D幻燈片定稿MCS匯編語言程序設(shè)計

會計學(xué)1D幻燈片定稿MCS匯編語言程序設(shè)計2．匯編語言

是一種符號語言，指令由助記符表示。與機器語言相比，匯編語言具有指令容易記憶、理解、識別和可讀性好的優(yōu)點，但實質(zhì)上由于匯編語言也是面向機器的語言，是機器語言程序的符號表示，所以用戶必須熟悉機器的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，掌握計算機的工作過程才能熟練編程。匯編語言程序通常用于實時控制領(lǐng)域，其所能完成的操作不是一般高級語言所能實現(xiàn)的，而且源程序經(jīng)匯編生成的可執(zhí)行文件一般運行效率較高。另外，匯編語言所編寫的源程序與經(jīng)過匯編所產(chǎn)生的機器代碼程序之間有明顯的一一對應(yīng)關(guān)系，所以匯編語言編寫的程序同樣也存在通用性差，程序不能移植的缺點。第1頁/共86頁3．高級語言

高級語言是接近于人的自然語言形式的計算機編程語言的總稱，例如C語言、BASIC語言等都是高級語言。和匯編語言相比，高級語言指令簡單易學(xué)，用戶容易掌握，且高級語言程序不依賴于具體的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，程序可移植性好，但是高級語言編寫的源程序必須經(jīng)過編譯或解釋程序翻譯成目標(biāo)程序，機器才能執(zhí)行，而生成的目標(biāo)程序需占用較多的存儲單元，執(zhí)行時間較長，運行效率較低。由于目前有些高級語言不具有直接處理接口和中斷技術(shù)的功能，因此高級語言一般很少應(yīng)用于實時控制，但隨著語言的發(fā)展，這種情況將會有所改變。第2頁/共86頁4.1．2單片機匯編語言源程序的編輯和匯編

１．匯編語言的指令類型用匯編語言編寫的、具有特定功能的指令序列，稱為匯編語言源程序。源程序由兩種類型的匯編語言語句（即指令）構(gòu)成。語句是匯編語言的基本組成單位，按性質(zhì)不同分為兩類：指令性語句（機器指令）和指示性語句（偽指令）。（1）機器指令即指令系統(tǒng)中的全部指令，每條指令都有對應(yīng)的機器代碼，是機器真正能夠執(zhí)行的指令。（2）偽指令為匯編程序在匯編過程中提供控制或指示信息，并不直接產(chǎn)生機器代碼，屬于機器不能執(zhí)行的指令類型。２．匯編計算機不能直接識別和執(zhí)行源程序。因此源程序必須經(jīng)過匯編程序匯編產(chǎn)生機器碼目標(biāo)程序文件，程序才能執(zhí)行。這種將匯編語言源程序轉(zhuǎn)換成機器語言程序的過程稱為匯編。對于初學(xué)者來說，應(yīng)注意匯編語言源程序和匯編程序兩個術(shù)語的區(qū)別，它們的功能示例如圖4-1所示。第3頁/共86頁圖4-1匯編過程匯編語言源程序匯編程序目標(biāo)文件和源程序列表經(jīng)過匯編后第4頁/共86頁匯編語言源程序的匯編過程分為手工匯編和機器匯編。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器代碼，第二次匯編完成地址偏移量的計算。由于手工匯編需要計算和查找，繁瑣而且容易出錯，而且程序修改時可能會引起指令的地址變化，轉(zhuǎn)移指令的偏移量也隨之改變，需要重新計算，所以手工匯編主要應(yīng)用于設(shè)計短小程序或調(diào)試程序的場合。所謂機器匯編，即采用匯編程序?qū)υ闯绦蜻M行自動匯編，由于單片機軟硬件資源的限制，該過程通常借助于PC系統(tǒng)機實現(xiàn)，象這種借助于一種計算機而為另一種計算機產(chǎn)生目標(biāo)代碼的匯編方式又稱為交叉匯編。交叉匯編的原理類似于手工匯編，在匯編程序中通常存入了兩張表，即MCS-51單片機的指令代碼表和偽指令表。匯編程序通常通過兩次掃描完成匯編，第一次掃描查找源程序中每條指令的機器代碼，第二次掃描完成地址偏移量的計算，匯編后生成目標(biāo)文件和列表文件。這是目前應(yīng)用較廣的匯編方法。第5頁/共86頁縱上，匯編的主要功能為：（1）確定程序中每條匯編語言指令的指令機器碼。（2）確定每條指令在程序存儲器中的存放地址。（3）提供語法、編輯等方面的錯誤信息，但不能提供程序的邏輯錯誤。（4）產(chǎn)生目標(biāo)執(zhí)行文件（*.OBJ/*.HEX)和列表文件（*.LST）。第6頁/共86頁4.1.3MCS－51匯編語言的偽指令所謂“偽”指令，即不是真正的可執(zhí)行指令。如前所述，偽指令只能在對源程序進行匯編時起控制作用，例如設(shè)置程序的起始地址，定義符號，給程序分配一定的存儲空間等。常用的偽指令共有8條，下面分別介紹。1．ORG（Origin）——設(shè)置起始地址指令用來設(shè)定程序或數(shù)據(jù)存儲區(qū)的起始地址。指令格式為：ORG16位地址例如，有程序段如下，則表示程序存放的起始地址為1000H。指令地址機器碼 源程序

ORG 1000H 1000H782MAIN：MOVR0，#20H1002HE6 MOVA，@R0…若省略O(shè)RG指令后的16位地址，則匯編后目標(biāo)程序的起始地址默認(rèn)為0000H。ORG指令在一個源程序中可以多次使用以指定不同程序段的起始地址，但是指定的多個地址應(yīng)從小到大，不能使程序段之間產(chǎn)生重疊。第7頁/共86頁2．DB（DefineByte）——定義字節(jié)型常數(shù)指令指令的功能為從指定的存儲單元開始，定義或存儲一個或多個字節(jié)數(shù)據(jù)。指令格式為：[標(biāo)號：]DB字節(jié)常數(shù)表例如，ORG1000HTAB：DB0A3H，18，‘AB’匯編結(jié)果為：（1000H）=A3H（1001H）=12H（1003H）=41H（1004H）=42H3．DW（DefineWord）——定義字型常數(shù)指令指令的功能為從指定的存儲單元開始，定義或存儲一個或多個字?jǐn)?shù)據(jù)。通常用于在程序中定義地址表。指令格式為：[標(biāo)號：]DW字常數(shù)表一個字?jǐn)?shù)據(jù)占用兩個存儲單元，存放時高字節(jié)存入低位地址，低字節(jié)存入高位地址。例如， ORG1000HTAB：DW1234H，18，00A3H匯編結(jié)果：（1000H）=12H（1001H）=34H

