單片機(jī)的編程技術(shù)

單片機(jī)的編程技術(shù)第1頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

單片機(jī)與一般集成電路的區(qū)別在于可編程應(yīng)用，程序是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的靈魂。

3.1程序設(shè)計(jì)的方法和技巧3.1.1程序設(shè)計(jì)流程

由于匯編語(yǔ)言是面向機(jī)器的語(yǔ)言，因此對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮硬件資源的配置。當(dāng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，可從以下幾方面進(jìn)行程序設(shè)計(jì)：第2頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.分析問(wèn)題——針對(duì)現(xiàn)有條件，明確在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該“做什么”2.確定算法——解決“怎樣做”的問(wèn)題3.繪制程序流程圖——用圖形的方法描繪解決問(wèn)題的思路

（常用的程序流程圖符號(hào)如圖3-1所示）

4.分配內(nèi)存單元——確定程序和數(shù)據(jù)區(qū)的起始地址5.編寫源程序——用指令的形式將程序流程圖實(shí)現(xiàn)出來(lái)6.匯編——用開發(fā)機(jī)或仿真器將源程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器碼，便于單片機(jī)識(shí)別7.在線仿真調(diào)試——查錯(cuò)、改錯(cuò)，對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化。第3頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常用的程序流程圖符號(hào)如圖3-1所示。

圖3-1常用的程序流程圖符號(hào)第4頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.1.2匯編語(yǔ)言編程技巧

盡量采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法；

這種設(shè)計(jì)方法是把一個(gè)完整的程序分成若干個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的、較小的程序模塊，對(duì)各個(gè)程序模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編制程序和調(diào)試，最后把各個(gè)調(diào)試好的程序模塊裝配起來(lái)進(jìn)行聯(lián)調(diào)，最終成為一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的程序。模塊化程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)單個(gè)程序模塊設(shè)計(jì)和調(diào)試比較方便、容易完成，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)共用。盡量采用循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)

；

采用循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)，可以使程序的總?cè)萘繙p小，提高程序的效率，節(jié)省內(nèi)存。第5頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月盡量少用無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令

；

少用無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，可以保證程序的條理更加清晰，從而減少錯(cuò)誤發(fā)生。充分利用累加器；

累加器是主程序和子程序之間信息傳遞的橋梁，利用累加器傳遞入口參數(shù)或返回參數(shù)比較方便。這時(shí)，一般不要把累加器內(nèi)容壓入堆棧。對(duì)于通用子程序要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)；

由于子程序的通用性，除了保護(hù)子程序入口參數(shù)的寄存器內(nèi)容外，還要對(duì)子程序中用到的其它寄存器內(nèi)容一并入棧保護(hù)。

對(duì)于中斷處理，還要保護(hù)程序狀態(tài)字

在中斷處理程序中，既要保護(hù)處理程序中用到的寄存器內(nèi)容，還要保護(hù)程序狀態(tài)字PSW。否則，當(dāng)中斷服務(wù)程序執(zhí)行結(jié)束返回主程序時(shí)，整個(gè)程序的執(zhí)行可能會(huì)被打亂。第6頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

80C51單片機(jī)匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句行由4個(gè)字段組成，匯編程序能對(duì)這種格式正確地進(jìn)行識(shí)別。這4個(gè)字段的格式為：

[標(biāo)號(hào)：]操作碼[操作數(shù)]

[；注釋]

括號(hào)內(nèi)的部分可根據(jù)實(shí)際情況取舍，各字段之間要用分隔符分隔?？捎米鞣指舴姆?hào)有冒號(hào)、空格、逗號(hào)、分號(hào)等。如：

MAIN：MOVA，#68H；A←68H3.1.3匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式第7頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．標(biāo)號(hào)

標(biāo)號(hào)是指令的符號(hào)地址。有了標(biāo)號(hào)，程序中的其它語(yǔ)句才能很方便地訪問(wèn)該語(yǔ)句。有關(guān)標(biāo)號(hào)的規(guī)定為：標(biāo)號(hào)要由1～8個(gè)ASCII碼字符組成，但必須以字母開

頭，其余字符可以是字母、數(shù)字或其它特定字符。不能使用匯編語(yǔ)言已經(jīng)定義了的符號(hào)作為標(biāo)號(hào)，如指令

助記符MOV、偽指令記憶符END以及寄存器的符號(hào)名

稱R1等。標(biāo)號(hào)后邊必須跟冒號(hào)。同一標(biāo)號(hào)在一個(gè)程序中只能定義一次，不能重復(fù)定義。第8頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．操作碼

操作碼用于規(guī)定語(yǔ)句執(zhí)行的操作。它用指令助記符或偽指令助記符表示，是匯編語(yǔ)句中唯一不能空缺的部分。3．操作數(shù)

操作數(shù)用于給指令的操作提供數(shù)據(jù)或地址。在一條語(yǔ)句中，可能沒有操作數(shù)，也可能只有1個(gè)操作數(shù)，還可能同時(shí)包含2～3個(gè)操作數(shù)。各操作數(shù)之間要以逗號(hào)分隔。操作數(shù)一般以下面幾種形式出現(xiàn)：常數(shù)工作寄存器名特殊功能寄存器名第9頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

