片機(jī)第4章匯編語言程序設(shè)計(jì)知識.ppt

第四章 匯編語言程序設(shè)計(jì),4.1.1匯編語言的構(gòu)成,用MCS-51匯編語言編寫的源程序行（一條語句）包括四個(gè)部分，也叫四個(gè)字段： 標(biāo)號：操作碼操作數(shù)；注釋 每個(gè)字段之間要用分隔符分隔，而每個(gè)字段內(nèi)部不能使用分隔符?？梢杂米鞣指舴姆枺嚎崭瘛?”、冒號“：”、逗號“，”、分號“；”等。 例：LOOP：MOV A，#00H；立即數(shù)00HA,標(biāo)號,標(biāo)號是用戶定義的符號地址。 一條指令的標(biāo)號是該條指令的符號名字，標(biāo)號的值是匯編這條指令時(shí)指令的地址。 標(biāo)號由以英文字母開始的18個(gè)字母或數(shù)字組成，以冒號“：”結(jié)尾。 標(biāo)號可以由賦值偽指令賦值，如果沒有賦值，匯編程序把存放該指令目標(biāo)碼第一字節(jié)的存儲(chǔ)單元的地址賦給該標(biāo)號，所以，標(biāo)號又叫指令標(biāo)號。,操作碼,操作碼是必不可少的。 它用一組字母符號表示指令的操作碼。在MCS-51中，由MCS-51的指令助記符組成。,操作數(shù),匯編語言指令可能要求或不要求操作數(shù)，所以這一字段可能有也可能沒有。 若有兩個(gè)操作數(shù)，操作數(shù)之間用逗號“，”分開。 操作數(shù)包括的內(nèi)容有： （1）工作寄存器：由PSW.3和PSW.4規(guī)定的當(dāng)前工作寄存器區(qū)中的R0R7。 （2）特殊功能寄存器：21個(gè)SFR的名字。 （3）標(biāo)號名：賦值標(biāo)號由匯編指令EQU等賦值的標(biāo)號；指令標(biāo)號指令標(biāo)號指示的指令的第一字節(jié)地址是該標(biāo)號的值。 （4）常數(shù)：可用二進(jìn)制（B）、十進(jìn)制、十六進(jìn)制（H），若常數(shù)以字符開頭，前面加0。 （5）$：用來表示程序計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。 （6）表達(dá)式：匯編時(shí)，計(jì)算出表達(dá)式的值填入目標(biāo)碼。,注釋,注釋部分不是匯編語言的功能部分，只是用語增加程序的可讀性。 良好的注釋是匯編語言程序編寫中的重要組成部分。,偽指令,偽指令不是真正的指令，無對應(yīng)的機(jī)器碼，在匯編時(shí)不產(chǎn)生目標(biāo)程序，只是用來對匯編過程進(jìn)行某種控制。,ORG 匯編起始命令,格式：ORG 16位地址 功能：規(guī)定該偽指令后面程序的匯編地址，即匯編后生成目標(biāo)程序存放的起始地址。例如： ORG 2000H START：MOV A，#64H 規(guī)定了START的地址是2000H，又規(guī)定了匯編后的第一條指令碼從2000H開始存放。,EQU 賦值命令,格式：字符名稱 EQU 項(xiàng)（數(shù)或匯編符號） 功能：把“項(xiàng)”賦給“字符名稱”。 注意：字符名稱不等于標(biāo)號（其后沒有冒號）；其中的項(xiàng)，可以是數(shù)，也可以是匯編符號。EQU賦值過的符號名可以用作數(shù)據(jù)、代碼地址、位地址或一個(gè)立即數(shù)。可以是8位的，也可以是16位的。,EQU 賦值命令,例1： AA EQU R1 MOV A，AA；AA代表工作寄存器R1 例2： A10 EQU 10 DELY EQU 07EBH MOV A，A10；A10作為片內(nèi)的一個(gè)直接地址 LCALL DELY；DELY作為一個(gè)16位子程序的入口地址,DB 定義字節(jié)命令,格式：DB（項(xiàng)或項(xiàng)表） 功能：通知匯編程序從當(dāng)前ROM地址開始，保留一個(gè)字或字節(jié)串的存儲(chǔ)單元，并存入DB后的數(shù)據(jù)。 注意：項(xiàng)或項(xiàng)表可以是一個(gè)字節(jié)，用逗號隔開的字節(jié)串或括在單引號中的ASCII字符串。 