（1002H）=00H（1003H）=12H

（1004H）=00H（1005H）=A3H第8頁/共86頁4.EQU（Equate）——等值指令指令功能是把操作數(shù)段中的地址或數(shù)據(jù)賦值給標(biāo)號。賦值后的標(biāo)號可在整個源程序中使用。指令格式如下：標(biāo)號EQU數(shù)據(jù)或匯編符號注意，與程序中一般意義的標(biāo)號不同的是，這里的標(biāo)號后不能加“：”。例如， ADDR EQU1000H；給ADDR賦值1000H DAT1 EQU0AH；給DAT1賦值0AH … MAIN: MOVDPTR，#ADDR；DPTR←1000H MOVA，DAT1；A←（0AH）上例中，ADDR被賦值以后，在程序中作為立即數(shù)使用，而DAT1賦值后被當(dāng)作直接地址使用。需要說明的是，使用EQU指令時必須先賦值后使用。第9頁/共86頁5．DS（DefineStore）——定義存儲區(qū)指令指令功能為從指定的單元地址開始，保留一定數(shù)量的存儲單元，以備使用。指令格式如下：[標(biāo)號：]DS表達式其中，表達式指定保留的內(nèi)存單元個數(shù)。例如，ORG1000HDS10TAB：DB10H…匯編結(jié)果：從1000H地址處開始，保留10個字節(jié)單元。（100AH）=10H。6．BIT——位地址符號指令指令功能為將位地址賦值給指定的符號名稱，通常用于位符號地址的定義。指令功能如下：字符名稱 BIT 位地址 例如，X1BITP1.0匯編結(jié)果為將位地址P1.0賦給變量X1，即在程序中便可使用X1代替位地址P1.0。第10頁/共86頁7．DATA——數(shù)據(jù)地址賦值指令指令功能為將數(shù)據(jù)地址或指令代碼地址賦值給所指定的標(biāo)號。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：DATA表達式例如，AA：DATA2000H匯編結(jié)果為：AA=2000H。注意，DATA與EQU的區(qū)別在于：EQU定義的標(biāo)識符在匯編時不在符號表中登記，因此必須先定義后使用，而DATA定義的標(biāo)識符匯編時在符號表中登記，所以可以先使用后定義。8.END——匯編語言源程序結(jié)束指令指令功能，表示源程序到此結(jié)束，END指令以后的指令匯編程序?qū)⒉挥杼幚?。一個程序中只能在末尾有一個END指令。例如，START：……END START第11頁/共86頁4.2匯編語言程序設(shè)計對于簡單程序的編寫，程序設(shè)計者往往能夠立即完成軟件的構(gòu)思與編寫，而對于比較復(fù)雜的程序設(shè)計問題，則需要科學(xué)合理的程序設(shè)計步驟。從軟件工程角度來說，開發(fā)一個應(yīng)用程序，一般需要經(jīng)過以下幾個步驟：1．分析問題，建立數(shù)學(xué)模型如果拿到問題，立即著手編寫程序代碼往往是很難成功的，通常需要首先分析題目的已知條件，了解系統(tǒng)的硬件配制，明確題目的要求和要實現(xiàn)的功能，然后建立數(shù)學(xué)模型。2．了解系統(tǒng)的硬件配置和性能指標(biāo)，確定方案算法所謂算法就是為了解決問題而采取的方法和步驟。在分析問題后，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的具體硬件配置和性能指標(biāo)等實際情況確定具體有效且計算機能夠執(zhí)行的方法和步驟。3．用流程圖表示出程序算法確定算法后，應(yīng)用簡單直觀的方法描述算法，以便為進一步編程做好準(zhǔn)備。算法的描述方法很多，其中比較常用的是流程圖法。一般流程圖的符號如圖4-2所示。4．根據(jù)流程圖編寫源程序使用匯編語言編寫源程序時，應(yīng)首先合理規(guī)劃和分配存儲器單元，確定程序和數(shù)據(jù)的存放區(qū)域，了解系統(tǒng)的I/O接口地址，最后按照流程圖寫出源程序。5．調(diào)試運行程序通常情況下，源程序編制好后必須經(jīng)過上機調(diào)試才能運行。調(diào)試程序的一個重要功能是修正語法和邏輯錯誤，直到達到題目的要求為止。第12頁/共86頁4.2.1順序程序設(shè)計

順序程序是程序設(shè)計中最基本的結(jié)構(gòu)，又稱為簡單程序。特點為順序執(zhí)行每一條指令，直到最后。其執(zhí)行過程如圖4-3所示。S1S2圖4-3順序結(jié)構(gòu)第13頁/共86頁【例4-1】編寫一程序，將累加器A中的兩位壓縮BCD轉(zhuǎn)換成ASCII碼存入1000H、1001H片外存儲單元中。開始R0←AA←取A的低4位A←A+30H存入1000H單元A←取A的高4位A←R0A←A+30H存入1001H單元結(jié)束分析：由ASCII碼表可知，0～9的的ASCII碼為30H～39H，即BCD碼與ASCII碼值的差值為30H。因此只要將兩位BCD碼分別取出與30H相加即可獲得相應(yīng)的ASCII碼值，其算法流程圖如圖4-4所示。程序如下：ORG2000HMOVDPTR，#1000HMOVR0，AANLA,#00001111BORLA,#30HMOV@DPTR,AMOVA,R0SWAPAORLA,#30HINCDPTRMOVX@DPTR,AEND第14頁/共86頁【例4-2】已知如圖4-5所示，雙字節(jié)4位壓縮BCD碼數(shù)X存于片內(nèi)RAM30H、31H單元，Y存于32H、33H單元，編程求Z=X+Y，并將結(jié)果Z存入片內(nèi)RAM單元34H、35H、36H中ADDSUM：MOVA，30H ADDA，32H；低位字節(jié)相加

DAA；BCD碼修正

MOV34H，A；低位字節(jié)存入34H中

MOVA，31H ADDCA，33H；高位字節(jié)與低位進位相加

DAA MOV35H，A；高位字節(jié)之和存入35H中

MOVA，#0 ADDCA，#0DAA MOV36H，A；高位字節(jié)的進位存入36H中

END。從該例可以看出，多字節(jié)BCD碼相加時，應(yīng)從低位字節(jié)開始相加，每進行一次加法運算進行一次BCD碼調(diào)整才能得到正確結(jié)果。第15頁/共86頁4.2.2分支程序設(shè)計1．分支程序結(jié)構(gòu)的基本形式分支程序是程序設(shè)計中應(yīng)用非常廣泛的一種基本結(jié)構(gòu)。比如我們經(jīng)常遇到需要計算機進行邏輯判斷的情況，然后根據(jù)判斷的結(jié)果進行不同的處理。例如，比較兩個數(shù)的大小，并輸出判斷結(jié)果；根據(jù)輸入壓力的不同，用不同的方法計算發(fā)動機功率等這些問題都是順序結(jié)構(gòu)程序所無法實現(xiàn)的，而是屬于分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的范疇。具體來說，如圖4-6所示，分支程序結(jié)構(gòu)具有以下三種形式。第16頁/共86頁條件S1S2YN條件S1條件NS2S1Sn…（a）單分支（b）雙分支（c）多分支第17頁/共86頁2．分支程序的設(shè)計方法依據(jù)分支結(jié)構(gòu)程序的執(zhí)行過程，結(jié)合MCS-51的指令系統(tǒng)可以得出，分支程序的實現(xiàn)需要通過條件轉(zhuǎn)移指令完成。因此如何設(shè)定分支條件便成為分支程序設(shè)計的關(guān)鍵。具體來說，其設(shè)計要點可歸納如下：（1）設(shè)定可供條件轉(zhuǎn)移指令測試的條件。通常，可以作為轉(zhuǎn)移指令判斷條件的有標(biāo)志位狀態(tài)（如進位位C的狀態(tài)），累加器A或片內(nèi)RAM中某位的結(jié)果狀態(tài)等。因此為了提供條件轉(zhuǎn)移指令的測試條件，應(yīng)在程序的轉(zhuǎn)移指令前設(shè)定影響判斷條件的標(biāo)志位狀態(tài)，或通過邏輯運算、算術(shù)運算等指令影響標(biāo)志位。例如，若要使用JZ指令實現(xiàn)分支，則應(yīng)在該指令前執(zhí)行影響累加器A的指令。（2）根據(jù)標(biāo)志位狀態(tài)選擇正確的條件轉(zhuǎn)移指令。例如，要判斷進位位，可使用JNC或JC等指令。（3）應(yīng)在轉(zhuǎn)移的目的地址處設(shè)定標(biāo)號。第18頁/共86頁【例4-4】求8位有符號數(shù)的補碼。設(shè)8位二進制數(shù)存放在片內(nèi)RAM30H單元內(nèi)。分析：對于二進制數(shù)的補碼負(fù)數(shù)可用取反加1的方法求得，而正數(shù)不變。ORG2000HMOVA，30HJNBACC.7，NEXT；為正數(shù)，不進行處理CPLA ；負(fù)數(shù)取反INCA；加1MOV30H，ANEXT：SJMPNEXT；結(jié)束可以看出，該程序通過符號位是否為0來判斷該數(shù)為正數(shù)還是負(fù)數(shù)，若為正數(shù)則程序結(jié)束，若為負(fù)數(shù)則變補。顯然，這是一個單分支的例子。第19頁/共86頁【例4-5】已知壓力P和功率W之間存在如下關(guān)系：（其中M為功率修正系數(shù)）當(dāng)P≤10，W=P×5+M當(dāng)P＞10，W=P×5-M分析：首先判斷壓力P是否大于或等于10，然后根據(jù)判定結(jié)果計算功率W。設(shè)P存在40H單元中，M存放于41H中，結(jié)果W存放于42H中，程序如下：