標(biāo)號(hào)名符號(hào)“$”，表示程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前值。如：

SJMP$表達(dá)式4．注釋

注釋不屬于語(yǔ)句的功能部分，它只是對(duì)語(yǔ)句的解釋說(shuō)明，只要用“；”開頭，就表明以下為注釋內(nèi)容。使用注釋可使程序文件的編制顯得更加清楚，便于編程人員的閱讀和維護(hù)。注釋的長(zhǎng)度不限，一行不夠可以換行接著書寫，但換行后仍要以“；”開頭。第10頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

用戶根據(jù)系統(tǒng)要求用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言編好的程序，叫源程序。3.2.1源程序的編輯和匯編

由于通用微型計(jì)算機(jī)的普及，現(xiàn)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)都借助于通用微型計(jì)算機(jī)。全過(guò)程可概括為“機(jī)器編輯→交叉匯編→串行傳送”三個(gè)部驟，如圖3-2所示。

3.2源程序的編制第11頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.編輯

將源程序輸入計(jì)算機(jī)并進(jìn)行修改的過(guò)程就是編輯。編輯工作一般在通用微型計(jì)算機(jī)上利用各種編輯軟件完成，故又稱其為機(jī)器編輯。編輯完成后，生成一個(gè)由匯編指令和偽指令共同組成的ASCII碼文件，其擴(kuò)展名為“．ASM”。圖3-2單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序的生成過(guò)程

第12頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

計(jì)算機(jī)只能識(shí)別機(jī)器語(yǔ)言，但程序編制人員通常以匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言編制源程序。這樣，要讓計(jì)算機(jī)能聽從程序編制人員的指揮，就必須要將匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言，供計(jì)算機(jī)識(shí)別，這個(gè)過(guò)程稱為匯編（或編譯）。

匯編工作常由匯編軟件來(lái)完成。匯編軟件通常具有指令的錯(cuò)誤識(shí)別與提示能力，為編程者迅速查找源程序中的錯(cuò)誤提供了方便。在匯編過(guò)程中，我們只能發(fā)現(xiàn)源程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤和一般性的邏輯錯(cuò)誤，但不能檢查程序結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤。如果有錯(cuò)誤，匯編軟件會(huì)報(bào)告，指出錯(cuò)誤位置及錯(cuò)誤類型。程序錯(cuò)誤被糾正后，要重新進(jìn)行編譯調(diào)試，直至程序匯編無(wú)誤為止?，F(xiàn)在常用的匯編方法是交叉匯編，即用PC機(jī)中的匯編程序去匯編80C51單片機(jī)中的源程序。匯編后生成的機(jī)器碼稱為目標(biāo)程序，擴(kuò)展名為“．OBJ”。該目標(biāo)程序可通過(guò)PC機(jī)的串行通信接口直接傳送到開發(fā)系統(tǒng)的RAM中。

2.匯編第13頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在前面的課題與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中用到的ORG和END命令就是典型的偽指令，它們是為下一步的匯編工作提供起始地址和結(jié)束地址的。

我們知道，匯編語(yǔ)言程序的機(jī)器匯編是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的，因此在源程序中應(yīng)該有向匯編程序發(fā)出的命令。

這種在源程序中出現(xiàn)，通知匯編程序應(yīng)該如何完成匯編工作的指令，就是偽指令。

下面介紹80C51單片機(jī)常用的偽指令。

3.2.2偽指令第14頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.ORG（Origin）匯編起始命令格式為：ORG16位地址或標(biāo)號(hào)該命令總是出現(xiàn)在源程序的開始位置。用來(lái)規(guī)定目標(biāo)程序（即此命令后面的程序或數(shù)據(jù)塊）的起始地址。ORG后面通常是16位地址，也可以是已定義的標(biāo)號(hào)地址或表達(dá)式。如ORG1000H。在程序中如果不用ORG規(guī)定起始地址，則匯編得到的目標(biāo)程序?qū)?000H開始存放。在一個(gè)源程序中，ORG指令可以多次使用，但要求地址值要由小到大依序排列，且不能出現(xiàn)空間上的重疊。2.END匯編結(jié)束命令格式為：END

該命令用于中止源程序的匯編工作。END是匯編語(yǔ)言源程序的結(jié)束標(biāo)志，因此在整個(gè)源程序中只能有一條END指令，且位于程序的最后。如果END命令出現(xiàn)在源程序中間，對(duì)其后面的源程序，計(jì)算機(jī)將不予匯編。第15頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.EQU（Equate）等值命令格式為：

標(biāo)號(hào)名EQU表達(dá)式該命令用來(lái)給標(biāo)號(hào)賦值。賦值以后，其標(biāo)號(hào)值在整個(gè)程序中有效。例如：

DATEQU30H4.DB(DefineByte)定義字節(jié)命令格式為：

[標(biāo)號(hào)：]DB字節(jié)數(shù)據(jù)表該命令用于從標(biāo)號(hào)指定的地址開始，連續(xù)存放字節(jié)數(shù)據(jù)表，常與查表指令MOVC配合使用。其中字節(jié)數(shù)據(jù)表可以是一個(gè)或多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)、字符串或表達(dá)式。例如：

