第3章 MCS-51单片机汇编语言程序设计.ppt
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1、第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 单片机原理、接口及应用单片机原理、接口及应用单片机原理、接口及应用单片机原理、接口及应用第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 内内 容容 提提 要要概述概述伪伪指令指令汇编语言程序设计步骤汇编语言程序设计步骤顺序程序设计顺序程序设计分支程序设计分支程序设计循环程序设计循环程序设计位操作程序设计位操作程序设计子程序子程序小结小结第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 3.1 3.1 概述概述MCS-51单片机的编程语言可以是汇编语言也可以单片机的编程语言可以是汇编语言也可
2、以是高级语言(如是高级语言(如C语言),高级语言编程快捷,但程序语言),高级语言编程快捷,但程序长,占用存储空间大,执行慢;汇编语言产生的目标长,占用存储空间大,执行慢;汇编语言产生的目标程序简短,占用存储空间小,执行快,能充分发挥计程序简短,占用存储空间小,执行快,能充分发挥计算机的硬件功能。无论是高级语言还是汇编语言,源算机的硬件功能。无论是高级语言还是汇编语言,源程序都要转换成目标程序(机器语言)单片机才能执程序都要转换成目标程序(机器语言)单片机才能执行。行。第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 连接连接/定位器定位器L51汇编语言汇编语言源程序源程序汇编
3、器汇编器A51符号转换程序符号转换程序OHS51绝对地址绝对地址目标程序目标程序.BINC语言程序语言程序浮浮动动地地址址目目标标程程序序编译器编译器C51HEX图图3-1两种语言源程序转换成目标程序两种语言源程序转换成目标程序第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 目目前前很很多多公公司司将将编编辑辑器器、汇汇编编器器、编编译译器器、连连接接/定定位位器器、符符号号转转换换程程序序做做成成集集成成软软件件包包,用用户户进进入入该该集集成成环环境境,编编辑辑好好程程序序后后,只只需需点点击击相相应应菜菜单单就就可可以以完完成成上上述述的的各各步步,如如WAVEWAV
4、E、KEIL KEIL,WAVEWAVE集成软件的使用见附录。集成软件的使用见附录。汇汇编编:将将汇汇编编语语言言源源程程序序转转换换成成机机器器语语言言目目标标程程序序的的过程称为汇编。过程称为汇编。汇汇编编程程序序:能能将将汇汇编编语语言言源源程程序序转转换换成成机机器器语语言言目目标标程序的系统软件称为汇编程序。程序的系统软件称为汇编程序。第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 汇编的方法汇编的方法:汇编的方法有两种:汇编的方法有两种1.手工汇编手工汇编:人工查指令表,查出程序中每条指令对应的机人工查指令表,查出程序中每条指令对应的机器代码。早期的计算机使用。
5、器代码。早期的计算机使用。2.机器汇编机器汇编:用计算机中的汇编程序对用户源程序进行汇编。用计算机中的汇编程序对用户源程序进行汇编。用机器汇编要提供给汇编一些信息,遵循汇编程用机器汇编要提供给汇编一些信息,遵循汇编程序的一些约定。这些由伪指令指定。序的一些约定。这些由伪指令指定。第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 1)确定程序中每条汇编语言指令的指令机器码确定程序中每条汇编语言指令的指令机器码2)确定每条指令在存储器中的存放地址确定每条指令在存储器中的存放地址3)提供错误信息提供错误信息4)提供目标执行文件提供目标执行文件(*.OBJ/*.HEX)和列表文件和列
6、表文件(*.LST)地址地址机器码机器码源程序源程序ORG 2000H2000H7830 MAIN:MOVR0,#30H2002HE6MOVA,R0第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 1.机器指令:指令系统中的全部指令。每条机器指令都机器指令:指令系统中的全部指令。每条机器指令都有对应的机器代码,可以被有对应的机器代码,可以被CPU执行。执行。2.伪指令:伪指令:汇编控制指令,没有指令代码,只用于汇编汇编控制指令,没有指令代码,只用于汇编过程,为汇编程序提供汇编信息。过程,为汇编程序提供汇编信息。一、汇编语言指令类型一、汇编语言指令类型 宏汇编功能:将需要反复多
7、次执行的程序段定义成一个宏宏汇编功能:将需要反复多次执行的程序段定义成一个宏指令名(宏定义)。编程时,可在程序中使用宏指令名来替指令名(宏定义)。编程时,可在程序中使用宏指令名来替代被定义的程序段(宏调用)。代被定义的程序段(宏调用)。3.2伪指令伪指令第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 宏定义过程宏定义过程:宏调用过程:宏调用过程:宏指令名宏指令名 实际参数实际参数 宏指令名宏指令名 实际参数实际参数宏指令名宏指令名 MACRO 形式参数形式参数 ;被定义的程序段;被定义的程序段 ENDM第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 二伪
