放于程序開頭、結(jié)尾均可。后定義，放于程序開頭、結(jié)尾均可。指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11補(bǔ)補(bǔ)2 2、定義空間偽指令、定義空間偽指令DSDS 標(biāo)號(hào)：標(biāo)號(hào)： DS DS 表達(dá)式表達(dá)式從指定地址開始，保留由表達(dá)式指定的若干字節(jié)空從指定地址開始，保留由表達(dá)式指定的若干字節(jié)空間作為間作為。 ORG 1000H DS 0AH DB 71H，11H，11H ；從；

9、從100BH開始存放開始存放注：注：DBDB、DWDW、DS DS 只能用于程序存儲(chǔ)器；只能用于程序存儲(chǔ)器； 而不能用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。而不能用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)124-2 匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)程序編寫做到：程序編寫做到：占用存儲(chǔ)空間少；占用存儲(chǔ)空間少；運(yùn)行時(shí)間短；運(yùn)行時(shí)間短；程序的編制、調(diào)試及排錯(cuò)所需時(shí)間短；結(jié)構(gòu)清晰，程序的編制、調(diào)試及排錯(cuò)所需時(shí)間短；結(jié)構(gòu)清晰，易讀、易于移植。易讀、易于移植。 按結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，任何復(fù)雜程序都可按結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，任何復(fù)雜程序都可由以下結(jié)構(gòu)組成：由以下結(jié)構(gòu)組成： - - 順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu) - - 分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu) - - 循環(huán)

10、結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu) 指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)13語句語句 3語句語句 2順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu) 入口入口語句語句 1 出口出口分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)入口入口條件滿足否？條件滿足否？ 分支分支 1 出口出口YN 分支分支 2循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)入口入口 處理處理 修改條件修改條件條件滿足否？條件滿足否？Y 出口出口N指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)14一、順序程序舉例一、順序程序舉例例例1 1、設(shè)在外、設(shè)在外RAMRAM的的60H單元存有單元存有1 1個(gè)字節(jié)代碼，要求將其個(gè)字節(jié)代碼，要求將其分解成分解成兩個(gè)兩個(gè)4 4位字段位字段，高高4 4位存入原單元的低位存入原單元的低4 4位位，低低4 4位存入位存入61H單

11、元單元的低的低4 4位位，且要求這兩個(gè)單元的高且要求這兩個(gè)單元的高4 4位均為位均為0 0，試編制完整程序。，試編制完整程序。 分析：分析：# # # # ￥ ￥指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)15解：解： MOV R0，#60H MOVX A，R0 MOV B，A ANL A，#0F0H SWAP A MOVX R0，A ANL B，#0FH MOV A，B INC R0 MOVX R0，A END要求：要求：將外將外RAMRAM地址地址60H60H一個(gè)一個(gè)字節(jié)分解成兩個(gè)字節(jié)分解成兩個(gè)4 4位字位字段；段；高高4 4位存入原單元的低位存入原單元的低4 4位位，低低4 4位存入位存入61H61H

12、單元的單元的低低4 4位位；且要求這兩個(gè)單元的且要求這兩個(gè)單元的高高4 4位均為位均為0 0。指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)16二、分支結(jié)構(gòu)與分支程序設(shè)計(jì)二、分支結(jié)構(gòu)與分支程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：根據(jù)不同的條件，進(jìn)行相應(yīng)的處理。通常用結(jié)構(gòu)：根據(jù)不同的條件，進(jìn)行相應(yīng)的處理。通常用條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移或或位轉(zhuǎn)移位轉(zhuǎn)移指令形成簡單分支結(jié)構(gòu)。指令形成簡單分支結(jié)構(gòu)。如：如： 判（判（A） = Z 或或 NZ ，轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移 （JZ, JNZ) 判（判（CY）= 1 或或 0 ，轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移 （JC, JNC) 判（判（bit）=1 或或 0 ，轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移 (JB, JNB) CJNE 比較不相等轉(zhuǎn)移比較不相等轉(zhuǎn)移 (多分

13、支）多分支）指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)17條 件 成 立 ？下 條 指 令程 序 段 AYN條 件 成 立 ？程 序 段 AYN程 序 段 BK = 0 ?分 支 0YK = 1 ?Y分 支 1K = 2 ?Y分 支 2NNN條 件 成 立 ？下 條 指 令程 序 段 AYN條 件 成 立 ？程 序 段 AYN程 序 段 BK = 0 ?分 支 0YK = 1 ?Y分 支 1K = 2 ?Y分 支 2NNN條 件 成 立 ？下 條 指 令程 序 段 AYN條 件 成 立 ？程 序 段 AYN程 序 段 BK = 0 ?分 支 0YK = 1 ?Y分 支 1K = 2 ?Y分 支 2NNNa

