单片机——程序的基本结构备课讲稿.pptx

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1、MCS51 单片机单片机2.7 2.7 2.7 2.7 程序程序程序程序(chngx)(chngx)(chngx)(chngx)的基本结构的基本结构的基本结构的基本结构第一页，共31页。2.7 程序的基本(jbn)结构一、绪论(xln)二、基本(jbn)结构1.1.顺序顺序结构结构 2.2.分支分支结构结构3.3.查表结构查表结构4.4.子程序子程序结构结构5.5.循环结构循环结构 第二页，共31页。绪 论 在汇编语言程序设计中，普遍采用结构化程序设在汇编语言程序设计中，普遍采用结构化程序设计方法。任何复杂的程序都可由顺序结构、分支结构、计方法。任何复杂的程序都可由顺序结构、分支结构、循环结构

2、、子程序结构等程序构成循环结构、子程序结构等程序构成(guchng)。结构。结构程序设计的特点是程序的结构清晰、易于读写和验证、程序设计的特点是程序的结构清晰、易于读写和验证、可靠性高。可靠性高。第三页，共31页。不管多么简单或复杂的程序，总离不开若干顺序程序段所组成的。如图1所示，A框和B框分别代表不同(b tn)的程序段，是A、B顺序执行。它是最简单、最基本的程序结构，其特点是按指令的排列顺序一条条地执行，直到全部指令执行完毕为止。图图2-7-1 顺序程序结构顺序程序结构(jigu)A B ab第四页，共31页。几几种种基基本本结构构顺序序结构构分支分支结构构查表表结构构子程序子程序结构构

3、循循环结构构基本(jbn)结构顺序序结构构分支分支结构构查表表结构构子程序子程序结构构循循环结构构第五页，共31页。顺序顺序顺序顺序(shnx)(shnx)(shnx)(shnx)结构结构结构结构 程序段程序段A 程序段程序段 B 顺序结构顺序结构顺序结构顺序结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)程序：是程序：是程序：是程序：是一种最简单、最基本的程序，一种最简单、最基本的程序，一种最简单、最基本的程序，一种最简单、最基本的程序，按照程序编写的顺序逐条依次按照程序编写的顺序逐条依次按照程序编写的顺序逐条依次按照程序编写的顺序逐条依次执行，直到程序结束。这是程执行，直到程序结束。这

4、是程执行，直到程序结束。这是程执行，直到程序结束。这是程序的最基本的形式，任何程序序的最基本的形式，任何程序序的最基本的形式，任何程序序的最基本的形式，任何程序都离不开这种形式。都离不开这种形式。都离不开这种形式。都离不开这种形式。顺序(shnx)结构第六页，共31页。【例1】将片内RAM的20H单元中的压缩BCD码拆成两个ASCII码存入(cn r)21H、22H单元。高4位转换后存在21H单元，低4位转换后存在22H单元。图图图图1-2 1-2 压缩压缩压缩压缩BCDBCD码转换成两个码转换成两个码转换成两个码转换成两个(lin)ASCII(lin)ASCII字符字符字符字符图图图图 方法

5、一方法一 分析：两个分析：两个 BCD BCD 码拼装在一个单元内叫压码拼装在一个单元内叫压缩缩(y su)BCD(y su)BCD码。设码。设20H 20H 内为压缩内为压缩(y su)BCD(y su)BCD 码码59,22H59,22H通过变换通过变换 BCD BCD 码码“5”“5”为为ASCIIASCII码码“35”“35”；BCD BCD 码码“9”“9”变换为变换为ASCIIASCII码码“39”“39”。第七页，共31页。程序入口：程序入口：20H 程序出口：程序出口：21H、22H 根据分析图设计程序：根据分析图设计程序：MOV A,20HANL A,#0FH ；屏蔽高；屏蔽

6、高4位位ADD A,#30H ；得到低；得到低4位位ASCII码码MOV 21H,A ；个位；个位ASCII码送码送21HANL 20H,#0F0H ；屏蔽低；屏蔽低4位位MOV A,20H ；送；送ASWAP A ；高位；高位(o wi)交换到低位交换到低位ADD A,#30H ；得到高；得到高4位位ASCII码码MOV 22H，A ；十位十位ASCII码送码送22H第八页，共31页。分支(fnzh)结构 顺序结构程序只能解决一些简单的算术、逻辑运算、顺序结构程序只能解决一些简单的算术、逻辑运算、顺序结构程序只能解决一些简单的算术、逻辑运算、顺序结构程序只能解决一些简单的算术、逻辑运算、传送