例如：,DB 定義字節(jié)命令,ORG 2000H DB 0A3H LIST：DB 26H，03H STR：DB ABC 經(jīng)匯編后（2000H）=A3H， （2001H）=26H， （2002H）=03H， （2003H）=41H， （2004H）=42H， （2005H）=43H，（41H，42H，43H分別為A，B，C的ASCII碼）,DW 定義字命令,格式：DW 16位數(shù)據(jù)項(xiàng)或項(xiàng)表 功能：把DW后的16位數(shù)據(jù)項(xiàng)或項(xiàng)表從當(dāng)前地址連續(xù)存放。每項(xiàng)數(shù)值為16位二進(jìn)制數(shù)，高8位先放，低8位后存放。DW用于定義一個(gè)地址表。 例如：,DW 定義字命令,ORG 1500H TABLE：DW 7234H，8AH，10H 經(jīng)匯編后（1500H）=72H， （1501H）=34H， （1502H）=00H， （1503H）=8AH， （1504H）=00H， （1505H）=10H，,DS 定義存儲(chǔ)空間命令,格式：DS 表達(dá)式 功能：在匯編時(shí)，從指定地址開始保留DS之后表達(dá)式的值所規(guī)定的存儲(chǔ)單元以備后用。 例如： ORG 1000H DS 08H DB 30H，8AH 匯編后，從1000H保留8個(gè)單元，然后從1008H按DB命令給內(nèi)存賦值，即（1008H）=30H （1009H）=8AH,BIT 位地址符號命令,格式：字符名 BIT 位地址 功能：把BIT后的位地址值賦給字符名。其中字符名不是標(biāo)號，其后沒有冒號，但字符名是必須的。 例如： A1 BIT P1.0 A2 BIT 02H 匯編后，P1口第0位的位地址90H就賦給了A1，而A2的值則為02H。,DATA 數(shù)據(jù)地址賦值命令,格式：字符名稱 DATA 表達(dá)式 功能：與EQU類似，但有以下差別： 1、EQU定義的字符名必須先定義后使用，而DATA定義的字符名可以后定義先使用。 2、用EQU偽指令可以把一個(gè)匯編符號賦給一個(gè)名字，而DATA只能把數(shù)據(jù)賦給字符名。 3、DATA語句可以把一個(gè)表達(dá)式的值賦給字符名稱，其中的表達(dá)式應(yīng)是可求值的。,END 匯編結(jié)束指令,格式：END 功能：通知匯編程序結(jié)束匯編。在END之后所有的匯編指令均不予以處理。,4.2 匯編語言源程序的編輯和匯編,4.2.1 源程序編輯,在微型計(jì)算機(jī)上，借助編輯軟件，編寫或修改匯編語言源程序。如行編輯或屏幕編輯軟件。,4.2.2 源程序的匯編,匯編：將匯編語言源程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼表示的目標(biāo)程序的過程。對單片機(jī)有： 一、手工匯編 二、機(jī)器匯編 三、反匯編,一、手工匯編,通過手工方式查指令編碼表，逐個(gè)把助記符指令“翻譯”成機(jī)器碼，然后把得到的機(jī)器碼程序鍵入單片機(jī)，進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行。 手工匯編的缺點(diǎn)： 1、偏移量的計(jì)算容易出錯(cuò) 2、程序的修改會(huì)引起后面指令地址的變化，轉(zhuǎn)移指令的偏移量也要重新計(jì)算。,二、機(jī)器匯編,機(jī)器匯編是在計(jì)算機(jī)上使用交叉匯編程序進(jìn)行源程序的匯編。匯編工作由機(jī)器自動(dòng)完成，最后得到以機(jī)器碼表示的目標(biāo)程序。,三、反匯編,將二進(jìn)制機(jī)器語言程序翻譯成匯編語言程序的過程稱反匯編。 匯編和反匯編的過程如圖4-3所示。,源程序 （匯編語言）,目標(biāo)碼 （機(jī)器語言）,匯編（匯編程序）,反匯編（匯編程序）,圖4-3 匯編和反匯編過程,4.3 編程的步驟、方法和技巧,4.3.1 編程的步驟,一、分析問題 二、確定算法 三、畫程序流程圖 四、編寫程序,一、分析問題,對需要解決的問題進(jìn)行分析，以求對問題由正確的理解。 解決問題的任務(wù)是什么？ 工作過程？ 現(xiàn)有的條件，已知數(shù)據(jù)，對運(yùn)算的精度和速度方面的要求？ 設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)是否方便編程？,二、確定算法,算法是如何將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成程序模塊來處理。 