DB“hello”第16頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.DW(DefineWord)定義字命令格式為：

[標(biāo)號(hào)：]DW字?jǐn)?shù)據(jù)表該命令用于從標(biāo)號(hào)指定的地址開始，連續(xù)存放16位字?jǐn)?shù)據(jù)表。該數(shù)據(jù)表在程序存儲(chǔ)器中存放的格式為：高8位存放在低地址單元，低8位存放在高地址單元。例如：ORG1000HTABLE:DW1234H,66H……匯編后,(1000H)=12H,(1001H)=34H,(1002H)=00H,(1003H)=66H。DB和DW定義的數(shù)據(jù)表，數(shù)的個(gè)數(shù)不能超過(guò)80個(gè)。如遇數(shù)目較多時(shí)，可以使用多個(gè)定義命令。在80C51程序設(shè)計(jì)中，常用DB來(lái)定義數(shù)據(jù)，DW來(lái)定義地址。

第17頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.BIT定義位命令格式為：標(biāo)號(hào)名BIT位地址該命令用來(lái)將位地址賦值給指定的標(biāo)號(hào)名。例如：KAIGUANBITP1.0將P1.0的位地址賦值給標(biāo)號(hào)KAIGUAN，在后面編程時(shí)就可以用KAIGUAN來(lái)代替P1.0。7.DS(DefineStorage)定義空間命令格式為：

[標(biāo)號(hào)：]DS表達(dá)式該命令用于從指定單元開始，預(yù)留一定數(shù)目的字節(jié)單元作存儲(chǔ)區(qū)，供程序運(yùn)行使用。第18頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

程序結(jié)構(gòu)通常分為三種形式：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。形式如圖3-3所示。

圖3-3三種程序結(jié)構(gòu)3.3基本程序結(jié)構(gòu)第19頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

順序程序是最簡(jiǎn)單的程序結(jié)構(gòu)，它既無(wú)分支，又無(wú)循環(huán)，在執(zhí)行時(shí)單片機(jī)是按程序中指令的順序逐條進(jìn)行的。

編程注意事項(xiàng)：

正確選擇程序存放的地址：通常主程序起始地址在0100H之后，但由于80C51單片機(jī)上電后從0000H開始執(zhí)行，所以必須在0000H設(shè)一條轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)至主程序首址。

要注意檢查所用指令是否合法，在沒有把握的情況下，最好查一下指令表。如，下面的指令是非法的：

MOVX2002H，2000H

為使程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)不至于跑飛，可在程序最后加一條暫停指令，如：SJMP$。

3.3.1順序程序第20頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例1將地址為2000H、2001H、2002H的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容分別傳送到2002H、2003H和2004H單元中去。

ORG0000HAJMP0100H；轉(zhuǎn)到主程序起始地址

ORG0100HMOVDPTR，#2002H；最后一個(gè)數(shù)據(jù)的起始地址

MOVXA，@DPTR；2002H單元的數(shù)據(jù)送AMOVDPTR，#2004H；最后一個(gè)數(shù)據(jù)的目的地址

MOVX@DPTR，A；2002H單元的數(shù)據(jù)送2004H單元

MOVDPTR，#2001H；中間數(shù)據(jù)的起始地址第21頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

MOVXA，@DPTR；2001H單元的數(shù)據(jù)送AMOVDPTR，#2003H；中間數(shù)據(jù)的目的地址

MOVX@DPTR，A；2001H單元的數(shù)據(jù)送2003H單元

MOVDPTR，#2000H；第一個(gè)數(shù)據(jù)的起始地址

MOVXA，@DPTR；2000H單元的數(shù)據(jù)送AMOVDPTR，#2002H；第一個(gè)數(shù)據(jù)的目的地址

MOVX@DPTR，A；2000H單元的數(shù)據(jù)送2002H單元

SJMP$END<想一想>還可以怎樣修改？

第22頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

例2已知30H單元存有8位二進(jìn)制數(shù)的BCD碼，請(qǐng)將其轉(zhuǎn)換為共陰顯示的字形碼，然后從P1口輸出。設(shè)這些字形碼存放在標(biāo)號(hào)為TABLE的存儲(chǔ)單元。程序如下：

ORG0000HAJMPMAIN；轉(zhuǎn)到主程序起始地址

ORG0100HMAIN：MOVDPTR，#TABLE；字形碼表首地址送DPTRMOVA，30H；取數(shù)

MOVCA，@A+DPTR；查表取值送AMOVP1，A；字形碼送P1SJMP$TABLE：DB3FH，06H，5BH，4FH，66H；0～4共陰字形碼

DB6DH，7DH，07H，7FH，6FH；5～9共陰字形碼

END2．查表程序第23頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

通常情況下，程序是順序執(zhí)行的，但我們也可以根據(jù)需要，在程序中安排一些控制轉(zhuǎn)移指令，改變程序的執(zhí)行方向，這就是分支程序。分支程序可以分為單分支和多分支等情況。

單分支程序結(jié)構(gòu)如圖3-3（b）所示。

當(dāng)條件滿足時(shí)順序執(zhí)行程序段A，否則執(zhí)

行程序段B。

多分支結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。先將分支

按序號(hào)排列，然后按照分支的值來(lái)實(shí)現(xiàn)