ORG2000HMOVA，40H ；取壓力值

MOVR3，AMOVB，#05H ；P×5MULABMOVR1，A ；將P×5的結(jié)果暫存入RMOVA，R3；取回PCJNEA，#10，L1；P≠10，轉(zhuǎn)L1SJMPNEXT；P=10，轉(zhuǎn)NEXTL1：JCNEXT ；CY=1，P＜10，轉(zhuǎn)至NEXTMOVA，R1；CY=0，P＞10，W=P×5-MSUBBA，41H SJMPRESULTNEXT：MOVA，41H；取M的值

ADDA，R1；W=P×5+MRESULT：MOV42H，A；存結(jié)果

END該例是一個雙分支程序，通過比較轉(zhuǎn)移指令CJNEA，#10，L1和條件判斷指令JCNEXT實現(xiàn)程序的分支，這種編程方法在分支程序設(shè)計中應(yīng)用非常廣泛，對于初學(xué)者應(yīng)仔細分析體會。第20頁/共86頁【例4-6】求符號函數(shù)Y=F(X)+1（當(dāng)X>0時）F(X)=0（當(dāng)X=0時）

-1（當(dāng)X<0時）Y=0Y=1Y=－1保存Y結(jié)束X＜0？NY開始取XYNX＝0？分析：這是一個多分支程序示例。設(shè)計時可考慮將判斷變量X轉(zhuǎn)化為判斷累加器A，從而使用條件判斷指令JZ來判斷是否為零。另外，由于X是有符號數(shù)，因此可使用JB或JNB指令判斷符號位來實現(xiàn)分支。其流程圖如圖4-7所示。設(shè)變量X存于片內(nèi)RAM20H單元，結(jié)果Y存于21H單元，程序如下：ORG2000HMOVA，20H ；取X JZ RESULT ；X=0，Y=0 JB ACC.7，NEG；判符號位，若為1，則X＜0 MOVA，#1；X＞0，Y=1SJMPRESULTNEG：MOVA，#0FFH；X＜0，Y=-1,將-1的補碼送ARESULT：MOV21H，A ；保存YSJMP$第21頁/共86頁Y=0Y=1Y=－1保存Y結(jié)束X＜0？NY開始取XYNX＝0？第22頁/共86頁3.分支表法實現(xiàn)多向分支程序的設(shè)計上例中符號函數(shù)程序是一個多向分支程序的例子，直接采用了條件轉(zhuǎn)移指令來實現(xiàn)，但在實際應(yīng)用時，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。雖然分支表的構(gòu)成各異，具體的編程方法也略有不同，但實質(zhì)上都是利用散轉(zhuǎn)指令JMP@A+DPTR來實現(xiàn)的。實現(xiàn)散轉(zhuǎn)的方法主要有兩種：（1）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。（2）DPTR的值作為基址不變，根據(jù)累加器A的內(nèi)容決定轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。下面通過一個具體的例題，說明使用分支表實現(xiàn)多向分支程序設(shè)計的方法。第23頁/共86頁【例4-7】根據(jù)R2的內(nèi)容，轉(zhuǎn)向相應(yīng)的分支程序。即：R2=0，轉(zhuǎn)向PROG0R2=1，轉(zhuǎn)向PROG1…R2=n，轉(zhuǎn)向PROGn（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4-8所示。JMPTAB：AJMPPROG0JMPTAB：LJMPPROG0AJMPPROG1 LJMPPROG1…

…AJMPPROGn LJMPPROGn

（a）（b）圖4-8轉(zhuǎn)移指令表第24頁/共86頁設(shè)轉(zhuǎn)移指令表的標(biāo)號為JMPTAB，分支數(shù)為5，解題思路分析如圖4-9所示。DPTR←JMPTABA+DPTR←JMPTAB+R2×3JMP@A+DPTRLJMPPROG0LJMPPROGnLJMPPROG1第25頁/共86頁MOVDPTR，#JMPTAB；將JMPTAB→DPTRMOVA，R2MOVB，#03MULAB；R2×3→BAPUSHA；暫存乘積的低位字節(jié)AMOVA，BADDA，DPH；將乘積的高位字節(jié)B+DPH→DPHMOVDPH，A；POPA；將暫存的A內(nèi)容恢復(fù)

JMP@A+DPTR；散轉(zhuǎn)JMPTAB：AJMPPROG0；轉(zhuǎn)移指令表AJMPPROG1…

AJMPPROG5…PROG0：…PROG1：………PROG5：…采用第二種散轉(zhuǎn)程序設(shè)計方法，即DPTR內(nèi)容固定，根據(jù)A的值轉(zhuǎn)向不同的分支程序。則應(yīng)首先將JMPTAB→DPTR，使DPTR的內(nèi)容固定，將R2×M→A（當(dāng)使用短轉(zhuǎn)移指令表時M的值為2，當(dāng)使用長轉(zhuǎn)移指令表時M的值為3），然后使用JMP@A+DPTR指令實現(xiàn)分支。具體程序如下：第26頁/共86頁說明，因為轉(zhuǎn)移指令表由LJMP長跳轉(zhuǎn)指令構(gòu)成，因此M取值為3，其乘積的高位字節(jié)應(yīng)加在DPH上。若轉(zhuǎn)移指令表由2字節(jié)指令A(yù)JMP構(gòu)成，M取值應(yīng)為2，且各分支程序的入口地址PROG0、PROG1…必須與轉(zhuǎn)移指令表處于同一個2KB的存儲地址空間之內(nèi)，而LJMP指令表則沒有這個限制。使用AJMP轉(zhuǎn)移指令表的程序如下：MOVDPTR，#JMPTAB；將JMPTAB→DPTRCLRCMOVA，R2RLCA；R2×2→AJNCNOADD；判斷是否有進位INCDPH；若有進位，將進位加到高字節(jié)DPHNOADD：JMP@A+DPTR；散轉(zhuǎn)JMPTAB：AJMPPROG0；轉(zhuǎn)移指令表AJMPPROG1…

AJMPPROG5…PROG0：…PROG1：……PROG5：…第27頁/共86頁（2）使用分支地址表。所謂分支地址表是指由各個分支程序的入口地址組成的線性表，每個入口地址占兩個連續(xù)字節(jié)單元。設(shè)PROG0…PROGn為分支程序入口地址，分支地址表如圖4-10所示。BRANCHTAB：DWPROG0DWPROG1