在編程以前，先要對幾種不同的算法進(jìn)行分析、比較，找出最適宜的算法,三、畫程序流程圖,程序流程圖是使用各種圖形、符號、有向線段等來說明程序設(shè)計(jì)過程的一種直觀的表示。 流程圖步驟分得越細(xì)致，編寫程序是也越方便。 畫流程圖是程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是采用的一種重要手段。 一個(gè)系統(tǒng)軟件有總的流程圖（主程序框圖）和局部的流程圖。 流程圖常采用的圖形和符號。,橢圓框,或桶形框,：表示程序的開始或結(jié)束。,矩形框,：表示要進(jìn)行的工作。,菱形框,：表示要判斷的事情，菱形框內(nèi)的表達(dá)式表示要判斷的內(nèi)容。,圓圈,：表示連接點(diǎn),指向線,：表示程序的流向,4.4 匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu),一、順序程序 二、分支程序 三、循環(huán)程序,一、順序程序,順序程序是最簡單的程序結(jié)構(gòu)，即順序結(jié)構(gòu)。 程序按順序一條一條地執(zhí)行指令。,例：請編寫能把20H單元內(nèi)兩個(gè)BCD數(shù)變成相應(yīng)的ASCII碼并放在20H（高位）和21H（低位）,分析：根據(jù)ACSII字符表，09的BCD數(shù)和ASCII碼相差30H。所以，只要將20H中兩個(gè)BCD數(shù)拆開，分別加30H,程序如下： ORG 1000H MOV R0, #22H MOV R0, #00H MOV A, 20H XCHD A, R0 ORL 22H, #30H SWAP A ORL A, #30H MOV 21H, A SJMP $ END,例2：16位數(shù)求補(bǔ)。設(shè)16位二進(jìn)制數(shù)在R1R0中，求補(bǔ)結(jié)果存于R3R2中。,Back,二、分支程序,程序分支是通過條件轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)的，即根據(jù)條件對程序的執(zhí)行進(jìn)行判斷、滿足條件則進(jìn)行程序轉(zhuǎn)移，不滿足條件就順序執(zhí)行程序。 分支程序又分為單分支和多分支結(jié)構(gòu)。 多分支程序是首先把分支程序按序號排列，然后按序號值進(jìn)行轉(zhuǎn)移。,在MCS-51指令系統(tǒng)中，通過條件判斷實(shí)現(xiàn)單分支程序轉(zhuǎn)移的指令有：JZ、JNZ、CJNE、DJNZ等。此外還有以位狀態(tài)作為條件進(jìn)行程序分支的指令，如JC、JNC、JB、JNB、JBC等。使用這些指令可以完成0、1、正、負(fù)，以及相等、不相等作為各種條件判斷依據(jù)的程序轉(zhuǎn)移。,例：片內(nèi)RAM ONE和TWO兩個(gè)單元中存有兩個(gè)無符號數(shù)，將兩個(gè)數(shù)中的小者存入30H單元。,Back,三、循環(huán)程序,在程序運(yùn)行時(shí)，有時(shí)需要連續(xù)重復(fù)執(zhí)行某段程序，可以使用循環(huán)程序。其結(jié)構(gòu)包括四部分： 1、置循環(huán)初值 2、循環(huán)體（循環(huán)工作部分） 3、修改控制變量 4、循環(huán)控制部分 其組織方式如圖4-2所示。,1、置循環(huán)初值,對于循環(huán)程序中所使用的工作單元，在循環(huán)開始時(shí)應(yīng)置初值。 例如，工作寄存器設(shè)置計(jì)數(shù)初值，累加器A清0，以及設(shè)置地址指針、長度等。,2、循環(huán)體（循環(huán)工作部分）,重復(fù)執(zhí)行的程序段部分，分為循環(huán)工作部分和循環(huán)控制部分。 循環(huán)控制部分每循環(huán)一次，檢查結(jié)束條件，當(dāng)滿足條件時(shí)，就停止循環(huán)，往下繼續(xù)執(zhí)行其他程序,3、修改控制變量,在循環(huán)程序中，不許給出循環(huán)結(jié)束條件。 常見的是計(jì)數(shù)循環(huán)，當(dāng)循環(huán)了一定的次數(shù)后，就停止循環(huán)。 