单片机原理及应用优秀课件.ppt
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1、单片机原理及应用课件第1页,本讲稿共50页4.1 4.1 编程的步骤、方法和技巧编程的步骤、方法和技巧4.1.1 4.1.1 编程的步骤编程的步骤4.1.2 4.1.2 编程的方法和技巧编程的方法和技巧4.1.3 4.1.3 汇编语言程序的基本结汇编语言程序的基本结构构第2页,本讲稿共50页4.1.1 4.1.1 编程的步骤编程的步骤一、分析问题一、分析问题二、确定算法二、确定算法三、画程序流程图三、画程序流程图四、编写程序四、编写程序第3页,本讲稿共50页一、分析问题对需要解决的问题进行分析,以求对问题对需要解决的问题进行分析,以求对问题由正确的理解。如,由正确的理解。如,解决问题的任务是什
2、么?解决问题的任务是什么?工作过程?工作过程?现有的条件,已知数据,对运算的精度和现有的条件,已知数据,对运算的精度和速度方面的要求?速度方面的要求?设计的硬件结构是否方便编程?设计的硬件结构是否方便编程?第4页,本讲稿共50页二、确定算法算法是如何将实际问题转化成程序模块来算法是如何将实际问题转化成程序模块来处理。处理。在编程以前,先要对几种不同的算法进行在编程以前,先要对几种不同的算法进行分析、比较,找出最适宜的算法分析、比较,找出最适宜的算法第5页,本讲稿共50页三、画程序流程图程序流程图是使用各种图形、符号、有向线段等来说明程程序流程图是使用各种图形、符号、有向线段等来说明程序设计过程
3、的一种直观的表示。序设计过程的一种直观的表示。流程图步骤分得越细致,编写程序是也越方便。流程图步骤分得越细致,编写程序是也越方便。画流程图是程序结构设计是采用的一种重要手段。画流程图是程序结构设计是采用的一种重要手段。一个系统软件有总的流程图(主程序框图)和局部的流程一个系统软件有总的流程图(主程序框图)和局部的流程图。图。流程图常采用的图形和符号。流程图常采用的图形和符号。第6页,本讲稿共50页椭圆框椭圆框或桶形框或桶形框:表示程序的开始或结束。矩形框矩形框:表示要进行的工作。:表示要进行的工作。菱形框菱形框:表示要判断的事情,菱形框内的表达:表示要判断的事情,菱形框内的表达式表示要判断的内
4、容。式表示要判断的内容。圆圈圆圈:表示连接点:表示连接点指向线指向线:表示程序的流向:表示程序的流向第7页,本讲稿共50页四、编写程序用用89C51汇编语言编写的源程序行(一条汇编语言编写的源程序行(一条语句)包括四个部分,也叫四个字段:语句)包括四个部分,也叫四个字段:标号标号:操作码操作码操作数操作数;注释注释 每个字段之间要用分隔符分隔,而每个字段内部不能使每个字段之间要用分隔符分隔,而每个字段内部不能使用分隔符。可以用作分隔符的符号:空格用分隔符。可以用作分隔符的符号:空格“”、冒号、冒号“:”、逗号、逗号“,”、分号、分号“;”等。等。例:例:LOOP:MOV A,#00H;立即数;
5、立即数00HA第8页,本讲稿共50页标号标号是用户定义的符号地址。标号是用户定义的符号地址。一条指令的标号是该条指令的符号名字,标号的值是汇编一条指令的标号是该条指令的符号名字,标号的值是汇编这条指令时指令的地址。这条指令时指令的地址。标号由以英文字母开始的标号由以英文字母开始的18个字母或数字组成,个字母或数字组成,以冒号以冒号“:”结尾。结尾。标号可以由赋值伪指令赋值,如果没有赋值,汇编标号可以由赋值伪指令赋值,如果没有赋值,汇编程序把存放该指令目标码第一字节的存储单元的地程序把存放该指令目标码第一字节的存储单元的地址赋给该标号,所以,标号又叫指令标号。址赋给该标号,所以,标号又叫指令标号
6、。第9页,本讲稿共50页操作码操作码是必不可少的。操作码是必不可少的。它用一组字母符号表示指令的操作码。在它用一组字母符号表示指令的操作码。在89C51中,由中,由89C51的指令助记符组成。的指令助记符组成。第10页,本讲稿共50页操作数汇编语言指令可能要求或不要求操作数,所以这一字段可能汇编语言指令可能要求或不要求操作数,所以这一字段可能有也可能没有。有也可能没有。若有两个操作数,操作数之间用逗号若有两个操作数,操作数之间用逗号“,”分开。分开。操作数包括的内容有:操作数包括的内容有:(1)工作寄存器:由)工作寄存器:由PSW.3和和PSW.4规定的当前工作寄存规定的当前工作寄存器区中的器
7、区中的R0R7。(2)特殊功能寄存器:)特殊功能寄存器:21个个SFR的名字。的名字。(3)标号名:赋值标号)标号名:赋值标号由汇编指令由汇编指令EQU等赋值的标号;指令标号等赋值的标号;指令标号指令标号指示的指令的第一字节地址是该标号的值。指令标号指示的指令的第一字节地址是该标号的值。(4)常数:可用二进制()常数:可用二进制(B)、十进制、十六进制()、十进制、十六进制(H),若常数以),若常数以字符开头,前面加字符开头,前面加0。(5)$:用来表示程序计数器的当前值。:用来表示程序计数器的当前值。(6)表达式:汇编时,计算出表达式的值填入目标码。)表达式:汇编时,计算出表达式的值填入目标