14、. 單分支單分支b. 雙分支雙分支c. 多分支指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)18CJNE類指令類指令與與位操作指令位操作指令配合可產(chǎn)生三分支程序：配合可產(chǎn)生三分支程序：即，相等分支；大于分支；小于分支。即，相等分支；大于分支；小于分支。 A = B?出口出口YN A B?入口入口YN123指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)19例例2 2、某測溫系統(tǒng)測得溫度值存于片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、某測溫系統(tǒng)測得溫度值存于片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30H單元，如單元，如溫度高于溫度高于60C亮紅燈亮紅燈，否則亮綠燈否則亮綠燈。設(shè)設(shè)紅燈由紅燈由P1.0控制控制，綠燈由綠燈由P1.1控制控制，高電平燈亮，高電平燈亮低電平燈滅。試編程實(shí)

15、現(xiàn)。低電平燈滅。試編程實(shí)現(xiàn)。 MOV A, 30H CLR C SUBB A, #60 JC SML SETB P1.0 CLR P1.1 SJMP NXTSML: SETB P1.1 CLR P1.0NXT: (30H)60夠減？夠減？P1.0 輸出輸出“1”P1.1 輸出輸出“0”P1.0 輸出輸出“0”P1.1 輸出輸出“1”N指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)20例例3 3、設(shè)、設(shè)a a存放在累加器存放在累加器A A中，中，b b存放在寄存器存放在寄存器B B中，要求中，要求按下式計(jì)算按下式計(jì)算Y Y值，并將結(jié)果值，并將結(jié)果Y Y存于累加器存于累加器A A 中，試編寫中，試編寫程序。程序。

16、 Y = a - b （a0) ; Y = a + b （a NB時(shí)，將內(nèi)部時(shí)，將內(nèi)部RAMRAM的的42H單元單元清清0 0；否則，將該單；否則，將該單元置成全元置成全1 1，試編程。，試編程。解法：因?yàn)闆]有解法：因?yàn)闆]有1616位數(shù)的比較指令，所以，只能位數(shù)的比較指令，所以，只能用用8 8位數(shù)的比較指令。位數(shù)的比較指令。 指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)22 解：解： ORG 2000H CMP： MOV A，50H CJNE A，40H，CMP1 MOV A，51H CJNE A，41H，CMP1 SJMP NHIGHE CMP1： JC HIGHE NHIGHE： MOV 42H，#0F

17、FH SJMP DONE HIGHE： MOV 42H，#00H DONE： SJMP END要求：要求：有兩個(gè)有兩個(gè)1616位無符號(hào)位無符號(hào)數(shù)數(shù)NANA，NBNB分別存放分別存放在內(nèi)部在內(nèi)部RAMRAM的的40H40H、41H41H及及50H50H、51H51H單單元中，當(dāng)元中，當(dāng)NA NB時(shí)，將內(nèi)部時(shí)，將內(nèi)部RAMRAM的的42H42H單元單元清清0 0；否則，；否則，將該單元置成全將該單元置成全1 1指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)23小結(jié)：小結(jié)： 1 1、匯編程序有哪三種基本結(jié)構(gòu)？、匯編程序有哪三種基本結(jié)構(gòu)？ 2 2、構(gòu)成分支程序，常用到哪些判斷語句？、構(gòu)成分支程序，常用到哪些判斷語句？

18、 順序程序順序程序 每條指令只執(zhí)行一次；每條指令只執(zhí)行一次；分支程序分支程序 根據(jù)不同條件，會(huì)跳過一些指令，而轉(zhuǎn)去根據(jù)不同條件，會(huì)跳過一些指令，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一些指令執(zhí)行另一些指令共同點(diǎn)：每條指令至多執(zhí)行一次。共同點(diǎn)：每條指令至多執(zhí)行一次。但是，實(shí)際中有時(shí)要求但是，實(shí)際中有時(shí)要求某程序段多次重復(fù)執(zhí)行，需要采用循環(huán)結(jié)構(gòu)。某程序段多次重復(fù)執(zhí)行，需要采用循環(huán)結(jié)構(gòu)。 指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)24三、循環(huán)結(jié)構(gòu)三、循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)程序包含四部分：循環(huán)程序包含四部分：、置循環(huán)初值、置循環(huán)初值（循環(huán)次數(shù)、變量置初值、指針或（循環(huán)次數(shù)、變量置初值、指針或變量清零）變量清零）、循環(huán)體、循環(huán)體（主體，需要重復(fù)執(zhí)行的