…DWPROGn圖4-10分支地址表DPTR←BRANCHTABA←R2×2JMP@A+DPTR分支程序PROG0分支程序PROGn分支程序PROG1DPTR←應(yīng)用MOVCA,@A+DPTR取分支地址A←0圖4-11分支地址表的使用設(shè)分支地址表的標(biāo)號為BRANCHTAB，分支數(shù)為n，使用分支地址表實現(xiàn)多向分支的解題思路分析如圖4-11所示。第28頁/共86頁DPTR←BRANCHTABA←R2×2JMP@A+DPTR

分支程序PROG0

分支程序PROGn分支程序PROG1DPTR←應(yīng)用MOVCA,@A+DPTR取分支地址A←0圖4-11分支地址表的使用第29頁/共86頁根據(jù)以上解題思路,例4-7程序編寫如下:ORG1000HMAIN：MOVDPTR，#BRANCHTAB；取分支表入口地址

MOVA,R2CLRC ；A←R2×2RLCAJNCNOADDINCDPH；進位加到DPH中NOADD：MOVR3，A；R3←R2×2 MOVCA，＠A+DPTR；A←分支地址的高位字節(jié)

XCHA，R3；R3←分支地址的高位字節(jié)，A←R2×2 INCA；指向下一個存儲單元

MOVCA，＠A+DPTR；取分支地址的低位字節(jié)

MOVDPL，A ；

MOVDPH，R3；

CLRAJMP@A+DPTR；分支地址→PC，轉(zhuǎn)移BRANCHTAB：DWPROG0 ；分支地址表

DWPROG1

… PROG0：…

；分支程序0…PROG5：…

；分支程序5第30頁/共86頁（3）使用地址偏移量表。所謂地址偏移量表，是指由各分支程序段的入口地址與地址偏移量表的標(biāo)號差（即地址偏移量）形成的線性表。其中地址偏移量表中每項占一個字節(jié)，如圖4-12所示。TAB：DBPROG0-TAB；PROG0…PROGn為分支程序入口地址

DBPROG1-TAB

…DBPROGn-TAB圖4-12地址偏移量表第31頁/共86頁DPTR←TABA←R2JMP@A+DPTR

分支程序PROG0

分支程序PROGn分支程序PROG1應(yīng)用MOVCA,@A+DPTR取分支地址偏移量圖4-13地址偏移量表的使用第32頁/共86頁根據(jù)以上解題思路,例4-7程序編寫如下:ORG1000HMOVDPTR，#TAB；取偏移量表首地址MOVA，R2MOVCA，@A+DPTR；將查表所得PROGi-TABAJMP@A+DPTR；由A+DPTR=PROGi-TAB+TAB=PROGi獲得分支程序地址實現(xiàn)跳TAB:DBPROG0-TAB；地址偏移量表DBPROG1-TAB

…DBPROGn-TABPROG0：……PROGn：…使用地址偏移量表實現(xiàn)多向分支時，應(yīng)注意要使地址偏移量表與各分支程序的長度和在同一頁（256字節(jié)）范圍內(nèi)，因此該方法適用于分支較少的情況。第33頁/共86頁4.2.3循環(huán)程序設(shè)計

在程序設(shè)計中，常常會涉及到重復(fù)執(zhí)行的程序段，這可以通過循環(huán)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，循環(huán)結(jié)構(gòu)可使程序更加緊湊。1．循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的構(gòu)成與高級語言中循環(huán)程序的構(gòu)成相似，匯編語言的循環(huán)程序結(jié)構(gòu)主要包括以下四個部分：（1）循環(huán)初始化部分。所謂初始化即設(shè)置循環(huán)開始時的狀態(tài)，如清結(jié)果單元、設(shè)置地址指針、設(shè)定寄存器初值、循環(huán)次數(shù)等。（2）循環(huán)體部分。循環(huán)體是循環(huán)結(jié)構(gòu)的主體，為需要重復(fù)執(zhí)行的程序段。（3）循環(huán)控制部分。這一部分主要完成循環(huán)條件的設(shè)定,循環(huán)控制變量的修改以及檢測循環(huán)條件是否仍然滿足，若條件成立則繼續(xù)循環(huán)，否則結(jié)束循環(huán)。（4）結(jié)束部分。該部分主要完成循環(huán)結(jié)束后的結(jié)果處理工作，例如結(jié)果的保存、計算等。其執(zhí)行過程如圖4-12所示。第34頁/共86頁循環(huán)初始化執(zhí)行循環(huán)體循環(huán)條件是否成立？N開始循環(huán)結(jié)束，結(jié)果處理Y結(jié)束修改循環(huán)變量循環(huán)初始化執(zhí)行循環(huán)體循環(huán)條件是否成立？N開始循環(huán)結(jié)束，結(jié)果處理Y結(jié)束修改循環(huán)變量體第35頁/共86頁2．簡單循環(huán)程序

所謂簡單循環(huán)即一重循環(huán)，也就是循環(huán)程序中只包含一個循環(huán)，不嵌套其它循環(huán)的循環(huán)程序。另外，設(shè)定循環(huán)執(zhí)行的條件非常重要,否則可能形成死循環(huán)。編寫匯編語言程序時，通常采用兩種控制循環(huán)的方法。一種是使用計數(shù)的方法實現(xiàn)循環(huán)，即將循環(huán)次數(shù)作為循環(huán)計數(shù)器的初值，當(dāng)計數(shù)器的值加滿（稱為正計數(shù)）或減為0（稱為倒計數(shù)）時結(jié)束循環(huán)，否則繼續(xù)循環(huán)，該方法適用于循環(huán)次數(shù)已知的情況。另一種為通過設(shè)定特定條件控制循環(huán)，若設(shè)定條件滿足則執(zhí)行循環(huán)，否則結(jié)束循環(huán)，例如設(shè)定特定的循環(huán)結(jié)束標(biāo)志等，該方法適用于循環(huán)次數(shù)未知的情況。第36頁/共86頁【例4-8】數(shù)據(jù)塊求和。設(shè)內(nèi)部RAM中有一連續(xù)單字節(jié)數(shù)據(jù)塊，首地址為BLOCK單元，數(shù)據(jù)塊長度存于LEN單元，若數(shù)據(jù)累加和也為單字節(jié)數(shù)據(jù)，并存于RESULT單元，編程求數(shù)據(jù)塊之和。分析：累加和的求解應(yīng)使用循環(huán)，且數(shù)據(jù)長度已知，所以循環(huán)次數(shù)已知，因此可考慮使用指令DJNZ來控制循環(huán)條件，其算法流程圖如圖4-15所示。A←0，R0←BLOCK，R1←LEN累加求和R1≠0？N開始RESULT←和Y結(jié)束R0+1，R1-1第37頁/共86頁程序如下：ORG1000HLEN：DATA20HRESULT：DATA21HBLOCK：DATA22HMOVA，#0MOVR0，#BLOCKMOVR1，#LENLOOP:ADDA，@R0INCR0DJNZR1,LOOPMOVRESULT,AHERE:SJMPHERE可以看出,這是一個循環(huán)次數(shù)已知的例題。第38頁/共86頁【例4-9】求均值。已知一控制系統(tǒng)，從P1口讀入采樣值，每周期采樣16次，試編程求其每周期的采樣均值。分析：要求平均值，應(yīng)先求得16次采樣的數(shù)據(jù)和，然后除以16即可。由于16=24，因此可使用指令右移指令RRC完成除法運算。設(shè)累加和存于寄存器R0R1中，其具體程序如下：ORG1000HMOVR0，#0；清零，保存和的高位字節(jié)MOVR1，#0；清零，保存和的低位字節(jié)MOVR3，#16；R3用作計數(shù)器L1：MOVP1，#0FFH；置P1為輸入口MOVA，P1；讀入采樣值A(chǔ)DDA，R1；累加JNCL2；若無進位，轉(zhuǎn)L2INCR0；進位加到高位字節(jié)L2：MOVR1，ADJNZR3，L1；16次采樣值是否累加完？