8、码。第11页,本讲稿共50页注释注释部分不是汇编语言的功能部分,只是注释部分不是汇编语言的功能部分,只是用语增加程序的可读性。用语增加程序的可读性。良好的注释是汇编语言程序编写中的重要良好的注释是汇编语言程序编写中的重要组成部分。组成部分。第12页,本讲稿共50页4.1.2 4.1.2 编程的方法和技巧编程的方法和技巧一、模块化的程序设计方法一、模块化的程序设计方法二、编程技巧二、编程技巧第13页,本讲稿共50页一、模块化的程序设计方法1、程序功能模块化的优点、程序功能模块化的优点2、划分模块的原则、划分模块的原则第14页,本讲稿共50页1、程序功能模块化的优点单个模块结构的程序功能单一,易于
9、编写、调试和修改。单个模块结构的程序功能单一,易于编写、调试和修改。便于分工,从而可使多个程序员同时进行程序的编写便于分工,从而可使多个程序员同时进行程序的编写和调试工作,加快软件研制进度。和调试工作,加快软件研制进度。程序可读性好,便于功能扩充和版本升级。程序可读性好,便于功能扩充和版本升级。对程序的修改可局部进行,其它部分可以保持不变。对程序的修改可局部进行,其它部分可以保持不变。对于使用频繁的子程序可以建立子程序库,便于多个对于使用频繁的子程序可以建立子程序库,便于多个模块调用。模块调用。第15页,本讲稿共50页2、划分模块的原则每个模块应具有独立的功能,能产生一个明确的结每个模块应具有
10、独立的功能,能产生一个明确的结果,即单模块的功能高内聚性。果,即单模块的功能高内聚性。模块之间的控制耦合应尽量简单,数据耦合应尽量少,即模块之间的控制耦合应尽量简单,数据耦合应尽量少,即模块间的低耦合性。控制耦合是指模块进入和退出的条件模块间的低耦合性。控制耦合是指模块进入和退出的条件及方式,数据耦合是指模块间的信息交换方式、交换量的及方式,数据耦合是指模块间的信息交换方式、交换量的多少及交换频繁程度。多少及交换频繁程度。模块长度适中。模块长度适中。20条条100条的范围较合适。条的范围较合适。第16页,本讲稿共50页二、编程技巧1、尽量采用循环结构和子程序。、尽量采用循环结构和子程序。2、尽
11、量少用无条件转移指令。、尽量少用无条件转移指令。3、对于通用的子程序,考虑到其通用性,除了用于存放、对于通用的子程序,考虑到其通用性,除了用于存放子程序入口参数的寄存器外,子程序中用到的其他寄存子程序入口参数的寄存器外,子程序中用到的其他寄存器的内容应压入堆栈(返回前再弹出),即保护现场。器的内容应压入堆栈(返回前再弹出),即保护现场。4、在中断处理程序中,除了要保护处理程序中用到的寄、在中断处理程序中,除了要保护处理程序中用到的寄存器外,还要保护标志寄存器。存器外,还要保护标志寄存器。5、用累加器传递入口参数或返回参数比较方便,在子、用累加器传递入口参数或返回参数比较方便,在子程序中,一般不
12、必把累加器内容压入堆栈。程序中,一般不必把累加器内容压入堆栈。第17页,本讲稿共50页4.1.3 4.1.3 汇编语言程序的基本结构汇编语言程序的基本结构一、顺序程序一、顺序程序二、分支程序二、分支程序三、循环程序三、循环程序第18页,本讲稿共50页一、顺序程序顺序程序是最简单的程序结构,即顺序结顺序程序是最简单的程序结构,即顺序结构。构。程序按顺序一条一条地执行指令程序按顺序一条一条地执行指令。第19页,本讲稿共50页二、分支程序程序分支是通过条件转移指令实现的,即根据条件程序分支是通过条件转移指令实现的,即根据条件对程序的执行进行判断、满足条件则进行程序转移,对程序的执行进行判断、满足条件
13、则进行程序转移,不满足条件就顺序执行程序。不满足条件就顺序执行程序。分支程序又分为单分支和多分支结构。分支程序又分为单分支和多分支结构。多分支程序是首先把分支程序按序号排列,然后按序多分支程序是首先把分支程序按序号排列,然后按序号值进行转移。号值进行转移。第20页,本讲稿共50页二、分支程序在在MCS-51指令系统中,通过条件判断实现单分支指令系统中,通过条件判断实现单分支程序转移的指令有:程序转移的指令有:JZ、JNZ、CJNE、DJNZ等。等。此外还有以位状态作为条件进行程序分支的指令,此外还有以位状态作为条件进行程序分支的指令,如如JC、JNC、JB、JNB、JBC等。使用这些指令等。使
14、用这些指令可以完成可以完成0、1、正、负,以及相等、不相等作为各、正、负,以及相等、不相等作为各种条件判断依据的程序转移。种条件判断依据的程序转移。结构如图结构如图4-1所示。所示。例子如例例子如例4-1所示。所示。第21页,本讲稿共50页例4-1例例4-1:128种分支转移程序。种分支转移程序。功能:根据入口条件转移到功能:根据入口条件转移到128个目的地址。个目的地址。入口:(入口:(R3)=转移目的地址的序号转移目的地址的序号00H7FH。出口:转移到相应子程序入口。出口:转移到相应子程序入口。128个子程序首址JMP_128:MOV A,R3 RL A MOV DPTR,#JMPTAB
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