天津大學(xué)微機原理第4章匯編語言程序設(shè)計

第四章匯編語言程序設(shè)計

4.1編程的步驟

匯編語言程序設(shè)計，要求設(shè)計者對計算機的硬件結(jié)構(gòu)（包括微機CPU、存貯器結(jié)構(gòu)、接口電路、外部設(shè)備特性等）有詳細了解，此外應(yīng)熟悉CPU的指令系統(tǒng)和編程的基本技巧。一.分析問題：任務(wù)是什么？工作過程（順序）？現(xiàn)有條件（硬件結(jié)構(gòu)）、已知數(shù)據(jù)、運算精度、處理速度等。二.確定算法：將實際問題轉(zhuǎn)化為程序處理模塊。三.畫程序流程圖： 橢圓（或桶型）：程序的開始、結(jié)束。 矩形框：要進行的工作。 菱形框：判斷，框內(nèi)為判斷內(nèi)容。 圓圈：程序連接點。 指向線：程序流向。 子程框：框內(nèi)為子程名。

畫流程圖時，按程序處理的順序，由上至下逐步繪制。對于復(fù)雜的系統(tǒng)，可先畫總體流程圖（主程序框圖），再畫各模塊的局部框圖。四.編制程序

為便于理解程序，可以在程序中添加注釋。在一行語句中，分號“；”后面的內(nèi)容為注釋。注釋部分經(jīng)匯編后不會生成任何機器指令碼。若“*”在一行語句的第一列，則表示該行為注釋。注意：匯編指令中的冒號（:）、逗號（，）、分號（；）、星號（*）等標點符號要在英文狀態(tài)下輸入才合法，如果在中文狀態(tài)下輸入，編譯器會認作非法字符，在編寫匯編代碼時應(yīng)該注意把輸入法的狀態(tài)切換到英文輸入狀態(tài)。5.4HCS08CPU與HC08CPU的比較4.208匯編語言基礎(chǔ)4.2.108匯編源程序格式

把匯編語言寫成的源程序“翻譯”成機器語言的工具叫匯編程序或編譯器（Assembler），以下統(tǒng)一稱作編譯器。匯編語言源程序可以用通用的文本編輯軟件書寫編輯，以ASCII碼形式存盤。具體的編譯器對匯編語言源程序的格式有一定的要求，同時，編譯器除了識別單片機的指令系統(tǒng)外，為了能夠正確地產(chǎn)生目標代碼以及方便匯編語言的編寫，編譯器還提供了一些在匯編時使用的命令、操作符號，在編寫匯編程序時，也必須正確使用它們。由于編譯器提供的指令僅是為了更好地做好“翻譯”工作，并不產(chǎn)生具體的機器指令，因此這些指令被稱為偽指令（PseudoInstruction）。匯編語言源程序以行為單位進行設(shè)計，每一行最多可以包含以下四個部分：《嵌入式應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)教程》課件標號操作碼操作數(shù)注釋5.4HCS08CPU與HC08CPU的比較（1）標號（Labels）對于標號有下列要求及說明：如果一個語句有標號，則標號必須從第一列開始書寫。可以組成標號的字符有：字母A～Z、數(shù)字0～9、下劃線“_”、美元符號“$”，但開頭的第一個符號不能為數(shù)字和$。08編譯器不區(qū)分標號中字母的大小寫。標號應(yīng)小于16個字符。標號后可以帶冒號“:”，也可以不帶冒號。一個標號在一個程序中只能定義一次。若一行中第一個字符是星號“*”，這是標號，表明該行為注釋。一行語句若只有標號，編譯器將把當前程序計數(shù)器的值賦給該標號。若希望更多的編譯器能夠識別，建議標號長度小于8個字符?！?”表示立即數(shù)。

操作碼不能從第一列開始,否則會被當成標號.《嵌入式應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)教程》課件（2）操作碼（Opcodes）