7、操作等。实际控制问题往往要求计算机能根据给定传送操作等。实际控制问题往往要求计算机能根据给定传送操作等。实际控制问题往往要求计算机能根据给定传送操作等。实际控制问题往往要求计算机能根据给定(i dni dn )的条件进行判断，再选择不同的处理路径，从而的条件进行判断，再选择不同的处理路径，从而的条件进行判断，再选择不同的处理路径，从而的条件进行判断，再选择不同的处理路径，从而表现出某种智能。表现出某种智能。表现出某种智能。表现出某种智能。程序要求改变程序执行顺序，即程序的流向有两个或两程序要求改变程序执行顺序，即程序的流向有两个或两程序要求改变程序执行顺序，即程序的流向有两个或两程序要求改变程

8、序执行顺序，即程序的流向有两个或两个以上时，这种程序结构称为分支程序结构，分支程序的个以上时，这种程序结构称为分支程序结构，分支程序的个以上时，这种程序结构称为分支程序结构，分支程序的个以上时，这种程序结构称为分支程序结构，分支程序的特点是程序中包含有转移指令。根据分支出口的不同分为特点是程序中包含有转移指令。根据分支出口的不同分为特点是程序中包含有转移指令。根据分支出口的不同分为特点是程序中包含有转移指令。根据分支出口的不同分为简单分支程序和多路分支程序。简单分支程序和多路分支程序。简单分支程序和多路分支程序。简单分支程序和多路分支程序。第九页，共31页。分支分支分支分支(fnzh)(fnz

9、h)(fnzh)(fnzh)结构结构结构结构 程序段程序段程序段程序段A A 程序段程序段程序段程序段 B B 分支结构：程序中含有分支结构：程序中含有分支结构：程序中含有分支结构：程序中含有(hn yu)(hn yu)(hn yu)(hn yu)转转转转移指令移指令移指令移指令分支分支结构构无条件无条件无条件无条件分支分支分支分支有条件有条件有条件有条件分支分支分支分支单单分支分支分支分支结结构构构构多分支多分支多分支多分支结结构构构构条件条件条件条件(tioji(tiojin)n)Y YN N分支结构第十页，共31页。程序段程序段程序段程序段2 2 条件条件条件条件满满足足足足吗吗？Y Y

10、N N开始开始开始开始 程序段程序段程序段程序段1 1 程序段程序段程序段程序段3 3 结结束束束束 分支程序分支程序分支程序分支程序2 2 开始开始开始开始 程序段程序段程序段程序段1 1 结结束束束束 数字关数字关数字关数字关键码键码 分支程序分支程序分支程序分支程序3 3 分支程序分支程序分支程序分支程序1 1 程序段程序段程序段程序段2 2 （b b）多分支）多分支）多分支）多分支(fnzh)(fnzh)结构结构结构结构分支程序分支程序(chngx)(chngx)的两类结构的两类结构（a a）单分支）单分支）单分支）单分支(fnzh)(fnzh)结构结构结构结构 第十一页，共31页。【

11、例【例【例【例2 2】有一离散函数如下】有一离散函数如下】有一离散函数如下】有一离散函数如下(rxi)(rxi)式所示，试编写程序，根式所示，试编写程序，根式所示，试编写程序，根式所示，试编写程序，根据据据据x x求求求求y y的值，设变量的值，设变量的值，设变量的值，设变量x x保存在保存在保存在保存在30H30H中，结果存入中，结果存入中，结果存入中，结果存入31H31H单元。单元。单元。单元。已知已知已知已知 y=y=解：单片机中负数一般用补码表解：单片机中负数一般用补码表解：单片机中负数一般用补码表解：单片机中负数一般用补码表示，只要能够判断示，只要能够判断示，只要能够判断示，只要能够

12、判断(pndun)x(pndun)x0 0、x x0 0和和和和 x x0 0便能够方便实现函便能够方便实现函便能够方便实现函便能够方便实现函数。采用数。采用数。采用数。采用JZJZ指令进行判断指令进行判断指令进行判断指令进行判断(pndun)(pndun)，程序流程图如图，程序流程图如图，程序流程图如图，程序流程图如图2 21 1所示。所示。所示。所示。图图2-7-2 程序程序(chngx)流程图流程图 第十二页，共31页。START:MOV A,30H JZ OUT ；x0,转移转移(zhuny)ANL A#80H ；x0,判断正负号判断正负号 JZ OUT1 ；x小于小于0，yx MOV