多分支選擇。

圖3-4多分支結(jié)構(gòu)3.3.2 分支程序第24頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

分支程序在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較多，在編程時(shí)有許多技巧，設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

(1)先建立可供條件轉(zhuǎn)移指令測(cè)試的條件。

(2)選用合適的條件轉(zhuǎn)移指令。

(3)在轉(zhuǎn)移的目的地址處設(shè)定標(biāo)號(hào)。

第25頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3已知內(nèi)RAM30H單元存有一個(gè)ASCII碼，試對(duì)其進(jìn)行判斷，如果是“$”（24H），將其存入40H，否則存入31H單元。

程序如下：

ORG0000H

AJMPMAIN

ORG0100H

MAIN：MOVA，30H

CJNEA，#24H，DY31；不是“$”，轉(zhuǎn)去ZY31

MOV40H，A；是“$”，存入40H單元

AJMPEND0

DY31：MOV31H，A；不是$，存入31H單元

END0：SJMP$

END1．單分支程序第26頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1） 位操作程序

例4已知某信號(hào)燈電路如圖3-5，試編程實(shí)現(xiàn)如下功能：

⑴S0單獨(dú)按下，紅燈亮，其余燈滅；

⑵S1單獨(dú)按下，綠燈亮，其余燈滅；

⑶S0、S1均按下，紅、綠、黃燈全亮；

⑷都不按下黃燈亮。

圖3-5某信號(hào)燈電路參考程序如下：

ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART：ORLP1，#11000111B；P1.6、P1.7設(shè)為輸入，紅綠黃燈滅2．多分支程序第27頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

SS0：JBP1.7，SS1；S0未按，轉(zhuǎn)判S1JBP1.6，RED；S0按下，S1未按，轉(zhuǎn)紅燈亮

DL：CLRP1.2；紅燈亮

CLRP1.1；綠燈亮

CLRP1.0；黃燈亮

SJMPSS0；重新檢測(cè)

SS1：JBP1.6，YELLOW；S0未按，S1未按，轉(zhuǎn)黃燈亮GREEN：CLRP1.1；綠燈亮

SETBP1.2；紅燈滅

SETBP1.0；黃燈滅

SJMPSS0RED：CLRP1.2；紅燈亮

SETBP1.1；綠燈滅

SETBP1.0；黃燈滅

SJMPSS0

第28頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月YELLOW：CLRP1.0；黃燈亮

SETBP1.2；紅燈滅

SETBP1.1；綠燈滅

SJMPSS0END說(shuō)明：該程序只是說(shuō)明位操作指令在分支程序中的應(yīng)用方法，如果真要實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈的點(diǎn)亮，還要在每段燈亮滅指令后加一段延時(shí)程序。第29頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

例5有一巡回檢測(cè)報(bào)警裝置，需對(duì)16路輸入信號(hào)進(jìn)行控制，每路設(shè)有一個(gè)報(bào)警上限值（等于或超出此值即報(bào)警，置報(bào)警標(biāo)志F0），設(shè)16路輸入信號(hào)存放在以50H為首地址的內(nèi)RAM中，16路報(bào)警上限值存在以2000H為首地址的ROM中，試編制該程序。

程序如下：

START:MOVDPTR，#2000H；置16路報(bào)警上限值首地址

MOVR0，#50H；置16路輸入信號(hào)數(shù)據(jù)區(qū)首地址

MOVR7，#0；置16路輸入信號(hào)的序號(hào)0LOOP:

MOVR1，@R0；檢測(cè)信號(hào)存R1MOVA，R7；讀輸入信號(hào)序號(hào)

MOVCA,@A+DPTR;查找該序號(hào)對(duì)應(yīng)的報(bào)警上限值

CJNEA，R1，NEXT；與對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)比較

AJMPALAM；輸入信號(hào)等于報(bào)警上限值，轉(zhuǎn)報(bào)警（1）字節(jié)操作程序第30頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月NEXT：JCALAM；輸入信號(hào)超出報(bào)警上限值，轉(zhuǎn)報(bào)警

INCR0；輸入信號(hào)小于報(bào)警上限值，指向下一路輸入信號(hào)

INCR7；指向下一路輸入信號(hào)序號(hào)

CJNER7，#16，LOOP；看16路是否全查完？未完繼續(xù)

CLRF0；16路全查完，清報(bào)警標(biāo)志

AJMP$；暫停ALAM：SETBF0；置報(bào)警標(biāo)志

RET第31頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.3.3循環(huán)程序

1．循環(huán)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計(jì)時(shí)，常常遇到需要反復(fù)執(zhí)行的某種操作，這時(shí)可編寫一個(gè)程序段重復(fù)執(zhí)行，這就是循環(huán)。循環(huán)程序一般包括4部分，如圖3-6所示。對(duì)這4部分的含義，我們以例題的形式加以說(shuō)明。

例6編程實(shí)現(xiàn)以下數(shù)據(jù)傳送功能：將BUF為起始地址的50個(gè)數(shù)取反后，傳送到以DATA為起始地址的內(nèi)存單元中。