操作碼包括指令碼以及后面即將介紹的08編譯器可以識別的偽指令碼。對于有標號的行，必須用至少一個空格或制表符（TAB）將標號與操作碼隔開。對于沒有標號的行，不能從第一列開始寫指令碼，應(yīng)以空格或制表符（TAB）開頭。08編譯器不區(qū)分操作碼中字母的大小寫。

（3）操作數(shù)（Operands）

操作數(shù)可以是地址、標號或指令碼定義的常數(shù)，也可以是由偽運算符構(gòu)成的表達式。08編譯器識別下列偽運算符：加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、特殊除（\，允許被除數(shù)為0，此時認為結(jié)果也為0）、左移（<）、右移（>）、取余數(shù)（%）、與（&）、或（|）、異或（^）。如果超過一種運算或中間有插入空格應(yīng)使用{}把它們包含在內(nèi)。（4）注釋（Comments）注釋即是說明文字，若是處于指令之后，則用空格和分號“；”與指令分開，若整行為注釋文字，則在第一列寫上“；”或“*”?！肚度胧綉?yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)教程》課件HCS08偽指令4.2.2偽指令（Pseudo）:

在匯編程序中定義的各種匯編命令。用以指定程序的實際存放地址、定義各種文字符號的數(shù)值等。這些命令并不產(chǎn)生機器碼，僅起到匯編時的輔助作用。以下為HCS08匯編程序中定義的一些常用偽指令。

㈠.匯編起始命令：格式：ORG16位地址功能：定義此指令后面源程序的匯編地址（目標程序存放的首地址）例：ORG2000HSTART：LDA＃64H……

則規(guī)定LDA＃64H從2000H單元開始存放，同時將標號START定義為2000H。

*ORG指令可多次使用。㈡．匯編結(jié)束命令:

格式：END

功能：通知匯編程序結(jié)束匯編。

*END指令僅用于整個源程序的結(jié)束。

4.3匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)

一.順序程序：無分支、循環(huán)，程序按順序逐條執(zhí)行用CODEWARRIOR編1+1；二．分支程序：按不同的條件執(zhí)行不同的程序分枝。程序?qū)嵗海ㄗ⒁鈼l件轉(zhuǎn)移語句在分支產(chǎn)生中的作用。）

例1：若$70單元中的8位2進制有符號數(shù)為正（或0），則將其除以3，為負則求其絕對值，結(jié)果存人$71單元。ORG$E000

LDA $70 BLT ABS ；為負轉(zhuǎn)絕對值處理BMI行嗎？BLO呢？ LDX #3 ；正數(shù)，除以3 CLRH DIV BRA DONEABS： NEGA ；數(shù)值取反(按位取反后+1)，不同于COM（按位取反）DONE:STA $71 BRA $END例2：按下式計算函數(shù)的值，結(jié)果存入FUN單元

FUN=X1-3 （若X1≧10）

=X1×8＋9（若X1﹤10）；X1為8位2進制無符號數(shù)。

X1: EQU $70 FUN: EQU $80 ORG$E000 LDA X1

CMP #10

BLO LESS ;BCS LESSifc=1;BMIifN=1

SUB #3 BRA DONE LESS：LDX #8 MUL ADD#9 DONE：STA FUN BRA $END

習(xí)題一

1.若（$70）=$24，將其傳送到$80單元，否則傳送到$81單元。講評：1.$24是立即數(shù)2.注意第一步結(jié)束要用BRA指令跳轉(zhuǎn).3.不能Y:EQU#$24.4.第1列只能用來寫標號2.若X1（8位無符號數(shù)）為奇數(shù)，將其加1；為偶數(shù)將其除以2，結(jié)果送Y。