19、部分（主體，需要重復(fù)執(zhí)行的部分- -注意優(yōu)化）注意優(yōu)化）、循環(huán)修改、循環(huán)修改（每循環(huán)一次修改循環(huán)次數(shù)、數(shù)據(jù)或（每循環(huán)一次修改循環(huán)次數(shù)、數(shù)據(jù)或地址指針等）地址指針等）、循環(huán)控制、循環(huán)控制（根據(jù)循環(huán)條件判斷是否結(jié)束）（根據(jù)循環(huán)條件判斷是否結(jié)束）指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)25先處理，后判斷：先處理，后判斷： 開始置初值循環(huán)處理循環(huán)修改循環(huán)結(jié)束？結(jié)束部分結(jié)束先判斷，后處理：先判斷，后處理： 開始置初值循環(huán)修改循環(huán)結(jié)束？結(jié)束處理結(jié)束循環(huán)處理指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)26 多重循環(huán)在循環(huán)體中還包含循環(huán)程序；多重循環(huán)在循環(huán)體中還包含循環(huán)程序； 外重循環(huán)可嵌套內(nèi)重循環(huán)，不可交叉，不可從外重循環(huán)可嵌套內(nèi)

20、重循環(huán)，不可交叉，不可從外循環(huán)跳入內(nèi)循環(huán)；外循環(huán)跳入內(nèi)循環(huán)； 循環(huán)次數(shù)已知，可用計(jì)數(shù)器控制循環(huán)次數(shù)；循環(huán)次數(shù)已知，可用計(jì)數(shù)器控制循環(huán)次數(shù)； 循環(huán)次數(shù)未知，按問題條件控制循環(huán)是否結(jié)束。循環(huán)次數(shù)未知，按問題條件控制循環(huán)是否結(jié)束。 單循環(huán)與多重循環(huán)單循環(huán)與多重循環(huán)指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)27例例4-5、設(shè)從內(nèi)部、設(shè)從內(nèi)部RAM的的30H單元開始存放單元開始存放10個(gè)無符號(hào)數(shù)，找個(gè)無符號(hào)數(shù)，找出其中的出其中的最大值最大值送入內(nèi)部送入內(nèi)部RAM的的MAX單元。單元。比較和交換比較和交換依次進(jìn)行法：依次進(jìn)行法：前數(shù)與后數(shù)前數(shù)與后數(shù)比，較大則比，較大則不換并比較不換并比較下個(gè)數(shù)，較下個(gè)數(shù)，較小則交換。

21、小則交換。 ORG 0200H MOV R0，#30H MOV A，R0 ；首數(shù)；首數(shù) MOV R7, #09HLOOP： INC R0 MOV 40H, R0 ；緩存；緩存 CJNE A, 40H, CHKCHK: JNC LOOP1 ；如；如A大則轉(zhuǎn)移大則轉(zhuǎn)移 MOV A, R0LOOP1: DJNZ R7, LOOP MOV MAX, A END指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)28循環(huán)嵌套循環(huán)嵌套例例4-7、如晶振、如晶振12MHz, 編寫編寫50ms軟件延時(shí)程序軟件延時(shí)程序DEL: MOV R7, #125 ; 1TDEL1: MOV R6，#200 ; 1TDEL2: DJNZ R6,

22、 DEL2 ; 2T 200 DJNZ R7, DEL1 ; (1+400+2)T 125 RET ; 2TTotal = ( 1 + 403 125 +2 ) T = 50.378ms指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29四、子程序四、子程序 特點(diǎn)：程序段在不同地方多次使用。簡短、清晰、特點(diǎn)：程序段在不同地方多次使用。簡短、清晰、靈活。需要現(xiàn)場保護(hù)，耗時(shí)略長。靈活。需要現(xiàn)場保護(hù)，耗時(shí)略長。 注意問題：注意問題： 保護(hù)現(xiàn)場保護(hù)現(xiàn)場 調(diào)用前內(nèi)容壓棧，調(diào)用后彈?；终{(diào)用前內(nèi)容壓棧，調(diào)用后彈?；謴?fù)復(fù) 設(shè)置入口出口參數(shù)設(shè)置入口出口參數(shù) 傳送數(shù)據(jù)給程序段使用傳送數(shù)據(jù)給程序段使用 子程序可嵌套子程序可嵌套 某子

23、程序調(diào)用另外子程序某子程序調(diào)用另外子程序 以以RET結(jié)尾結(jié)尾指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)30例、用堆棧保護(hù)現(xiàn)場例、用堆棧保護(hù)現(xiàn)場MAIN: PUSH PSW PUSH ACC PUSH B MOV PSW, #10H LCALL addr16 POP B POP ACC POP PSW指令系統(tǒng) 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)31ORG 2200HMOV SP, #3FHMOV A, 31HLCALL SQRMOV R1, AMOV A, 32HLCALL SQRADD A, R1MOV 33H, ASJMP $ ORG 2400HSQR: ADD A， #01H MOVC A, A+PC RETTAB: DB 0, 1, 4, 9, 16, 25 DB 36, 49, 64, 81 例例4-8、用程序?qū)崿F(xiàn)、用程序?qū)崿F(xiàn) C = a2 + b2, 設(shè)設(shè)a、b均小于均小于10，a存在內(nèi)部存在內(nèi)部RAM 31H單元，單元，b存在內(nèi)部存在內(nèi)部RAM 32H單元，把單元，把C存入內(nèi)部存入內(nèi)部RAM的的33H單元。單元。指令系統(tǒng)