第32頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分析：如果采用順序結(jié)構(gòu)編寫，程序會(huì)很麻煩，要執(zhí)行50次從源地址中取數(shù)的MOV指令，50次數(shù)據(jù)取反的CPL指令，50次向目的地址送數(shù)的MOV指令。經(jīng)過(guò)觀察，我們發(fā)現(xiàn)，可以把順序結(jié)構(gòu)中重復(fù)執(zhí)行的部分提取出來(lái)，編成一個(gè)獨(dú)立的小程序段（即循環(huán)體部分），然后對(duì)這個(gè)小程序段重復(fù)執(zhí)行50次（循環(huán)次數(shù)），這就構(gòu)成了循環(huán)。圖3-6循環(huán)結(jié)構(gòu)第33頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.初始化

規(guī)定循環(huán)體中各控制變量的初始狀態(tài)。

2.循環(huán)體

這是循環(huán)程序需要重復(fù)執(zhí)行的部分。對(duì)這部分編程的時(shí)候要注意兩個(gè)問(wèn)題：指令要具有通用性，程序要便于修改。程序盡可能簡(jiǎn)化。第34頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

(3)循環(huán)修改

循環(huán)程序每執(zhí)行一次，都要對(duì)數(shù)據(jù)的地址指針、循環(huán)次數(shù)等作一次修改，這就是循環(huán)修改。

(4)循環(huán)控制

根據(jù)循環(huán)結(jié)束條件，判斷循環(huán)是否結(jié)束。常用作循環(huán)控制的變量是循環(huán)次數(shù)。第35頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月參考程序如下：

START：MOVR0，#SBUF；數(shù)據(jù)的源地址

MOVR1，#DATA；數(shù)據(jù)的目的地址

MOVR7，#50；循環(huán)次數(shù)

LOOP：MOVA，@R0；源地址中數(shù)據(jù)送ACPLA；取反

MOV@R1，A；取反后的數(shù)據(jù)送目的地址

INCR0；源地址加1，準(zhǔn)備取下一個(gè)數(shù)

INCR1；目的地址加1，準(zhǔn)備接收下一個(gè)數(shù)

DJNZR7，LOOP；循環(huán)結(jié)束？未結(jié)束重新取數(shù)

RET

循環(huán)程序按結(jié)構(gòu)分，有單重循環(huán)與多重循環(huán)。在多重循環(huán)中，只允許外重循環(huán)嵌套內(nèi)重循環(huán)；不允許循環(huán)相互交叉，也不允許從循環(huán)程序的外部跳入循環(huán)程序的內(nèi)部。

第36頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2．循環(huán)結(jié)構(gòu)的典型應(yīng)用——定時(shí)

在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，常有定時(shí)的需要，如定時(shí)中斷、定時(shí)檢測(cè)、定時(shí)掃描等。定時(shí)功能可以使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，但更多的是使用定時(shí)程序完成。定時(shí)程序是典型的循環(huán)程序，它通過(guò)執(zhí)行一個(gè)具有固定延時(shí)時(shí)間的循環(huán)體來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的推移，因此，又常把定時(shí)程序叫做延時(shí)程序。定時(shí)程序的延時(shí)時(shí)間不受器件的限制，只要選擇好循環(huán)初值，就可以實(shí)現(xiàn)幾秒、幾分、乃至幾年的時(shí)間延遲。

第37頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)單循環(huán)延時(shí)單循環(huán)延時(shí)是最簡(jiǎn)單的定時(shí)程序。如：

DELAY：MOVR7，#TIME；TIME是循環(huán)程序控制變

；量，可以取任意值

LOOP：NOPNOPNOPDJNZR7，LOOP

其中的NOP是空操作指令，它不做任何操作，只是消磨時(shí)間。該程序段的延時(shí)時(shí)間可以這樣計(jì)算：NOP指令的機(jī)器周期是1，DJNZ指令的機(jī)器周期是2，因此循環(huán)一次共需5個(gè)機(jī)器周期。如果單片機(jī)的晶振頻率采用12MHz，則一個(gè)機(jī)器周期是1μs，因此循環(huán)一次的延遲時(shí)間是5μs。第38頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

延時(shí)程序中總的延時(shí)時(shí)間為5×TIME（μs），根據(jù)程序的需要，TIME可以任意取值（不超過(guò)8位二進(jìn)制的表示范圍）。因此該程序的最長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間是（TIME=0時(shí)）

5×256=1280（μs）

(2)較長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)

單循環(huán)延時(shí)的延遲時(shí)間較短，為了延長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間，可以采用多重循環(huán)的方法。

例7編寫延時(shí)1s子程序，要求：晶振采用12MHz，用三重循環(huán)編寫。

分析：用12MHz晶振，機(jī)器周期是1μs，程序如下：

DELAY：MOVR7，#20；1μsD1：MOVR6，#200；1μsD2：MOVR5，#123；1μs

第39頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

NOP；1μsDJNZR5，$；2μs，共（2×123）μsDJNZR6，D2；2μs，共〔（2×123+2+2）

×200〕μs，即50msDJNZR7，D1；2μs，共〔（2×123+2+2）

×200+2+1〕×20+2=1000062μs≈1sRET；2μs

在該程序中，改變不同的寄存器初值，可以實(shí)現(xiàn)不同的定時(shí)要求。

(3)以一個(gè)基本的延時(shí)程序滿足不同的定時(shí)要求

如果系統(tǒng)中有多個(gè)定時(shí)需要，我們可以先設(shè)計(jì)一個(gè)基本的延時(shí)程序，通過(guò)對(duì)這個(gè)基本延時(shí)程序的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)所需的不同定時(shí)。如將例7延時(shí)1秒的DELAY作為基本的延時(shí)程序，則實(shí)現(xiàn)5秒、10秒的調(diào)用情況如下：第40頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