8、指令二伪指令 常用伪指令及功能:常用伪指令及功能:1.起始指令起始指令ORGnn功能:定义程序或数据块的起始地址。功能:定义程序或数据块的起始地址。指示此语句后面的程序指示此语句后面的程序或数据块以或数据块以nn为起始地址,连续存放在程序存储器中。为起始地址,连续存放在程序存储器中。指令地址指令地址机器码机器码源程序源程序ORG 2000H2000H7830MAIN:MOVR0,#30H2002HE6MOVA,R0ORG3000H3000H23 TAB:DB23H,100,A3001H643002H41第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 2.字字节节定定义义标标
9、号号:DB(字字节节常常数数,或字符或表达式)或字符或表达式)功功能能:指指示示在在程程序序存存储储器器中中以以标标号号为为起起始始地地址址的的单单元元里里存存放放的的数数为为字字节节数数据据(八八位位二二进进制数)。制数)。例例如如 LN:DB 32,C,25H,-1;LNLN+2地地址址单单元元依依次次存存放放20H,43H,25H,FFH地址地址 数据数据LN20LN+143LN+225LN+3FF3.字定义字定义标号:标号:DW(字常数或表达式字常数或表达式)作用:作用:指示在程序存储器中以标号为起始地址指示在程序存储器中以标号为起始地址的单元里存放的数为字数据(即的单元里存放的数为字
10、数据(即16位的二进制数),位的二进制数),例如:例如:GH:DW1234H,5678H,08GH1234GH+25678GH+40008第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 5.等值指令等值指令标号标号EQU(数值表达式)(数值表达式)表示表示EQU两边的量等值,用于为标号或标识符赋值。两边的量等值,用于为标号或标识符赋值。例如:例如:X1EQU2000HX2EQU0FHMAIN:MOVDPTR,#X1;DPTR=2000HADDA,#X2;A=A+0FH4保留字节保留字节标号:标号:DS(数值表达式)数值表达式)作用:作用:指示在程序存储器中保留以标号为起始地
11、指示在程序存储器中保留以标号为起始地址的若干字节单元,其单元个数由数值表达式指定。址的若干字节单元,其单元个数由数值表达式指定。例如例如L1:DS32;从从L1地址开始保留地址开始保留32个存储单元。个存储单元。第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 6.位定义位定义标号标号BIT 位地址位地址 作用:作用:同同EQU指令,不过定义的是位操作地址。指令,不过定义的是位操作地址。例如例如AICBITP1.1。7.汇编结束汇编结束 END作用:作用:指示源程序段结束。指示源程序段结束。END指令放在程序的最后。指令放在程序的最后。A51汇编程序还有一些其它的伪指令,列在
12、教材表汇编程序还有一些其它的伪指令,列在教材表3-1中,以中,以备查阅。备查阅。第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 汇编语言程序设计步骤汇编语言程序设计步骤一一.确定方案和计算方法确定方案和计算方法二二.了解应用系统的硬件配置、性能指标了解应用系统的硬件配置、性能指标三三.建立系统数学模型,确定控制算法和操作步骤建立系统数学模型,确定控制算法和操作步骤四四.合理分配存储器单元和了解合理分配存储器单元和了解I/O接口地址接口地址五五.编制源程序编制源程序1.按功能设计程序,明确各程序之间按功能设计程序,明确各程序之间的相互关系的相互关系2.用流程图表示程序结构和功
13、能用流程图表示程序结构和功能开始开始1YN?3.程序中用注释说明指令在程序中的程序中用注释说明指令在程序中的作用,方便阅读、调试和修改作用,方便阅读、调试和修改第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 顺序程序设计顺序程序设计例例3-1编程将外部数据存储器编程将外部数据存储器的的000EH和和000FH单元的内单元的内容相换。容相换。常用程序结构常用程序结构顺序程序、分支程序、顺序程序、分支程序、循环程序、子程序循环程序、子程序000EH000FH000EH000FH000EH000FH000EH000FH分析分析:外部数据存储器的数据操外部数据存储器的数据操作只能用
14、作只能用MOVX指令,且只能指令,且只能和和A之间传送,因此必须用一个之间传送,因此必须用一个中间环节作暂存,设用中间环节作暂存,设用20H单元。单元。用用R0、R1指示两单元的低八位指示两单元的低八位地址,高八位地址由地址,高八位地址由P2指示。指示。编程过程如下:编程过程如下:000EH000FH000EH000FH000EH000FH第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 ORG0000HMOVP2,#0H;送地址高八位至送地址高八位至P2口口MOVR0,#0EH;R0=0EHMOVR1,#0FH;R1=OFHMOVXA,R0;A=(000EH)MOV20H,
15、A;(20H)=(000EH)MOVXA,R1;A=(000FH)XCHA,20H;A=(000EH),(20H)=(000FH)MOVXR1,AMOVA,20HMOVXR0,A;交换后的数送各单元交换后的数送各单元SJMP$END第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 3.3顺序程序设计顺序程序设计顺序程序顺序程序(简单程序简单程序),程序走向只有一条路径,程序走向只有一条路径例例3-2:将:将R4R5双字节符号数求补程序。双字节符号数求补程序。ORG0000HMOVA,R5;取低字节取低字节CPLAADDA,#1;低字节变补低字节变补MOVR5,AMOVA,R4