13、 31H,30H SJMP OK OUT:MOV 31H,#3 ；x0，则，则y3 OUT1:MOV A,#5 ；x0，y5+x ADD A,30H MOV 31H,A OK:SJMP$第十三页，共31页。查表结构(jigu)MCS51汇编指令系统提供了两条专用汇编指令系统提供了两条专用(zhunyng)的的查表指令：查表指令：MOVC A，A+DPTR 基址寄存器基址寄存器DPTR能提供能提供16位基位基址，因此查表范围址，因此查表范围(fnwi)可达可达64KB空间，且表格的空间，且表格的大小和位置也可在大小和位置也可在64KB ROM中任意安排。中任意安排。MOVC A，A+PC 表格只

14、能放在该指令的表格只能放在该指令的256个地址单元内，个地址单元内，地址需要调整。地址需要调整。查表查表是把事先安排的数据按照一定的顺序编制成表格存是把事先安排的数据按照一定的顺序编制成表格存放在放在 ROM 中，然后根据输入的数据，从表格中查出所中，然后根据输入的数据，从表格中查出所需的结果。查表可以将复杂的问题变得简单。需的结果。查表可以将复杂的问题变得简单。第十四页，共31页。【例【例【例【例3 3】根据项目一流水灯电路电路，采用查表方法根据项目一流水灯电路电路，采用查表方法根据项目一流水灯电路电路，采用查表方法根据项目一流水灯电路电路，采用查表方法(fngf)(fngf)实实实实现相同

15、功能。现相同功能。现相同功能。现相同功能。解：解：解：解：用查表法实现用查表法实现用查表法实现用查表法实现(shxin)(shxin)流水灯，要设计一个流水灯，要设计一个流水灯，要设计一个流水灯，要设计一个LEDLED点点点点亮码表格，根据亮码表格，根据亮码表格，根据亮码表格，根据8 8个个个个LEDLED点亮次序，制作数码表格，为了点亮次序，制作数码表格，为了点亮次序，制作数码表格，为了点亮次序，制作数码表格，为了循环点亮循环点亮循环点亮循环点亮LEDLED，在点亮第，在点亮第，在点亮第，在点亮第8 8个个个个LEDLED后返回点亮第后返回点亮第后返回点亮第后返回点亮第1 1个个个个LEDL

16、ED，表格可以设置一个结束标志码，表格可以设置一个结束标志码，表格可以设置一个结束标志码，表格可以设置一个结束标志码FFHFFH。当取显示码为结。当取显示码为结。当取显示码为结。当取显示码为结束标志束标志束标志束标志FFHFFH时，返回取第时，返回取第时，返回取第时，返回取第1 1个显示码。个显示码。个显示码。个显示码。第十五页，共31页。ORG 0000H LJMP STRAT ORG 0100H STRAT：MOV R1,#0 ;R1用于计数，用于计数，R1清零清零 MOV DPTR,#TAB ;设置表地址指针设置表地址指针 GO：MOV A,R1 LOOP:MOVC A,A+DPTR ；

17、查表取显示码；查表取显示码 CJNE A,#0FFH,OK ；不是结束码显示码送；不是结束码显示码送P0口口 SJMP STRAT ；是结束码，重新开始；是结束码，重新开始 OK：MOV P0,A LCALL DEL ；延时；延时1s INC R1 ；循环；循环(xnhun)左移一次左移一次 SJMP GO （此处略延时程序（此处略延时程序DEL）TAB：DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH DB 0DFH,0BFH,7FH,0FFH ；LED点亮码，点亮码，0FFH为结束码为结束码 .END第十六页，共31页。可以被调用的程序段称为子程序。在实际问题中，常可以被调用的程序段

18、称为子程序。在实际问题中，常常会遇到在一个程序中有许多相同的运算或操作，例如多字节常会遇到在一个程序中有许多相同的运算或操作，例如多字节的加、减、字符处理等。如果的加、减、字符处理等。如果(rgu)(rgu)每遇到这些运算和操作，每遇到这些运算和操作，都从头做起，则使程序非常繁琐且浪费内存。因此在实际应用都从头做起，则使程序非常繁琐且浪费内存。因此在实际应用中，通常把这些多次使用的程序段，按一定结构编好，存放在中，通常把这些多次使用的程序段，按一定结构编好，存放在内存中，当需要时，程序可以去调用这些独立的程序段。因此，内存中，当需要时，程序可以去调用这些独立的程序段。因此，字程序就是一种能完成