在單片機(jī)中，一般用一個(gè)工作寄存器Rn作為計(jì)數(shù)器，對該計(jì)數(shù)器賦初值作為循環(huán)次數(shù)。每循環(huán)一次，計(jì)數(shù)器的值減1，即修改循環(huán)控制變量，當(dāng)計(jì)數(shù)器的置件為0時(shí)，就停止循環(huán)。,4、循環(huán)控制部分,根據(jù)循環(huán)結(jié)束條件，判斷是否結(jié)束循環(huán)。 MCS-51可采用DJNZ指令來自動(dòng)修改控制變量并能結(jié)束循環(huán)。,置初值,循環(huán)體,循環(huán)修改,循環(huán)控制,退出循環(huán),未完,完,（a）,置初值,循環(huán)體,循環(huán)修改,循環(huán)控制,退出循環(huán),未完,完,（b）,圖4-2 循環(huán)組織方式流程圖,Back,例1：統(tǒng)計(jì)字串長度。內(nèi)存從STRING開始有一字串，該字串以$結(jié)束，試統(tǒng)計(jì)該字串長度，結(jié)果存于NUM單元中。,例：已知內(nèi)部RAM的BLOCK單元開始有一無符號數(shù)據(jù)塊，塊長在LEN單元。請編寫求數(shù)據(jù)塊中各數(shù)累加和并存人SUM單元的程序。,ORG 0200H LEN DATA 20H SUM DATA 21H BLOCK DATA 22H CLR A MOV R2，LEN ；塊長送R2 MOV R1，#BLOCK ；塊起始地址送R1 INC R2 ；R2一塊長+1 SJMP CHECK LOOP：ADD A，R1 ；A-A+(R1) INC R1 ；修改數(shù)據(jù)塊指針R1 CHECK：DJNZ R2，LOOP ；若未完則轉(zhuǎn)LOOP MOV SUM，A ；存累加和 SJMP $ END,方法B由同學(xué)們課后自己處理。,查表程序,Back,許多情況下，本來通過計(jì)算才能解決的問題，可以用查表來解決，并且簡便得多。因此，在實(shí)際單片機(jī)程序中，經(jīng)常會(huì)編寫查表程序以縮減程序的長度，提高執(zhí)行效率。,MOVC A, A+DPTR MOVC A, A+PC,例：用查表法編一子程序，將40H單元中的BCD碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼。,Back,ORG 2000H TAB: DB 30H 31H 32H 33H 34H 35H 36H 37H 38H 39H start： MOV A，40H MOV DPTR，#TAB MOVC A，A+DPTR MOV 40H,A end,子程序設(shè)計(jì),Back,所謂子程序是指完成確定任務(wù)并能為其他程序反復(fù)調(diào)用的程序段。調(diào)用子程序的程序叫做主程序或稱調(diào)用程序。例如代碼轉(zhuǎn)換、通用算術(shù)、函數(shù)計(jì)算、延時(shí)等等都可以編成子程序。,Back,傳送子程序參數(shù)的方法通常有以下4種： 1、利用寄存器或片內(nèi)RAM傳送子程序參數(shù) 2、利用寄存器傳送子程序的參數(shù) 3、利用堆棧傳遞子程序參數(shù) 4、利用位地址傳遞子程序參數(shù),例1：用查表法編一子程序，將40H單元中的BCD碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼。 入口：待轉(zhuǎn)換數(shù)在（40H） 出口：轉(zhuǎn)換后的數(shù)（40H）,Back,ORG 2000H TAB: DB 30H 31H 32H 33H 34H 35H 36H 37H 38H 39H sub1： MOV A，40H MOV DPTR，#TAB MOVC A，A+DPTR MOV 40H,A ret,若將30H單元BCD碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼，利用SUB1子程序。,Back,在編寫子程序時(shí)應(yīng)注意以下同題： (1)子程序的第一條指令地址稱為子程序的起始地址或入口地址。該指令前必須有標(biāo)號，標(biāo)號應(yīng)以子程序任務(wù)定名。 (2)主程序調(diào)用子程序是通過安排在主程序中的