MOVR4，#4；R4←右移次數(shù)4L3：MOVA，R0RRCA；高位字節(jié)右移1位

MOVR0，AMOVA，R1RRCA；低位字節(jié)右移1位

MOVR1，ADJNZR4，L3；循環(huán)4次完成除以16HERE：SJMPHERE第39頁/共86頁【例4-10】求最小值。設(shè)內(nèi)部RAM中有一無符號數(shù)數(shù)據(jù)塊，其首地址為BLOCK，長度存于LEN單元，試求出數(shù)據(jù)塊中的最小值，存入MIN單元。分析:求最小值時,通常采用比較交換的方法。即首先取第一個數(shù)作為基準(zhǔn)，然后將基準(zhǔn)數(shù)與第二個數(shù)進行比較，若基準(zhǔn)數(shù)大于第二個數(shù)，則兩數(shù)進行交換；若基準(zhǔn)數(shù)小于第二個數(shù)則不進行交換，總之保證基準(zhǔn)數(shù)單元中的值為最小值，再取下一個數(shù)與基準(zhǔn)數(shù)進行比較，一直到所有數(shù)據(jù)比較完為止，則基準(zhǔn)數(shù)單元中的數(shù)則為最小值。依此類推，求最大值也可采用類似方法。其算法流程圖如圖4-16所示。第40頁/共86頁A←0，R1←BLOCK，R2←LEN清CYA←A－(R1)R2≠0？N開始MIN←AY結(jié)束R1+1，R2－1CY=1？

A←(R1)NA←A+(R1)Y第41頁/共86頁具體程序編寫如下：ORG1000HMIN:DATA20HLEN：DATA21HBLOCK：DATA22HCLRAMOVR2，LENMOVR1，#BLOCK；取數(shù)據(jù)塊首地址LOOP：CLRC；清CY準(zhǔn)備做減法SUBBA，@R1JCNEXT；A＜（R1），轉(zhuǎn)NEXTMOVA,@R1；A＞（R1），則A←（R1）SJMPNEXT1NEXT：ADDA,@R1；A＜（R1），恢復(fù)ANEXT1：INCR1DJNZR2,LOOPMOVMIN,A；存最小值HERE:SJMPHERE第42頁/共86頁【例4-11】設(shè)片內(nèi)RAM中有一無符號數(shù)數(shù)據(jù)塊，其首地址為BLOCK，長度未知，但數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志存于LEN單元，求數(shù)據(jù)塊的最小值并存于MIN單元中。

ORG1000HMIN:DATA20HLEN：DATA21HBLOCK：DATA22HMAIN：MOV R1，#BLOCK ；數(shù)表首地址

MOVB，@R1 ；取第一個數(shù)作為基準(zhǔn)NEXT：INC R1 ；修改指針

MOVA，@R1CJNEA，LEN，NEXT1；是否為數(shù)表結(jié)尾？

SJMPDONE ；循環(huán)結(jié)束NEXT1：CJNEA，B，NEXT2；比較NEXT2：JNC NEXT；A＞B，轉(zhuǎn)NEXT繼續(xù)取數(shù)

MOV B，A ；保存較小值

SJMPNEXTDONE：SJMPDONE可以看出，這是一個循環(huán)次數(shù)未知的例題，通過設(shè)定特征值控制循環(huán)結(jié)束條件。第43頁/共86頁3．多重循環(huán)多重循環(huán)又稱之為循環(huán)的嵌套，即在一個循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)體內(nèi)，又包含另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，有時一重循環(huán)并不能解決問題，所以循環(huán)的嵌套應(yīng)用還是比較廣泛的。在嵌套循環(huán)的使用中，被嵌套的循環(huán)可以不止一個，并且可以嵌套多層，但不論是哪種情況，內(nèi)層循環(huán)和外層循環(huán)都必須是一個完整的結(jié)構(gòu)，不允許有相互交叉的情況出現(xiàn)。即如出現(xiàn)圖4-17（a）所示的情況則是非法的嵌套，而圖4-17（b）所示為正確的嵌套。內(nèi)層循環(huán)外層循環(huán)內(nèi)層循環(huán)外層循環(huán)圖4-17（a）非法嵌套示意圖圖4-17（b）正確嵌套示意圖第44頁/共86頁【例4-12】數(shù)據(jù)排序程序。設(shè)有N個數(shù)據(jù)，存于首地址為BLOCK的內(nèi)存單元中，試設(shè)計程序?qū)?shù)據(jù)從小到大按升序排列。分析：數(shù)據(jù)排序的方法很多，這里采用沉底法。沉底法的基本思想：通過相鄰兩個數(shù)之間的比較和交換，使排序碼（數(shù)值）較小的數(shù)逐漸從底部移向頂部，排序碼較大的數(shù)逐漸從頂部移向底部，就像較大的數(shù)往下沉底一樣，故而得名。設(shè)由R0為數(shù)據(jù)存放區(qū)的首地址，則（R0+N）中存放第N個數(shù)據(jù)，進行沉底排序的過程可以描述為：（1）首先將相鄰的（R0）與（R0+1）進行比較，如果（R0）的值小于（R0+1）的值，則不交換兩者的位置，否則不交換，即使較小的上浮，較大的下沉；接著比較（R0+1）與（R0+2），同樣的方法使小的上浮，大的下沉。依此類推，直到比較完（R0+N-1）和（R0+N）后，（R0+N）為具有最大排序碼（數(shù)值）的元素，稱第一趟排序結(jié)束。（2）然后在（R0+N-1）～R0區(qū)間內(nèi)，重新進行第二趟排序，使剩余元素中排序碼最大的元素沉底到（R0+N-1）；重復(fù)進行n-1趟后，整個排序過程結(jié)束。其算法流程圖如圖4-18所示。第45頁/共86頁開始外循環(huán)次數(shù)→R4內(nèi)循環(huán)次數(shù)→R3(R0)＜(R0+1)（R0）←→（R0+1）R0←R0+1R3←R3—1=0?R4←R4—1=0?循環(huán)結(jié)束YNNNYY第46頁/共86頁ORG1000HBLOCK：DATA20HSORT：MOV A，#N-1 ；N個數(shù)據(jù)排序

MOV R4，A ；外循環(huán)次數(shù)LOOP1：MOV A，R4 MOV R3，A ；內(nèi)循環(huán)次數(shù)

MOV R0，#BLOCK ；設(shè)數(shù)據(jù)指針LOOP2：MOV A，@R0 MOV B，A；B←（R0）

INC R0 MOV A，@R0；A←（R0+1）

CJNEA，B，L1；兩數(shù)比較L1：JNC NEXT ；若B≤A，即(R0)＜(R0+1)不交換

DEC R0 ；否則交換數(shù)據(jù)

XCH A，@R0 INC R0；修改數(shù)據(jù)指針

MOV @R0，ANEXT：DJNZR3，LOOP2 ；內(nèi)循環(huán)