19、某一特定任务的程序段。字程序就是一种能完成某一特定任务的程序段。子程序第十七页，共31页。子程序的设计子程序的设计(shj)(shj)1 1、给每个子程序赋予、给每个子程序赋予(fy)(fy)名字名字2 2、现场保护、现场保护(boh)(boh)与恢复与恢复3 3、参数、参数的正确传递的正确传递4 4、子程序、子程序说明说明第十八页，共31页。在编写子程序时应注意在编写子程序时应注意(zh y)(zh y)以下问题以下问题1 1、子程序应有入口地址、子程序应有入口地址(dzh)(dzh)（用标号）（用标号）2 2、主程序调用、主程序调用(dioyng)(dioyng)子程序子程序两个子程序调用

20、指令：两个子程序调用指令：（1 1）绝对调用指令：）绝对调用指令：ACALL addr11 ACALL addr11（2 2）长调用指令：）长调用指令：LCALL addr16LCALL addr16第十九页，共31页。在编写子程序时应注意在编写子程序时应注意(zh y)(zh y)以下问题以下问题3 3、注意设置堆栈指针和现场、注意设置堆栈指针和现场(xinchng)(xinchng)保护保护4 4、最后、最后(zuhu)(zuhu)一条指令必须是一条指令必须是RETRET指令指令5 5、子程序可以嵌套，即子程序可、子程序可以嵌套，即子程序可以调用子程序（以调用子程序（最多最多8 8层层）6

21、 6、在子程序调用时，还要注意参在子程序调用时，还要注意参数传递的问题数传递的问题 第二十页，共31页。子程序的基本子程序的基本(jbn)(jbn)结构结构MAINMAIN：；IN IN为主程序或调用程序标号为主程序或调用程序标号(bioho)(bioho)LCALL SUB LCALL SUB ；调用子程序；调用子程序SUBSUB SUBSUB：PUSH PSWPUSH PSW ；现场保护；现场保护 PUSH ACCPUSH ACC 子程序处理程序段子程序处理程序段POP ACCPOP ACC ；现场恢复；现场恢复POP PSWPOP PSWRETRET ；最后一条指令必须为；最后一条指令必

22、须为RETRET第二十一页，共31页。【例【例【例【例4 4】编写一个通用子程序，实现】编写一个通用子程序，实现】编写一个通用子程序，实现】编写一个通用子程序，实现N N个单字节无符号数之和个单字节无符号数之和个单字节无符号数之和个单字节无符号数之和(N 100H)(N 100H)。调用该子程序完成将片内部。调用该子程序完成将片内部。调用该子程序完成将片内部。调用该子程序完成将片内部30H30H5FH5FH中存放的中存放的中存放的中存放的单字节无符号数求和单字节无符号数求和单字节无符号数求和单字节无符号数求和(qi h)(qi h)，结果存入，结果存入，结果存入，结果存入60H60H、61H6

23、1H单元中单元中单元中单元中(高高高高位在前位在前位在前位在前)。第二十二页，共31页。ORG 0100H SUB2：PUSH PSW ;保护现场保护现场 MOV R1,#0 ;目的单元清目的单元清0 INC R1 MOV R1,#0 LOOP：MOV A,R0 ;取数取数 ADD A,R1 ;求和求和 MOV R1,A ;存和的低字节数存和的低字节数 DEC R1 ;修改指针，指向和的高位修改指针，指向和的高位(o wi)地址地址 CLR A ADDC A,R1 ;取进位位取进位位 MOV R1,A ;存和的高字节数存和的高字节数 INC R1 ;修改指针，指向和的低位地址修改指针，指向和的

24、低位地址 INC R0 ;修改指针，指向下一个单元修改指针，指向下一个单元 DJNZ R2,LOOP POP PSW ;恢复现场恢复现场 RET(1)(1)子程序如下子程序如下(rxi)(rxi)：第二十三页，共31页。ORG 0000H MAIN：MOV R0,#30H ;设置设置R0为入口指针为入口指针(zhzhn)寄存寄存器器 MOV R1,#60H ;设置设置R1为出口指针为出口指针(zhzhn)寄存寄存器器 MOV R2,#2FH ;设置设置R2传递字节数传递字节数 ACALL SUB2 TOEND：END(2)(2)子程序如下子程序如下(rxi)(rxi)：第二十四页，共31页。在