MOVR0，#5；5sLOOP1：ACALLDELAY；1sDJNZR0，LOOP1……MOVR0，#10；10sLOOP2：ACALLDELAY；1sDJNZR0，LOOP2……

例8已知某單片機(jī)溫控系統(tǒng)每隔50ms測(cè)一次溫度，測(cè)得的8位溫度值存在特殊功能寄存器SBUF中，請(qǐng)編程求其1s的平均值，并存于60H中。（設(shè)1s采樣溫度總和不超過(guò)255）程序如下：

AVR1S：MOVR2，#0；溫度初值為0MOVR4，#20；平均次數(shù)為20第41頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

LOOP：MOVA，SBUF；讀溫度值

ADDA，R2；溫度求和

MOVR2，A；回存

LCALLDELAY50；延時(shí)50ms，延時(shí)子程序略

DJNZR4，LOOP；20次采樣完否？未完繼續(xù)

MOVA，R2；和存入AMOVB，#20；除數(shù)存入BDIVAB；求均值

MOV60H，ARET

請(qǐng)嘗試編寫延時(shí)50ms子程序。第42頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.4程序設(shè)計(jì)實(shí)例3.4.1數(shù)據(jù)極值查找程序

極值查找就是在指定的數(shù)據(jù)區(qū)中挑出最大值或最小值。

例9從內(nèi)部RAM30H單元開始存有8個(gè)無(wú)符號(hào)8位二進(jìn)制數(shù)，請(qǐng)編程查找到最大值，并將其存放于40H單元。

分析：假定在比較過(guò)程中，用A存放大數(shù)，與之逐個(gè)比較的另一個(gè)數(shù)存放在2AH單元。流程圖見圖3-7。圖3-7最大值查找程序流程圖第43頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

程序如下：

MOVR1，#30H；數(shù)據(jù)區(qū)首址

MOVR5，#08H；數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度

MOVA，@R1；讀第一個(gè)數(shù)

DECR5；修改數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

LOOP：INCR1MOV2AH，@R1；讀下一個(gè)數(shù)

CJNEA，2AH，BJ；數(shù)值比較

AJMPLOOP1BJ：JNCLOOP1；A值大，轉(zhuǎn)移

MOVA，@R1；大數(shù)送ALOOP1：DJNZR5，LOOP；繼續(xù)

MOV40H，A；最大值送40HSJMP$第44頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3.4.2數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序

數(shù)碼轉(zhuǎn)換通常采用子程序調(diào)用的方法進(jìn)行，即由子程序完成具體的轉(zhuǎn)換功能，而由主程序組織數(shù)據(jù)和安排結(jié)果。例10在內(nèi)部RAM的SHU16單元存有兩位十六進(jìn)制數(shù)，請(qǐng)將其轉(zhuǎn)換成ASCII碼，并存放于ASCL(低位的ASCII碼)和ASCH(高位的ASCII碼)兩單元。

主程序如下：

MAIN：MOVSP，#5FH；設(shè)堆棧指針

PUSHSHU16；16進(jìn)制數(shù)進(jìn)棧

ACALLASC16；調(diào)轉(zhuǎn)換子程序

POPASCL；第一位轉(zhuǎn)換結(jié)果送ASCLMOVA，SHU16；再取原16進(jìn)制數(shù)

SWAPA；高低半字節(jié)交換

PUSHACC；交換后的16進(jìn)制數(shù)進(jìn)棧

ACALLASC16；轉(zhuǎn)換

POPASCH；第二位轉(zhuǎn)換結(jié)果送ASCHSJMP$第45頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

子程序如下：

ASC16：DECSP；跳過(guò)斷點(diǎn)保護(hù)內(nèi)容PCDECSPPOPACC；彈出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)

ANLA，#0FH；屏蔽高位

ADDA,#7；修改變址寄存器指針

MOVCA,@A+PC；查表

PUSHACC；2字節(jié)，查表結(jié)果進(jìn)棧

INCSP;2字節(jié)，修改斷點(diǎn)指針回到斷點(diǎn)保護(hù)內(nèi)容

INCSP；2字節(jié)，

RET；1字節(jié)，

ASCTAB：DB'012345678'；ASCII碼表

DB'9ABCDEF'END第46頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

這是一個(gè)很典型的程序，在閱讀時(shí)應(yīng)注意這樣兩個(gè)問(wèn)題：

（1）該程序強(qiáng)化了堆棧的使用，這對(duì)于大家加深理解堆棧的概念十分有利。在程序中用到了兩種使用堆棧的方法：

用堆棧傳遞數(shù)據(jù)。使要轉(zhuǎn)換的16進(jìn)制數(shù)在主程序中進(jìn)棧（PUSHSHU16）而在子程序中出棧（POPACC），最后再通過(guò)堆棧把轉(zhuǎn)換結(jié)果返回主程序（POPASCL）。低位轉(zhuǎn)換其堆棧的變化見圖3-8；系統(tǒng)在調(diào)用子程序時(shí)自動(dòng)完成的PC入棧操作。由于要轉(zhuǎn)換的16進(jìn)制數(shù)是在主程序中先于斷點(diǎn)值PC