DJNZR4，LOOP1 ；外循環(huán)HERE：SJMPHERE在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，若被采集的信號變化較慢，經(jīng)常采用中值濾波的方法去掉由于偶然因素造成的干擾誤差。中值濾波時，首先將采樣數(shù)據(jù)排序，再取中間值作為本次采樣的終值。第47頁/共86頁4.2.4子程序設(shè)計第三章指令系統(tǒng)中已經(jīng)介紹過子程序的概念與相關(guān)指令。子程序是一種重要的程序結(jié)構(gòu)，主要由需要反復(fù)執(zhí)行的操作或程序段構(gòu)成，以供主程序調(diào)用。另外，子程序也可嵌套，即子程序調(diào)用子程序，只要堆棧深度足夠，子程序可嵌套多層。主程序與子程序以及子程序嵌套調(diào)用的關(guān)系如圖4-19所示。第48頁/共86頁與一般程序的編寫方法相比，子程序具有以下幾個特點。（1）子程序應(yīng)命名。子程序入口即子程序的第一條指令應(yīng)加標(biāo)號作為子程序名，以便主程序調(diào)用。（2）子程序中應(yīng)注意堆棧的使用，以保護和恢復(fù)現(xiàn)場。在有些情況下，若子程序需要改變主程序中某些寄存器或存儲單元的結(jié)果，而這些結(jié)果又不能被修改或在子程序調(diào)用之后仍然需要則應(yīng)在子程序中首先將這些內(nèi)容使用進棧指令保護，在子程序返回之前使用出棧指令恢復(fù)現(xiàn)場。（3）子程序的結(jié)尾必須為子程序返回指令RET，并保證堆棧棧頂為調(diào)用程序的返回地址。（4）子程序嵌套時應(yīng)考慮堆棧的深度。（5）能夠正確傳送參數(shù)。參數(shù)分為入口與出口參數(shù)。所謂入口參數(shù)，即調(diào)用子程序之前，需要傳給子程序的參數(shù)。所謂出口參數(shù)，即子程序返回時應(yīng)送回調(diào)用程序的結(jié)果參數(shù)。應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的參數(shù)傳遞方式，通常使用寄存器、存儲器或堆棧的方式傳送參數(shù)。（6）子程序應(yīng)具有一定的功能和通用性。對于操作數(shù)應(yīng)盡量使用以地址或寄存器形式給出,一般不針對具體的數(shù)據(jù)編寫子程序。（7）為了便于調(diào)用，子程序應(yīng)提供足夠的信息。如：子程序名、子程序功能、入口參數(shù)和出口參數(shù)、子程序占用的硬件資源、子程序中調(diào)用的其他子程序名。第49頁/共86頁【例4-13】編程實現(xiàn)C=a2+b2。設(shè)a、b均小于10且分別存于外部RAM的100H,101H單元，要求運算結(jié)果C存于外部RAM102H單元。分析：本題可利用子程序完成求單字節(jié)數(shù)據(jù)的平方，然后通過調(diào)用子程序求出a2和b2。其具體程序如下：SQR：INCAMOVCA，@A+PC；使用查表指令求平方RETTAB:DB0,1,4,9,16,25,36,49,64,81可以看出SQR子程序的入口參數(shù)為A,即將要求平方值的數(shù)送入A；其出口參數(shù)也為A，即求出的平方值也送入A。該例的主程序如下：ORG1000HSTART：MOVDPTR，#0100HMOVXA，@DPTR；取a的值A(chǔ)CALLSQR；調(diào)用子程序求a的平方MOVR1,A；R1←a2MOVDPTR，#0101HMOVXA，@DPTR；取b的值A(chǔ)CALLSQR；調(diào)用子程序求b的平方ADDA,R1；A←a2+b2MOVDPTR,#0102HMOVX@DPTR,A；存結(jié)果

SJMP$第50頁/共86頁【例4-14】設(shè)計子程序?qū)巫止?jié)數(shù)據(jù)對半拆分，變成2個字節(jié)存放。分析：子程序入口參數(shù)：累加器A，即將要拆分的數(shù)據(jù)送入A累加器中。出口參數(shù)：R1，即將拆分后的數(shù)據(jù)存入（R1）指向的兩個相鄰地址單元。FEN1：MOV@R1，#0；將（R1）指向的地址單元清零

XCHDA，@R1 ；低半字節(jié)存入指定單元

INCR1 ；修改指針，指向下一個地址單元

MOV@R1，#0；清零

SWAPA；高低半字節(jié)交換

XCHDA，@R1 ；保存高半字節(jié)

RET第51頁/共86頁【例4-15】編寫將累加器A中的ASCII碼轉(zhuǎn)換為1位十六進制數(shù)的子程序。分析：十六進制數(shù)0～9的ASCII碼為30H～39H，即十六進制數(shù)（0～9）=ASCII碼-30H；十六進制數(shù)A～F的ASCII碼為41H～46H，即十六進制數(shù)（A～F）=ASCII碼-37H。根據(jù)此對應(yīng)關(guān)系，子程序可編寫如下：ASCHEX：CLRC；準(zhǔn)備相減

SUBBA，#30H；A←A-30HCJNEA，#0AH，L2；轉(zhuǎn)移判斷L2：JCL1；若A中的值＜0AH則求得十六進制數(shù)

SUBBA，#07H；若A中的值≥0AH，則A←A-07H，求得十六進制數(shù)L1：RET可以看出該子程序的入口參數(shù)為累加器A，出口參數(shù)也為累加器A。第52頁/共86頁另外，根據(jù)ASCII碼和十六進制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，將1位十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼的程序可編寫如下：HEXASC：CJNEA，#0AH，L1 L1：JNC L2 ADD A，#30H SJMP HERE L2：ADD A，#37H HERE： RET

請讀者自行分析該子程序每條語句的功能及入口和出口參數(shù)。第53頁/共86頁4.3MCS－51匯編語言實用程序舉例在程序設(shè)計時，通常把需要多次使用的程序段設(shè)計成具有特定功能的子程序，以供調(diào)用，這樣可使程序設(shè)計避免了重復(fù)性的工作，從而使效率提高，而程序也更加靈活。下面將分類介紹一些實用的子程序。4.3.1代碼轉(zhuǎn)換程序【例4-16】將累加器A中的8位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成3位BCD碼。3位BCD碼占用兩個字節(jié)，結(jié)果的百位數(shù)存于BAI單元，十位和個位數(shù)占用一個字節(jié)單元SHIGE。分析：可應(yīng)用除法指令實現(xiàn)數(shù)制的轉(zhuǎn)換，將被轉(zhuǎn)換的數(shù)除以100得百位數(shù)，再將余數(shù)除以10得十位數(shù)，余數(shù)為個位數(shù)。例如：設(shè)要轉(zhuǎn)換得二進制數(shù)據(jù)為0EFH，則0EFH除以100，商=02H，即百位數(shù)為2，余數(shù)=27H，27H除以10，商=03H，即十位數(shù)為3，余數(shù)=09H，即個位數(shù)為9。其具體程序如下：第54頁/共86頁BAI： DATA30HSHIGE： DATA31HBINBCD：MOVB，#100 DIVAB；除以100，A←商，B←余數(shù)

MOVBAI，A；BAI←商

MOVA，#10；

XCHA，B；B中的余數(shù)與A中除數(shù)10互換

DIVAB；余數(shù)除以10，A←商，B←余數(shù)

SWAPA；十位數(shù)交換到A的高半字節(jié)

ORLA，B；與B中的個位組合成一個字節(jié)數(shù)據(jù)

