《单片机编程》PPT课件.ppt

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1、单片机原理及应用 课程讲义第三章：单片机汇编语言与程序设计基础,主要内容,3.1 程序设计语言3.2 汇编语言的语句结构3.3 伪指令3.4 汇编语方程序设计步骤3.5 顺序程序3.6 分支程序3.7 循环程序3.8 数制转换程序3.9 位操作程序3.10 子程序,3.1 程序设计语言,按照语言的结构及其功能可以分为三种：1机器语言：机器语言是用二进制代码0和1表示指令和数据的最原始的程序设计语言。2汇编语言：在汇编语言中，指令用助记符表示，地址、操作数可用标号、符号地址及字符等形式来描述。3高级语言：高级语言是接近于人的自然语言，面向过程而独立于机器的通用语言。,3.2 汇编语言的语句结构,

2、1汇编语言的指令类型 MCS-51单片机汇编语言，包含两类不同性质的指令。（1）基本指令：即指令系统中的指令。它们都是机器能够执行的指令，每一条指令都有对应的机器码。（2）伪指令：汇编时用于控制汇编的指令。它们都是机器不执行的指令，无机器码。进一步区别：指令的控制对象是单片机，伪指令的控制对象是汇编程序。,2汇编语言的语句格式汇编语言源程序是由汇编语句（即指令）组成的。汇编语言一般由四部分组成。其典型的汇编语句格式如下：标号：操作码操作数；注释 START：MOV A，30H；A（30H）,3.3 伪指令,1ORG：汇编起始地址用来说明以下程序段或数据块在程序存储器中存放的起始地址。格式：标号

3、：ORG 16位地址例如程序：ORG1000H START：MOVA，#20H MOVB，#30H 2EQU：赋值 格式：字符名称 EQU 项给变量标号赋予一个确定的数值。例：START EQU 1000H,3DB：定义数据字节格式：标号：DB 8位二进制数表例1：ORG 1000H DB 21H,25H,36H,-5 注：负数是以一字节补码数的形式存放；存储位置是在程序存储器。例2：ORG 2000H TAB:DB 22H,78,01011100B,“5”,“A B”注：单位为字节，分隔用“,”，形式可为：二进制、十进制、十六进制及ASCII码。如“5”ASCII码为35H。,例3：ORG

4、1000H TAB；DB 23H，73，“6”，“B”TABl：DB 110B 以上伪指令经汇编以后，将对从1000H开始的若干内存单元赋值：(1000H)=23H(1001H)=49H(1002H)=36H(1003H)=42H(1004H)=06H 其中36H和42H分别是字符6和B的ASCII码，其余的十进制数（73）和二进制数（110B）也都换算为十六进制数了,4DW：定义数据字 格式：标号：DW 16位二进制数表 例如，ORG 1000H TAB：DW 1234H，0ABH，10 汇编后：（1000H）=12H(1001H)=34H(1002H)=00H(1003H)=ABH(100

5、4H)=00H(1005H)=0AH DB、DW伪指令都只对程序存储器起作用，不能用来对数据存储器的内容进行赋值或进行其它初始化的工作。,5DS：定义存储区从指定的地址单元开始，保留一定数量存储单元。例：ORG 0310H DS 3 即从0310H地址开始空3个字节以便使用。6BIT：位定义 确定字符名为确定的位地址值。例：BNAM BIT 25H;BNAM 为25H位地址。,7END：汇编结束 格式：标号：END 表达式 功能：结束汇编。例如：ORG 2000H START：MOV A，#00H END START 表示标号START开始的程序段结束。,3.4 汇编语方程序设计步骤,1分析问

6、题2确定算法3设计程序流程图4分配内存单元5编写汇编语言源程序6 程序优化7调试程序,3.5 顺序程序,顺序程序是一种最简单，最基本的程序。特点：程序按编写的顺序依次往下执行每一条指令，直到最后一条。【例3.5.1】将30H单元内的两位BCD码拆开并转换成ASCII码，存入RAM两个单元中。程序流程如图3-5-1所示。参考程序如下：ORG2000H MOVA，30H；取值 ANLA，#0FH；取低4位,ADDA，#30H；转换成ASCII码MOV32H，A；保存结果MOVA，30H；取值SWAPA；高4位与低4位互换ANLA，#0FH；取低4位（原来的高4位）ADDA，#30H；转换成ASCI