（ACALLASC16下一條指令的地址）入棧，這樣在子程序中要取出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，就得修改堆棧指針SP，以指向該數(shù)據(jù)。第47頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

（2）在ASCII碼表中，是以字符串的形式列出的16進(jìn)制數(shù)，但在匯編的過(guò)程中，寫入存儲(chǔ)單元的是該字符串的ASCII碼形式。圖3-8數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序的堆棧變化圖第48頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.4.3課題與實(shí)訓(xùn)4程序設(shè)計(jì)一．實(shí)訓(xùn)目的

1．熟悉匯編語(yǔ)言的基本格式、偽指令的使用方法。

2．學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法。二．課題要求

1．將60H~69H單元存放的10個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)按照從小到大的順序重新排列。

2．選擇課后思考題與習(xí)題的部分程序運(yùn)行并調(diào)試出來(lái)。三．背景知識(shí)

可采用冒泡排序法。冒泡排序法把一批數(shù)據(jù)想象成縱向排列，采用自下而上的方法比較相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)，如果這兩個(gè)數(shù)據(jù)的大小順序符合要求，則保持原樣，否則交換它們的位置。這樣比較一輪后，最小的數(shù)據(jù)就像氣泡一樣浮到最頂上，故稱冒泡排序法。第49頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

實(shí)際編程設(shè)計(jì)時(shí)，每一輪操作都從數(shù)據(jù)區(qū)的首地址開始，向末端推進(jìn)。一般來(lái)講，N個(gè)數(shù)據(jù)要進(jìn)行N－1輪次比較和交換排序。表3-1表示了60H~65H單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的冒泡排序的執(zhí)行過(guò)程。表3-1冒泡排序過(guò)程說(shuō)明第50頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

假定60H~65H單元存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)為無(wú)序數(shù)列，從最上面開始進(jìn)行相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)的比較，大的數(shù)據(jù)放上面，小的數(shù)據(jù)放下面。第一輪操作，6個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行6－1＝5次比較，最大數(shù)據(jù)58“沉淀”到最下面（65H單元）。第二輪操作58不參加，5個(gè)數(shù)據(jù)需比較6－2＝4次，5個(gè)數(shù)據(jù)中的最大值36“沉淀”到64H單元。對(duì)于本例，經(jīng)過(guò)三輪操作就可以完成排序。采用冒泡排序法，一般應(yīng)設(shè)立一個(gè)標(biāo)志位，在每輪開始時(shí)將標(biāo)志位清0，在操作過(guò)程中出現(xiàn)位置交換，標(biāo)志位置1，每輪結(jié)束時(shí)若標(biāo)志位為0，則說(shuō)明數(shù)據(jù)已經(jīng)有序，可以提前結(jié)束排序，從而提高了效率。第51頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖3-9冒泡排序流程圖

四．程序流程圖第52頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.4.4課題與實(shí)訓(xùn)5交通燈的設(shè)計(jì)

一．實(shí)訓(xùn)目的

1．進(jìn)一步熟悉單片機(jī)I/O接口的線路連接。

2．學(xué)習(xí)順序控制程序的編程技術(shù)。

二．課題要求

用仿真器的P1口控制4只雙色LED燈，來(lái)模擬十字路口交通燈的工作方式，本次實(shí)訓(xùn)交通燈變化規(guī)律如下：假設(shè)一個(gè)十字路口是東西南北走向。初始狀態(tài)為東西南北均紅燈。停頓1秒后轉(zhuǎn)狀態(tài)S1（南北綠燈，東西紅燈）。延時(shí)20秒，轉(zhuǎn)S2（南北綠燈閃3次變黃燈,東西紅燈）。再轉(zhuǎn)S3（東西綠燈，南北紅燈）。延時(shí)20秒，轉(zhuǎn)S4（東西綠燈閃3次變黃燈,南北紅燈）。最后跳轉(zhuǎn)至S1循環(huán)。第53頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三．背景知識(shí)

雙色LED燈有三只引腳，工作時(shí)，中間引腳接地，另外兩支引腳單獨(dú)接高電平時(shí)，一種亮紅光，一種亮綠光，兩只引腳同時(shí)接高電平時(shí)，亮黃光。在本次實(shí)訓(xùn)線路中，P1.0～P1.3接雙色LED的綠燈引腳，當(dāng)P1.0～P1.3輸出1時(shí)，相應(yīng)燈亮綠光，P1.4～P1.7接雙色LED的紅燈引腳，當(dāng)P1.4～P1.7輸出1時(shí)，相應(yīng)燈亮紅光，如果P1.0和P1.4同時(shí)為1，則RG南亮黃光，其余道理與此相同。四．硬件電路

(見圖3-10

)