MOVSHIGE，A；十位、個位送入單元SHIGE RET該子程序入口參數(shù)：累加器A出口參數(shù)：地址單元BAI和地址單元GESHI第55頁/共86頁【例4-17】編寫將多字節(jié)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼的子程序。分析：上例中介紹了一種使用除法實現(xiàn)將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼的算法，但上述方法一般針對轉(zhuǎn)換數(shù)較小的情況，若被轉(zhuǎn)換數(shù)較大，則該算法需要進行多字節(jié)運算，運算速度較慢，程序效率較低。若用b代表各二進制位數(shù)，則有下式成立：BCD=bn-1×2n-1+bn-2×2n-2+…+b1×21+b0×20=(((bn-1×2+bn-2)×2+bn-3)×2+…b1)+b0因此可采用從最高位開始，按十進制運算法則循環(huán)“乘2加次低位”的算法：D=D×2+di。設(shè)子程序入口參數(shù)：R0、R7。R0為二進制數(shù)低位字節(jié)地址指針，R7為要轉(zhuǎn)換的二進制字節(jié)數(shù)。出口參數(shù)為：R1。R1為壓縮BCD碼高位字節(jié)地址指針。其流程圖如圖4-20所示。第56頁/共86頁開始R3←二進制位數(shù)二進制數(shù)左移1位BCD×2+進位，調(diào)整R3-1=0？結(jié)束YN存儲單元清零字節(jié)數(shù)R2-1=0？YN第57頁/共86頁具體程序如下：ORG1000HBINBCD：MOVA，R0MOVR5，A；R0→R5MOVA，R1MOVR6，A；R1→R6MOVA，R7；取二進制字節(jié)數(shù)INCA；二進制字節(jié)數(shù)加1→AMOVR3，ACLRAL0：MOV@R1,A；對BCD碼存儲單元清零INCR1DJNZR3,L0MOVA,R7；取二進制字節(jié)數(shù)MOVB,#08MULAB；二進制字節(jié)數(shù)×8→二進制位數(shù)MOVR3,A；二進制位數(shù)→R3圖4-20【例4-17】程序流程圖L3:MOVA,R5MOVR0,A；二進制數(shù)低位字節(jié)地址→R0MOVA,R7MOVR2,A；二進制數(shù)字節(jié)數(shù)→R2CLRCL1:MOVA,@R0；二進制數(shù)左移1位RLCAMOV@R0,AINCR0DJNZR2,L1MOVA,R6；BCD碼地址指針→R1MOVR1,AMOVA,R7MOVR2,AINCR2；BCD碼字節(jié)數(shù)→R2L2:MOVA,@R1；BCD碼×2+CYADDCA,@R1DAAMOV@R1,AINCR1DJNZR2,L2DJNZR3,L3RET第58頁/共86頁【例4-18】編程將4位單字節(jié)BCD碼轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。設(shè)4位BCD碼為D3D2D1D0，子程序入口參數(shù)：R0。R0為BCD碼的高位字節(jié)D3地址指針（設(shè)BCD碼的高位在前，低位在后），出口參數(shù)為：R3R4，即轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)存放到寄存器R3R4中。開始R3←0R4←（R0）R3R4←R3R4×10R0←R0+1R3R4←R3R4+（R0）R2-1=0？結(jié)束YNR2←3分析：由于D3D2D1D0的二進制數(shù)可表示成：D3×103+D2×102+D1×101+D0×100=（（D3×10+D2）×10+D1）×10+D0，所以算法上可采用循環(huán)“高位×10+次低位”的方法。其流程圖如圖4-21所示。第59頁/共86頁具體程序如下：ORG1000HBCDBIN：MOVR2,#03；R2為計數(shù)器MOVR3,#00HMOVA,@R0；取D3MOVR4,ALOOP:MOVA,R4；R4←R4×10MOVB,#0AHMULABMOVR4,A；R4×10的低位字節(jié)→R4MOVR1，B；R4×10的高位字節(jié)→R1暫存MOVA,R3；R3←R3×10MOVB,#0AHMULABADDA，R1；R3×10的低位字節(jié)+R1→AMOVR3，A；R3←高位字節(jié)INCR0；修改指針MOVA,@R0；取下一個數(shù)ADDA,R4；R3R4+（R0）R3R4MOVR4,AMOVA,R3ADDCA,#00HMOVR3,ADJNZR2,LOOPRET開始R3←0R4←（R0）R3R4←R3R4×10R0←R0+1R3R4←R3R4+（R0）R2-1=0？結(jié)束YNR2←3第60頁/共86頁【例4-19】多字節(jié)二進制數(shù)變補碼子程序。分析：多字節(jié)二進制數(shù)求補，可先將低位字節(jié)取反加1變補，然后將高位字節(jié)依次取反再加上低位字節(jié)求補后的進位即可。設(shè)入口參數(shù)為：R0，存放將要取補的二進制數(shù)的低位字節(jié)指針，R2：字節(jié)數(shù)出口參數(shù)為：R0，取補后數(shù)據(jù)的高位字節(jié)指針具體程序如下：

CPLD：SETBCLOOP:MOVA，@R0；取數(shù)

CPLA；取反

ADDCA,#0；加進位求補

MOV@R0,A；保存轉(zhuǎn)換結(jié)果

INCR0 DJNZR2,LOOP DECR0 RET第61頁/共86頁4.3.2算術(shù)運算程序【例4-20】多字節(jié)無符號BCD碼加/減法運算程序。分析：實現(xiàn)多字節(jié)的加/減法運算，可利用指令A(yù)DDC/SUBB，從低位字節(jié)到高位字節(jié)依次相加或相減,由于是BCD碼運算，所以應(yīng)在加法運算后使用十進制調(diào)整指令DAA。設(shè)子程序入口參數(shù)為:R0、R1和R2,即R0為被加數(shù)或被減數(shù)的低位地址指針，R1為加數(shù)或減數(shù)的低位地址指針，R2為字節(jié)數(shù)；出口參數(shù)為：R0，即R0為和或差的低位地址指針。具體程序如下：