7、I码MOV31H，A；保存结果 SJMP$END,图3-5-1 拆字程序流程图,【例3.5.2】设X、Y两个小于10的整数分别存于片内30H、31H单元，试求两数的平方和并将结果存于32H单元。解：两数均小于10，故两数的平方和小于200，可利用乘法指令求平方。程序流程如图4-2所示。参考程序如下：ORG2000H MOVA，30H；取30H单元数据 MOVB，A；将X送入B寄存器,MULAB；求X2，结果在累加器中MOVR1，A；将结果暂存于R1寄存器中MOVA，31H；取31H单元数据MOVB，A；将Y送入B寄存器MULAB；求Y2，结果在累加器中ADDA，R1；求X2+Y2MOV32H，

8、A；保存数据SJMP$；暂停END,图3-5-2 例3.2程序流程图,例3.5.3（P57 例2）,编制一段程序，要求在端口线P1.0和P1.1上分别产生周期为200us 和400us的方波，设单片机外接晶体频率为12MHz。分析：方法定时中断 设置T0为工作方式3，即TL0定时为200us，TH0定时为400us，到时取反。初值(64H)求补=9CH(按8位求补）(C8H)求补=38H程序：ORG 0000HAJMP STARTORG 000BHAJMP IT0 ORG 001BH AJMP IT1,例3.5.3（续）,ORG 0100HSTART:MOV SP,#40;MOV TMOD,#

9、03HMOV TL0,#9CHMOV TH0,#38HMOV TCON,#50HMOV IE,#8AHSJMP$ORG 0130HIT0:MOV TL0,#9CHCPL P1.0RETI,例3.5.3（续）,IT1:MOV TH0,#38HCPL P1.1RETIEND,3.6 分支程序,1分支程序的基本形式分支程序有三种基本形式，如图3-6-1所示。分支程序的设计要点如下：（1）先建立可供条件转移指令测试的条件。（2）选用合适的条件转移指令。（3）在转移的目的地址处设定标号。,图3-6-1 分支程序结构流程图,2双向分支程序设计举例【例3.6.1】设X存在30H单元中，根据下式 X+2X0Y

10、=100 X=0 求出Y值，将Y值存入31H单元。XX0解：根据数据的符号位判别该数的正负，若最高位为0，再判别该数是否为0。程序流程如图3-6-2所示。参考程序如下：ORG1000H,MOVA，30H；取数JBACC.7，NEG；负数，转NEG JZZER0；为零，转ZER0 ADDA，#02H；为正数，求X+2AJMP SAVE；转到SAVE，保存数据ZER0：MOVA，#64H；数据为零，Y=100 AJMP SAVE；转到SAVE，保存数据 NEG：DEC A；CPLA；求XSAVE：MOV31H，A；保存数据 SJMP；暂停,图3-6-2 例3.3程序流程图,类似推广：P58 例1,

11、方法差别：1）这里是先判断是否为零，再判断是否为正数。2）指令不同：两次用JZ,【例3.6.2】某温度控制系统，采集的温度值（Ta）放在累加器A中。此外，在内部RAM54H单元存放控制温度下限值（T54），在55H单元存放控制温度上限值（T55）。若Ta T55，程序转向JW（降温处理程序）；若TaT54，则程序转向SW（升温处理程序）；T55TaT54，则程序转向FH（返回主程序）。程序如下：,例3.6.3(p59 例2）,单片机单步运行程序电路如图，程序如下，画出其程序流程图，并说明为什么每按下再松开一次键后，单片机执行一条指令。程序：ORG 0000H SJMP STARTORG 000

12、3HJNB P3.2,$JB P3.2,$RETISTART:MOV IE,#81HMOV TCON,#00HLOOP:INC A,MOV P1,ASJMP LOOPEND,例3.6.3(续：）,分析：不按键，P3.2为低电平，进入中断，并停在JNB P3.2,$上；按下键，P3.2为高电平，跳出循环，并停在JB P3.2,$上；松开键，P3.2为低电平，跳出循环，并从中断返回；根据从中断返回且又立即进入中断的条件，中断必须是在执行完中断点处的一条指令后才能完成，故可实现单步。,3多向分支程序设计举例【例3.6.3】根据R0的值转向7个分支程序。R0=60，转向SUB6；解：利用JMP A+D