16、;取高字节取高字节CPLAADDCA,#0;高字节变补高字节变补ORLA,#80H;恢复负号恢复负号MOVR4,AEND第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 例例3-3分解压缩式分解压缩式BCD码码,使其成为非压缩式使其成为非压缩式BCD码。码。ORG0000HMOV R0,#40H;设指针设指针MOV A,R0;取一个字节取一个字节MOV R2,A;暂存暂存ANLA,#0FH;清清0高半字节高半字节INCR0MOV R0,A;保存数据个位保存数据个位片内片内RAM42H41H40H65MOV A,R2SWAPA;十位换到低半字节十位换到低半字节ANLA,#0FH
17、INCR0MOV R0,A;保存数据十位保存数据十位END05050606第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 地址数据TAB0TAB+11TAB+24TAB+39TAB+416HTAB+525H例例3-4设变量放在片内设变量放在片内RAM的的20H单元单元,其值为其值为00H05H之间之间,要求编查表程序要求编查表程序,查出变量的平方值查出变量的平方值,并放入片内并放入片内RAM的的21H单元。单元。ORG0000HMOVDPTR,#TABMOVA,20HMOVCA,A+DPTR;查表查表MOV21H,ASJMP$TAB2:DB00H,01H,04H,09H,1
18、6H,25HEND分析分析:在程序存储器安排一张平方表,首地址为:在程序存储器安排一张平方表,首地址为TAB,以,以DPTR指向表首址,指向表首址,A存放变量值,利用查表指令存放变量值,利用查表指令MOVCA,A+DPTR,即可求得。,即可求得。表中数据用表中数据用BCD码存放合乎人们的习惯码存放合乎人们的习惯.如果平方值为两个字节,程序应如何编。如果平方值为两个字节,程序应如何编。DPTRA第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 ORG 0000HORG 0000HMOVA,R2 JNBACC.7,N;为正数?;为正数?CPLA;负数变补;负数变补 INCA MO
19、VR2,AN:SJMP$;结束;结束 3.4 3.4 分支程序的设计分支程序的设计 由条件转移指令构成程序判断框部分,形成分支结构由条件转移指令构成程序判断框部分,形成分支结构3.5.1 3.5.1 单分支程序单分支程序一个判断决策框,两种分支结构图。一个判断决策框,两种分支结构图。条件满足条件满足?N影响条件影响条件Y处理段处理段条件满足条件满足?N影响条件影响条件Y处理处理1处理处理2例例1 1 求求8 8位有符号数的绝对值。位有符号数的绝对值。方法:正数不变,负数变补方法:正数不变,负数变补第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 例例2用单片机加重力传感器作磅
20、秤,秤出重量后算出行李运费用单片机加重力传感器作磅秤,秤出重量后算出行李运费价格,其秤出的重量以价格,其秤出的重量以10kg为为1个计价单位个计价单位G,G已存入已存入40H单元。单元。计价方法计价方法为为50kg以内按以内按3元元,50kg以上以上分段计价分段计价:50kg按按3元计价元计价,超过部分按,超过部分按2元计价。元计价。由此列出算式:由此列出算式:G3+(G-5)2;当当G5M=G3;当;当G53G因重复使用,先暂存在因重复使用,先暂存在R2。流程。流程见左见左,程序如下:程序如下:第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 ORG0100HFRT:MOV
21、A,40H;取行李重量计价单位取行李重量计价单位GMOVR3,AMOVB,#03H;运费;运费M=G3MULABMOVR2,A;暂存;暂存3GMOVA,R3;取回;取回GCJNEA,#05H,L1;G5?SJMPWETCL1:JCWETC;是,转至;是,转至WETCSUBBA,#05H;否则;否则M=3G+2(G-5)RLCAADDA,R2MOVR2,AWETC:MOV41H,R2;存运费;存运费MRET第第3章章MCS-51单片机汇编语言程序设计单片机汇编语言程序设计 多分支散转程序的设计多分支散转程序的设计有一类分支程序有一类分支程序,它根据不同的输入条件或不同的运算结果它根据不同的输入条
22、件或不同的运算结果,转向不同的处理程序转向不同的处理程序,称之为散转程序。这类程序通常利用称之为散转程序。这类程序通常利用JMPA+DPTR间接转移指令实现转移。有如下两种设计方法:间接转移指令实现转移。有如下两种设计方法:1.查转移地址表查转移地址表:将将转移地址转移地址列成表格,将表格的内容作转移的目标地址。列成表格,将表格的内容作转移的目标地址。2.查转移指令表查转移指令表:将转移到不同程序的将转移到不同程序的转移指令转移指令列成表格,判断条件后查表,列成表格,判断条件后查表,转到表中指令执行转到表中指令执行,下面用两个例子说明。下面用两个例子说明。第第3章章MCS-51单片机汇编语言程
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