ORG1000HADDBCD：CLRCLOOP: MOVA，@R0；取被加數(shù)ADDCA,@R1；與加數(shù)相加DAA；十進制調(diào)整MOV@R0,A；存放結(jié)果INCR0；指向被加數(shù)的下一個字節(jié)INCR1；指向加數(shù)的下一個字節(jié)DJNZR2,LOOPJNCHERE；判斷高字節(jié)是否有進位？若沒有，則結(jié)束MOV@R0,#1；否則將進位加到結(jié)果中HERE:RET由于減法運算與加法類似，只要使用SUBB指令代替ADDC指令即可，請讀者自行分析完成。第62頁/共86頁【例4-21】雙字節(jié)無符號數(shù)乘法。R2R3R7R6R3×R7LHR3×R7R2×R7LR2×R7HR3×R6LR3×R6HR2×R6LR2×R6HR2R3R4R5+×分析：雙字節(jié)二進制無符號數(shù)乘法可利用單字節(jié)乘法指令來實現(xiàn)，操作時按照以字節(jié)為單位的豎式乘法運算表來完成。例如設(shè)R2R3為被乘數(shù)，R6R7為乘數(shù)，乘積為R2R3R4R5，由高到低排列，則豎式運算的算法如圖4-22所示R2R3R7R6R3×R7LHR3×R7R2×R7LR2×R7HR3×R6LR3×R6HR2×R6LR2×R6HR2R3R4R5+×第63頁/共86頁具體程序如下：入口參數(shù)：被乘數(shù)在R2、R3中，乘數(shù)在R6、R7中。出口參數(shù)：乘積在R2、R3、R4、R5中。MULD:MOVA,R3；計算R3×R7MOVB,R7MULABMOVR4,B；R4=R3×R7HMOVR5,A；R5=R3×R7LMOVA,R3；計算R3×R6MOVB,R6MULABADDA,R4；R3×R7H+R3×R6L→R4MOVR4,ACLRAADDCA,BMOVR3,A；R3×R6H+CY→R3MOVA,R2；計算R2×R7MOVB,R7MULABADDA,R4；R2×R7L+R3×R7H+R3×R6L→R4MOVR4,AMOVA,R3ADDCA,B；R2×R7H+R3×R6H+CY→R3MOVR3,ACLRARLCAXCHA,R2；計算R2×R6MOVB,R6MULABADDA,R3；R2×R7H+R3×R6H+R2×R6L→R3MOVR3,AMOVA,R2ADDCA,B；R2×R6H+CY→R2MOVR2,ARET第64頁/共86頁【例4-22】雙字節(jié)無符號數(shù)除法。分析：對于多字節(jié)除法，不能像多字節(jié)乘法一樣使用單字節(jié)除法指令，通常用的算法是參照手算除法的方法進行“移位相減”：首先判斷被除數(shù)（后為余數(shù)）是否大于除數(shù)，若成立，則該位商上1，從被除數(shù)（余數(shù)）中減去除數(shù)；否則，商上0，不減除數(shù)。然后把被除數(shù)的下一位左移到余數(shù)后面，再通過比較其大小決定是否與除數(shù)相減。重復(fù)這個過程知道余數(shù)為0或商的位數(shù)滿足要求為止。通常情況下，若除數(shù)和商均為雙字節(jié)，則被除數(shù)為4個字節(jié)；若被除數(shù)的2個高位字節(jié)大于或等于除數(shù)則商不能用兩個字節(jié)表示，發(fā)生溢出。因此做除法時應(yīng)首先判斷除數(shù)是否為0或發(fā)生溢出，若溢出則子程序返回，否則進行除法運算。設(shè)有算式：R2R3R4R5÷R6R7，商=R4R5，余數(shù)=R2R3，則其算法流程圖如圖4-23所示。第65頁/共86頁開始B←循環(huán)次數(shù)R2R3R4R5左移1位商上1結(jié)束YNB-1=0？YN除數(shù)=0？R2R3＞R6R7？被除數(shù)-除數(shù)夠減？F0←0NYYNFO←1第66頁/共86頁其具體程序如下：入口參數(shù)：被除數(shù)為R2R3R4R5，除數(shù)在R6、R7中。出口參數(shù)：F0=0時，雙字節(jié)商在R2、R3中，F(xiàn)0=1時溢出或除數(shù)為0。DIVD:MOVA，R6JNZOVER；除數(shù)不為0，轉(zhuǎn)移MOVA，R7JZRE1；除數(shù)為0，置結(jié)束標(biāo)志返回OVER：CLRC；被除數(shù)高2個字節(jié)≥除數(shù)？MOVA,R3SUBBA,R7MOVA,R2SUBBA,R6JCDIV1；若高2個字節(jié)＜除數(shù)，則轉(zhuǎn)移RE1：SETBF0；否則溢出標(biāo)志置1返回RETDIV1:MOVB,#16；無溢出，作除法DIV2:CLRC；部分商和余數(shù)同時左移一位MOVA,R5RLCAMOVR5,AMOVA,R4RLCAMOVR4,AMOVA,R3圖4-23【例4-22】程序流程圖RLCAMOVR3,AXCHA,R2RLCAXCHA,R2MOVF0,C；保存溢出位CLRCSUBBA,R7；計算（R2R3－R6R7）MOVR1,AMOVA,R2SUBBA,R6JBF0，DIV3；結(jié)果判斷JCDIV4DIV3：MOVR2,A；夠減，存放新的余數(shù)MOVA,R1MOVR3,AINCR5；DIV4:DJNZB,DIV2；商在R4R5中MOVA,R4；將商送到出口參數(shù)R2R3中MOVR2,AMOVA,R5MOVR3,ACLRF0；F0←0，設(shè)置除法完成標(biāo)志RET第67頁/共86頁【例4-23】單字節(jié)整數(shù)平方根運算。分析：求平方根的算法主要有牛頓迭代法、直接法等，這里介紹利用等差數(shù)列求和公式求平方根的算法。等差數(shù)列求和公式：n2=1+3+5+…+（2n-1）（1）對于任一正整數(shù)N，總可以找到這樣的n，使得公式：N=n2+ε（2）成立，其中n為N的平方根，ε為誤差，將（1）式代入（2）式，則有：N=1+3+5+…+（2n-1）+ε因此只要從N中減去1，3，5，…，（2n-1），直到不夠減為止，則減去的奇數(shù)的個數(shù)則為N的平方根的整數(shù)部分。設(shè)子程序入口參數(shù)為：R1，出口參數(shù)為R2，其具體程序如下：

SQRT：MOVR2，#0 CLRCLOOP：MOVA，R2；RLCA；R2×2→AINCA；A加1，求奇數(shù)MOVR4，AMOVA，R1SUBBA，R4；R1-奇數(shù)MOVR1，AJCDONE；不夠減，結(jié)束INCR2

；R2+1→R2SJMPLOOPDONE：RET第68頁/共86頁4.3.3延時程序在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，常常需要用到準(zhǔn)確的延時，一般來說，延時的設(shè)計主要通過兩種途徑實現(xiàn)：使用硬件定時器延時或使用軟件延時。這里介紹軟件延時。所謂軟件延時，即通過程序達到延時的目的。具體來說，即設(shè)計一循環(huán)子程序，子程序的功能為用循環(huán)程序?qū)⒅噶钪貜?fù)多次執(zhí)行一些無用的操作以達到延時的目的，通過修改循環(huán)次數(shù)，便可獲得不同的延時時間。下面將通過具體的例題介紹延時程序的編寫方法。注意：編寫軟件延時程序時，應(yīng)特別要禁止中斷，否則會影響軟件延時的精度。【例4-24】已知單片機系統(tǒng)的晶振頻率為12MHZ，試設(shè)計一軟件延時程序，延時時間為50ms。程序如下：源程序 機器周期(M)指令執(zhí)行次數(shù)DELAY：MOVR1，#50 11 D1：MOVR2，#M 1R1D2：NOP1R1×R2NOP1R1×R2DJNZR2，D2 2

R1×R2DJNZR1，D1 2R1

RET 21外循環(huán)內(nèi)循環(huán)第69頁/共86頁該例題采用雙重循環(huán)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)延時。程序中內(nèi)循環(huán)次數(shù)以M代替，M的實際數(shù)值可通過延時時間計算得出，現(xiàn)分析如下：機器周期數(shù)是執(zhí)行一條指令所需的時間，所以延時時間可通過下式計算得出：T總=延時子程序總機器周期數(shù)×機器周期。由于該單片機晶振頻率fosc為12MHZ，因此其機器周期tj為：其中，內(nèi)循環(huán)機器周期數(shù)=1+1+2，假定內(nèi)循環(huán)實現(xiàn)延時1ms，則應(yīng)有下式成立：1ms=內(nèi)循環(huán)機器周期數(shù)×機器周期×內(nèi)循環(huán)次數(shù)，即1×103=（1+1+2）×1×M，由此得：M=

將M代入子程序中，可計算得出總的機器周期數(shù)為：

（（1+1+2）×250+2+1）×50+1+2=50153①②③④其中，①為內(nèi)循環(huán)機器周期數(shù)②為MOVR2，#M和DJNZR1，D1兩條指令的機器周期數(shù)③為外循環(huán)次數(shù)④為MOVR1，#50和RET兩條指令的機器周期數(shù)所以延時時間T總=50153×1μs=50.153ms第70頁/共86頁可以看出，決定延時時間的因素主要有兩個：即循環(huán)次數(shù)與晶振頻率。在晶振頻率一定的情況下，可以通過增大循環(huán)次數(shù)和使用多重循環(huán)的方法增長延時時間。此外，還應(yīng)注意將循環(huán)以外指令所花費的時間計算在內(nèi)，否則將影響精度。思考：設(shè)有延時子程序如下，若單片機系統(tǒng)的晶振頻率為6MHZ，請讀者分析它的延時時間。DELAY：MOVR6，#100 D1：MOVR7，#100 D2：NOP