13、PTR 指令直接给PC赋值，使程序实现转移。程序流程如图3-6-3所示。,参考程序如下：ORG 2000HMOV DPTR，#TAB；转移指令表首地址 MOV A，R0；取数 MOVB，#10 DIVAB；A10，商在A中 CLRC RLC A；A2A JMP A+DPTR；PC A+DPTRTAB:AJMPSUB0；转移指令表 AJMP SUB1 AJMPSUB2 AJMP SUB5 AJMPSUB6,图3-6-3 多向分支程序流程图,3.7 循环程序,1循环程序的结构（如图3-7-1所示）循环程序一般包括如下四个部分：（1）初始化（2）循环体（3）循环控制（4）结束循环程序按结构形式，有单

14、重循环与多重循环。在多重循环中，只允许外重循环嵌套内重循环。不允许循环相互交叉，也不允许从循环程序的外部跳入循环程序的内部（如图3-7-2所示）。,图3-7-1 循环结构程序流程图,图3-7-2 多重循环示意图,2循环程序设计举例【例3.7.1】有一数据块从片内RAM的30H单元开始存入，设数据块长度为10个单元。根据下式：X+2 X0Y=100 X=0 求出Y值，并将Y值放回原处。X X0解：设置一个计数器控制循环次数，每处理完一个数据，计数器减1。程序流程如图3-7-3所示。,参考源程序如下：ORG2000H MOVR0，#10 MOVR1，#30H START：MOVA，R1；取数 JB

15、ACC.7，NEG；若为负数，转NEG JZZER0；若为零，转ZER0 ADDA，#02H；若为正数，求X+2 AJMPSAVE；转到SAVE，保存数据 ZER0：MOVA，#64H；数据为零，Y=100,AJMPSAVE；转到SAVE，保存数据NEG：DECA CPLA；求XSAVE：MOVR1，A；保存数据 INCR1；地址指针指向下一个地址 DJNZR0，START；数据未处理完，继续处理 SJMP；暂停,图3-7-3 例3.7.1的程序流程图,例3.7.2(p60 例2）,把片内RAM中地址30H到39H中的10个无符号数逐一比较，并按从小到大的顺序依次排列在这片单元中。分析：利用置

16、位标志作扫描判断，顺序不对就互换。程序：START:CLR 00HMOV R7,#0AH MOV R0,#30H,例3.7.2(续）,MOV A,R0LOOP:INC R0MOV R2,ASUBB A,R0MOV A,R2JC NEXTSETB 00HXCH A,R0DEC R0XCH A,R0INC R0,NEXT:MOV A,R0DJNZ R7,LOOPJB 00H,STARTSJMP$,3.8 数制转换程序,例 3.8.1 将一个字节二进制数转换成 3 位非压缩型BCD码。设一个字节二进制数在内部RAM 40H单元,转换结果放入内部 RAM 50H,51H,52H单元中（高位在前）,程序

17、如下:,HEXBCD:MOV A,40H MOV B,100 DIV AB MOV 50H,A MOV A,10 XCH A,B DIV AB MOV 51H,A MOV 52H,B RET,与P64例1比较：一个字节二进制数转换成 3 位压缩型BCD码,例3.8.2 设 4 位BCD码依次存放在内存RAM中 40H43H单元的低4 位,高 4 位都为 0,要求将其转换为二进制数,结果存入 R2R3 中。（与P64 例2类同）一个十进制数可表示为:Dn10n+Dn-110n-1+D0100=（Dn10+Dn-1）10+Dn-2）10+）+D0当n=3时,上式可表示为:（D310+D2）10+D

18、1）10+D0,BCDHEX:MOV R0,40H;R0指向最高位地址MOV R1,03;计数值送R1MOV R2,0;存放结果的高位清零MOV A,R0MOV R3,A LOOP:MOV A,R3MOV B,10MUL ABMOV R3,A;(R3)10 的低 8 位送R3MOV A,BXCH A,R2;(R3)10的高 8 位暂存R2MOV B,10,MUL AB ADD A,R2 MOV R2,A;R210+（R310）高 8 位送R2 INC R0;取下一个 BCD数 MOV A,R3 ADD A,R0 MOV R3,A MOV A,R2 ADDC A,0;加低字节来的进位 MOV R