25、应用程序中，有时需要多次反复执行相同的操作，只是在应用程序中，有时需要多次反复执行相同的操作，只是操作的操作数不同，这时就可以采用循环程序结构。循环程序操作的操作数不同，这时就可以采用循环程序结构。循环程序可以显著可以显著(xinzh)缩短程序，减少程序所占用的存储空间，使缩短程序，减少程序所占用的存储空间，使程序结构大大优化。程序结构大大优化。循环(xnhun)结构循环程序一般循环程序一般(ybn)包括以下包括以下几部分：几部分：（1 1 1 1）设置循环初值）设置循环初值）设置循环初值）设置循环初值 在进入循环之前，要设置循环次数、循环体工作在进入循环之前，要设置循环次数、循环体工作在进入

26、循环之前，要设置循环次数、循环体工作在进入循环之前，要设置循环次数、循环体工作单元的单元的单元的单元的 初值初值初值初值等。等。等。等。（2 2）循环处理）循环处理）循环处理）循环处理 循环体是循环程序需要反复执行的部分，是循环程序结构循环体是循环程序需要反复执行的部分，是循环程序结构循环体是循环程序需要反复执行的部分，是循环程序结构循环体是循环程序需要反复执行的部分，是循环程序结构的的的的 主体主体主体主体部分。部分。部分。部分。（3 3）循环修改）循环修改）循环修改）循环修改 每执行一次循环，要对参数进行修改，使指针指向下一每执行一次循环，要对参数进行修改，使指针指向下一每执行一次循环，要

27、对参数进行修改，使指针指向下一每执行一次循环，要对参数进行修改，使指针指向下一数据数据数据数据 所在所在所在所在的位置，为进入下一轮循环作准备。的位置，为进入下一轮循环作准备。的位置，为进入下一轮循环作准备。的位置，为进入下一轮循环作准备。（4 4）循环控制）循环控制）循环控制）循环控制 应用程序的条件判断循环程序是否结束。应用程序的条件判断循环程序是否结束。应用程序的条件判断循环程序是否结束。应用程序的条件判断循环程序是否结束。第二十五页，共31页。循环程序循环程序(chngx)有两种基有两种基本结构，本结构，图图2-7-3 循环程序基本循环程序基本(jbn)结构结构一种是先执行一种是先执行

28、(zhxng)后判断，后判断，一种是先判断后执行。一种是先判断后执行。第二十六页，共31页。【例【例5】设设8051使用使用12 MHz晶振，晶振，试设计试设计延延迟迟(ynch)100 ms的延的延时时程序。程序。（一般延（一般延时时程序采用循程序采用循环环程序程序结结构）构）DELAY：MOV R2,#200 ;延时一个机器延时一个机器(j q)周期周期T=1 msLOOP1：MOV B,#250 ;每循环延时每循环延时1 ms LOOP2：NOP DJNZ B,LOOP2 ;250*2=500 ms DJNZ R2,LOOP1 ;0.5ms*200=100 ms RET延时程序延时程序(

29、chngx)如下：如下：第二十七页，共31页。【例【例6】对项对项目一流水灯目一流水灯电电路，要求每个路，要求每个LED闪闪亮亮5次（亮次（亮灭灭各各0.5s）后，再）后，再转转到下一个到下一个LED闪闪亮，循亮，循环环(xnhun)不不止。止。ORG 0000H ;程序程序(chngx)开始地址开始地址 MAIN：MOV A,#0FEH ;初值初值 1111 1110 送送P0口口 ;低电平点亮低电平点亮LED LOOP：MOV R5,#5 ;闪烁次数设置闪烁次数设置 MOV P0,A LCALL DEL ;延时延时0.5s LOOP1：MOV P0,#0FFH ;LED熄灭熄灭0.5s L

30、CALL DEL MOV P0,A ;LED点亮点亮0.5s解：本例是一种常用解：本例是一种常用(chn yn)循环程序结构，用循环程序结构，用R5作闪烁次作闪烁次数计数数计数第二十八页，共31页。LCALL DEL DJNZ R5,LOOP1 ；闪烁没有到；闪烁没有到5次，返回继续次，返回继续 RL A ；闪烁；闪烁5次后转到下一个次后转到下一个LED JMP LOOP DEL：MOV R1,#20 ；以下是；以下是0.5s延时子程序延时子程序(chngx)DL3:MOV R2,#50 DL2:MOV R3,#250 DL1:DJNZ R3,DL1 DJNZ R2,DL2 DJNZ R1,DL3 RET END ；程序；程序(chngx)结束结束第二十九页，共31页。第三十页，共31页。谢谢谢谢(xi xie)指导！指导！谢指导谢指导(zhdo)指导指导谢指导谢指导指导指导谢谢指导！谢谢指导！谢谢谢谢指导指导！指指第三十一页，共31页。