講評：1.怎么判斷奇偶。2.別忘用偽指令定義X1和Y。3.怎么實現(xiàn)處以23.按下式計算函數(shù)的值，結(jié)果存入RESULT單元

RESULT=（X1+5）×10（若X1≦20）

=X1÷6+18（若X1>20）；X1為8位2進制無符號數(shù)。

講評：1.怎么判斷≦。2.別忘用偽指令定義X1和RESULT。3.怎么實現(xiàn)處以6三．循環(huán)程序：

自動重復(fù)執(zhí)行某段程序。一般包括以下幾部分

㈠.置循環(huán)初值：設(shè)循環(huán)計數(shù)器初值、設(shè)數(shù)據(jù)地址指針、某些寄存器清零或設(shè)定常數(shù)等。㈡．循環(huán)體（循環(huán)工作部分）：重復(fù)執(zhí)行的程序段。㈢．循環(huán)控制：保證循環(huán)正確進行。⑴．修改控制變量：如數(shù)據(jù)指針，循環(huán)計數(shù)器等⑵．循環(huán)結(jié)果控制：判斷是否結(jié)果循環(huán)。

㈣．典型循環(huán)結(jié)構(gòu)：

例1.無符號數(shù)求最大值內(nèi)部RAM，首址$60的30字節(jié)數(shù)據(jù)塊，求最大值，存于$80單元中。

MAX: EQU $80BLOCK: EQU $60 NUMB: EQU 30COUNT: EQU $81

ORG$E000 LDHX#$260 ;initializethestackpointer TXS CLI ;enableinterruptsSTART:LDX #BLOCK ;設(shè)數(shù)據(jù)指針 CLRH MOV #NUMB﹣1,COUNT ;比較次數(shù)→COUNT，比較NUMB-1次

LDA ,X ;取第一個數(shù)LOOP: INCX ;修改指針 CMP ,X ;A的數(shù)與指針處的數(shù)比較大小

BCC L1 ;A的數(shù)大,去L1ifc==0 LDA ,X ;A的數(shù)小就將指針處的數(shù)給AL1: DBNZ COUNT,LOOP ;比較的次數(shù)是否夠,先判斷再減1 STA MAX BRA $ END例2：統(tǒng)計以$60為首址的50字節(jié)有符號數(shù)中負數(shù)個數(shù)，存入$A0單元。

DATA1: EQU $60MINUS: EQU $A0NUMB: EQU 50 ORG$E000 CLRH LDX #DATA1 LDA #NUMB PSHA ;采用DBNZ

1,SP,REL

MOV #0,MINUS;LOOP: LDA ,X

BPL NEXT;ifN==0;BMIifN==1 INC

MINUSNEXT: INCX

DBNZ 1,SP,LOOP AIS #1;?????? BRA $ END例3．試編寫程序，查找在內(nèi)RAM的$60—$80單元中是否有$AA這一數(shù)據(jù)，若有，則將$81單元置為1，否則將其置為00。程序： ORG $E000 CLRH LDX #$60 MOV #0,$81 LDA #$AA ;要比較的字符LOOP: CBEQ ,X+,DONE ;相等跳轉(zhuǎn)

CPX #$81 ;查詢指針是否到 BNE LOOP BRA OVERDONE: MOV #1,$81OVER: NOP BRA $END* 注意此循環(huán)有兩種結(jié)束方式。

例4.軟件定時子程序

TIME1: EQU 100 TIME2: EQU 50 C1: EQU $60 C2: EQU $61TIME: MOV #TIME1,C1LOOP2: MOV #TIME2,C2LOOP1: NOP NOP DBNZ C2,LOOP1 DBNZ C1,LOOP2 RTS四．子程序結(jié)構(gòu)

㈠．基本結(jié)構(gòu)：主程序用“調(diào)用”指令進入子程，子程結(jié)束用“返回”指令回到主程斷點繼續(xù)執(zhí)行。*子程嵌套：在子程中調(diào)用其它子程。㈡．現(xiàn)場信息保護：在主程和子程“爭用”某些寄存器時，應(yīng)將其內(nèi)容“保護”起來。（壓入堆棧）*在利用堆棧保護現(xiàn)場時，須注意保持堆棧平衡。㈢．工作參數(shù)的傳遞入口參數(shù)：調(diào)用子程時，主程為子程設(shè)置的參數(shù)。主程將入口參數(shù)