19、2,A DJNZ R1,LOOP RET,3.9 位操作程序,【例3.9.1】编写一程序，实现图3-9-1中的逻辑运算电路。其中P3.1、P1.1、P1.0分别是单片机端口线上的信息，RS0、RS1是PSW寄存器中的两个标志位，30H、31H是两个位地址，运算结果由P1.0输出。程序如下：ORG0000HMOVC，P3.1,ANLC，P1.1 CPLC MOV20H，C；暂存数据MOVC，30H ORLC，/31HANLC，RS1ANLC，20HANLC，RS0MOVP1.0，C；输出结果SJMP$,图3-9-1 硬件逻辑硬件电路图,例3.9.2（P66 例2）,设累加器A的各位ACC.0AC

20、C.7分别记为X0X7，编制程序用软件实现下式：程序：,MOV C，ACC.0ANL C,ACC.1ANL C,ACC.2MOV 00H,CMOV C,ACC.0ANL C,/ACC.1MOV 01H,CANL C,/ACC.2,ORL C,00HMOV 00H,CMOV C,ACC.2ANL C,01HANL C,ACC.3ORL C,/00HMOV 00H,C,MOV C,ACC.7ANL C,/ACC.6ANL C,/ACC.5ANL C,/ACC.4ORL C,00HSJMP$,3.10 子程序,1子程序概念 所谓调用子程序，暂时中断主程序的执行，而转到子程序的入口地址去执行子程序。如

21、图3-10-1所示。调用子程序应注意：（1）子程序占用的存储单元和寄存器。（2）参数的传递。（3）子程序经过调用后得到的数据来完成程序之间的参数传递。（4）嵌套调用与递归调用。如图3-10-2所示。,图3-10-1 子程序的调用与返回,图3-10-2 子程序的嵌套调用与返回,参数传递的一般方法,在汇编语言源程序中使用子程序时，参数传递一般可采用以下方法：传递数据:将数据通过工作寄存器R0R7或累加器来传送。即主程序和子程序在交接处，上述寄存器和累加器存储的是同一参数。传送地址:数据存放在数据寄存器中，参数传递时只通过R0、R1、DPTR传递数据所存放的地址。通过堆栈传递参数:在调用之前，先把要

22、传送的参数压入堆栈，进入子程序之后，再将压入堆栈的参数弹出到工作寄存器或者其他内存单元。,2子程序设计举例【例3.10.1】将3.7节中的例3.7.1改为子程序结构。解：数据块中的十个数都需要进行符号判断并作相应处理，可把一部分工作交给子程序完成，主程序只负责读取数据、调用判断处理子程序、保存数据、循环控制工作。源程序如下：ORG 0000H MOV R0，#10 MOV R1，#30H,例3.7.1:有一数据块从片内RAM的30H单元开始存入，设数据块长度为10个单元。根据下式：X+2 X0Y=100 X=0 求出Y值，并将Y值放回原处。X X0,START：MOVA，R1；取数 ACALL

23、DISPOSE；调用判断、处理子程序SAVE：MOVR1，A；保存数据 INCR1；修改地址指针，指向下一个地址 DJNZR0，START；数据未处理完，继续处理 SJMP；暂停ORG0200HDISPOSE：JBACC.7，NEG；若为负数，转NEG,JZZER0；若为零，转ZER0 ADDA，#02H；若为正数，求X+2 AJMPBACK；转到SAVE，保存数据ZER0：MOVA，#64H；数据为零，Y=100 AJMPBACK；转到SAVE，保存数据NEG：DECA CPLA；求XBACK：RET,【例3.10.2】将内部数据存储器某一单元中的一个字节的十六进制数转换成两位ASCII码，结果存放在内部数据存储器的两个连续单元中。假设一个字节的十六进制数在内部数据存储器40H单元，结果存于41H、42H单元中，用堆栈进行参数传递。,Thank You!,交流提问,