圖3-10交通燈電路第54頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ORG0000H LJMPSTART ORG0100H START：MOVSP,#60HMOVA,#0F0H；初始狀態(tài)(紅燈) MOVP1,A MOVR2,#10；延時(shí)1秒

LCALLDELAYS1：MOVA,#69H；南北綠燈,東西紅燈

MOVP1,A MOVR2,#200；延時(shí)20秒

LCALLDELAYS2：MOVR3,#03H；南北綠燈閃3次變黃燈,東西紅燈

GLIS：MOVA,#69H

五．軟件設(shè)計(jì)第55頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY MOVA,#60H MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY DJNZR3,GLIS MOVA,#0F9H MOVP1,A MOVR2,#10；延時(shí)1秒

LCALLDELAYS3：MOVA,#96H；南北紅燈,東西綠燈

MOVP1,A MOVR2,#200；延時(shí)20秒

LCALLDELAY第56頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

S4：MOVR3,#03H；東西綠燈閃3次變黃燈,南北紅燈GLIS1：MOVA,#96H MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY MOVA,#90H MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY DJNZR3,GLIS1 MOVA,#0F6H MOVP1,A MOVR2,#10；延時(shí)1秒

LCALLDELAY LJMPS1第57頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DELAY：MOVR1,#200；延時(shí)程序

D1：MOVR0,#248；延時(shí)100毫秒

DJNZR0,$DJNZR1,D1DJNZR2,DELAYRETEND

六．總結(jié)與思考

本實(shí)訓(xùn)電路只是用單片機(jī)模擬交通燈的管理，真正的交通燈還要考慮到燈的驅(qū)動(dòng)等實(shí)際問(wèn)題。

想一想，如果采用建表方式，程序該如何設(shè)計(jì)？第58頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.4.5課題與實(shí)訓(xùn)6以循環(huán)方式實(shí)現(xiàn)流水燈

一．實(shí)訓(xùn)目的

1．進(jìn)一步熟悉單片機(jī)I/O接口的線路連接。

2．學(xué)習(xí)循環(huán)程序的編程技術(shù)。二．課題要求

用單片機(jī)的P1口控制8只LED燈，作P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→P1.4→P1.5→P1.6→P1.7的依次單燈點(diǎn)亮，間隔0.2秒，接下來(lái)8只LED燈全滅1次，間隔0.2秒；然后作P1.7→P1.6→P1.5→P1.4→P1.3→P1.2→P1.1→P1.0的依次單燈點(diǎn)亮，間隔0.2秒，接下來(lái)8只LED燈全滅1次，間隔0.2秒，再?gòu)拈_始狀態(tài)循環(huán)，8只LED燈即呈現(xiàn)出流水燈的狀態(tài)。第59頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三．背景知識(shí)

循環(huán)程序用于需要多次反復(fù)執(zhí)行的相同操作，因此在編制程序時(shí)，首先應(yīng)該確定的就是有哪些相同的操作可由循環(huán)部分實(shí)現(xiàn)。在該實(shí)訓(xùn)中，我們用數(shù)據(jù)傳送指令向P1.0→P1.7一次送數(shù)，所以對(duì)送出數(shù)據(jù)的處理過(guò)程就是相同的；延時(shí)時(shí)間都是0.2秒，這也是相同的，這兩部分都可以用循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在編制具體的循環(huán)程序時(shí)，要設(shè)置一個(gè)存放循環(huán)次數(shù)的寄存器，通常選用R2～R7中的任何一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)（R0和R1常用于寄存器間接尋址。當(dāng)然，程序中如果不采用間接尋址方式，R0和R1也可用來(lái)存放循環(huán)次數(shù)）。程序每循環(huán)一次，循環(huán)次數(shù)寄存器內(nèi)容要減1，當(dāng)該寄存器內(nèi)容減到0時(shí)，表示循環(huán)結(jié)束，這兩個(gè)過(guò)程可用DJNZ指令實(shí)現(xiàn)。第60頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

四．硬件電路圖3-11流水燈電路第61頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

參考程序如下：

ORG0000HSTART:MOV

A,#0FFH；設(shè)初值

MOV

R0,#8；移動(dòng)八次

CLR

C；將CY清0LOOP1:RLC

A；帶進(jìn)位位循環(huán)左移

MOV

P1,A；送P1口,P1.0燈亮

ACALL

DELAY；調(diào)延時(shí)

DJNZR0,

LOOP1；判斷是否左移8次

MOV

A,#0FFH；夠八次,燈全滅

MOV

P1,AACALL

DELAYMOV

A,#0FFH；設(shè)初值

MOV

R0,#8；移動(dòng)八次

CLR

C；將CY清0五．軟件設(shè)計(jì)第62頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

LOOP2:RRC

A；帶進(jìn)位位循環(huán)右移

MOV

P1,A；送P1口,P1.7燈亮

ACALL

DELAYDJNZ

R0,LOOP2；判斷是否右移8次

MOV

A,#0FFH；夠八次,燈全滅

MOV

P1,AACALL

DELAYAJMP

START；重新開始

DELAY:MOV

R5,#4；延時(shí)0.2秒

D1:MOV

R6,#200D2:MOV

R7,#123NOPDJNZ

R7,$DJNZ

R6,D2

第63頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

DJNZ

R5,