单片机编程课件.ppt

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1、 - 1 - 课 程 讲 义第 三 章 ： 单 片 机 汇 编 语 言 与程 序 设 计 基 础 - 2 - 主 要 内 容v3.1 程 序 设 计 语 言v3.2 汇 编 语 言 的 语 句 结 构v3.3 伪 指 令v3.4 汇 编 语 方 程 序 设 计 步 骤v3.5 顺 序 程 序v3.6 分 支 程 序v3.7 循 环 程 序v3.8 数 制 转 换 程 序v3.9 位 操 作 程 序 v3.10 子 程 序 - 3 - 3.1 程 序 设 计 语 言v按 照 语 言 的 结 构 及 其 功 能 可 以 分 为 三 种 ：v1机器语言：机 器 语 言 是 用 二 进 制 代 码 0

2、和 1表 示 指 令 和 数 据 的 最 原 始 的 程 序 设 计 语 言 。v2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 。v3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 。 - 4 - 3.2 汇 编 语 言 的 语 句 结 构v1汇编语言的指令类型v MCS-51单 片 机 汇 编 语 言 ， 包 含 两 类 不 同 性 质的 指 令 。v（ 1） 基 本 指 令 ： 即 指 令

3、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 。v（ 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 。v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 。 - 5 - v2汇编语言的语句格式v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 。v其 典 型 的

4、汇 编 语 句 格 式 如 下 ：v 标 号 ： 操 作 码 操 作 数 ； 注 释v START： MOV A， 30H ； A（ 30H） - 6 - 3.3 伪 指 令v1ORG：汇编起始地址v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 。v格 式 ： 标 号 ： ORG 16位 地 址v例 如 程 序 ： ORG 1000Hv START： MOVA， #20Hv MOVB， #30Hv v2EQU：赋值 格 式 ： 字 符 名 称 EQU 项v给 变 量 标 号 赋 予 一 个 确 定 的 数 值 。v例 ： START

5、EQU 1000H - 7 - v 3DB：定义数据字节v格 式 ： 标 号 ： DB 8位 二 进 制 数 表v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 。v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。

6、- 8 - v例 3： ORG 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 - 9 - 4DW：定义数据字 格 式 ： 标 号 ：

7、 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 (1004H ) =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 。 - 10 - v 5DS：定义存储区v从 指 定 的 地 址 单 元 开 始 ， 保 留 一 定 数 量

8、存 储 单元 。v例 ： ORG 0310H DS 3 即 从 0310H地 址 开 始 空 3个 字 节 以 便 使 用 。v 6BIT：位定义v 确 定 字 符 名 为 确 定 的 位 地 址 值 。v例 ： BNAM BIT 25H; BNAM 为 25H位 地 址 。 - 11 - v 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 。 - 12 - 3.4 汇 编 语 方 程 序 设 计

9、 步 骤v1分析问题v2确定算法v3设计程序流程图v4分配内存单元v5编写汇编语言源程序v6 程序优化v7调试程序 - 13 - 3.5 顺 序 程 序v顺 序 程 序 是 一 种 最 简 单 ， 最 基 本 的 程 序 。v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 。 v【 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 ：v ORG 2000Hv MOV A，

10、30H ； 取 值v ANL A， #0FH ； 取 低 4位 - 14 - vADD A， #30H ； 转 换 成 ASCII码vMOV 32H， A ； 保 存 结 果vMOV A， 30H ； 取 值vSWAP A ； 高 4位 与 低 4位 互 换vANL A， #0FH ； 取 低 4位 （ 原 来 的 高 4位 ）vADD A， #30H ； 转 换 成 ASCII码vMOV 31H， A ； 保 存 结 果 vSJMP $ vEND 结 束 取 数 据 低 4位转 换 成 ASCII码存 ASCII码取 数 据 高 4位转 换 成 ASCII码存 ASCII码开 始 图3-5-

11、1 拆字程序流程图 - 16 - v【 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 。v 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 ：v ORG 2000Hv MOV A， 30H ； 取 30H单 元 数 据v MOV B， A； 将 X送 入 B寄 存 器 - 17 - vMUL AB ； 求 X2， 结 果 在

12、 累 加 器 中vMOV R1， A ； 将 结 果 暂 存 于 R1寄 存器 中vMOV A， 31H ； 取 31H单 元 数 据vMOV B， A； 将 Y送 入 B寄 存 器vMUL AB ； 求 Y2， 结 果 在 累 加 器 中vADD A， R1 ； 求 X2+ Y2vMOV 32H， A ； 保 存 数 据vSJMP $ ； 暂 停vEND 结 束取 数 据 X求 X2暂 存 X2取 数 据 Y求 Y2求 X2+Y2 开 始保 存 平 方 和 图3-5-2 例3.2 程序流程图 - 19 - 例 3.5.3 （ P57 例 2）v编 制 一 段 程 序 ， 要 求 在 端 口

13、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。v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 =38Hv程 序 ： ORG 0000HAJMP STARTORG 000BHAJMP IT0 ORG 001BH AJMP IT1 - 20 - 例 3.5.3 （ 续 ）ORG 0100HSTART:MOV

14、 SP , #40 ;MOV TMOD ,#03HMOV TL0 ,#9CHMOV TH0 ,#38HMOV TCON ,#50HMOV IE, #8AHSJMP $ ORG 0130HIT0: MOV TL0 ,#9CHCPL P1.0 RETI - 21 - 例 3.5.3 （ 续 ）IT1: MOV TH0 ,#38HCPL P1.1RETIEND - 22 - 3.6 分 支 程 序v1分支程序的基本形式v分 支 程 序 有 三 种 基 本 形 式 ， 如 图 3-6-1所 示 。v分 支 程 序 的 设 计 要 点 如 下 ：v（ 1） 先 建 立 可 供 条 件 转 移 指 令 测

15、 试 的 条 件 。 v（ 2） 选 用 合 适 的 条 件 转 移 指 令 。v（ 3） 在 转 移 的 目 的 地 址 处 设 定 标 号 。 条 件 满 足 ？A Y N（ a） 条 件 满 足 ？A BNY（ b）（ c）A0 A1 AnK=0 K=1 K=nK=？图 3-6-1 分 支 程 序 结 构 流 程 图 - 24 - v2双向分支程序设计举例v【 例 3.6.1】 设 X存 在 30H单 元 中 ， 根 据 下 式v X+2 X0vY = 100 X=0 求 出 Y值 ， 将 Y值 存 入 31H单 元 。v X XT55，程 序 转 向 JW（ 降 温 处 理 程 序 ）

16、 ； 若 TaT55， 转 降 温 处 理 程 序 CJNE A， 54H， LOOP2 ； TaT54， 转 向 LOOP2 AJMP FH ； Ta=54， 返 回LOOP2： JC SW ； 若 (CY)=1， 表 明 TaT54， 转 升 温 处 理 程 序FH： RET ； T55TaT54， 返 回 主 程 序 - 29 - 例 3.6.3 (p59 例 2）v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 。v程 序

17、： ORG 0000H SJMP STARTORG 0003HJNB P3.2, $ JB P3.2, $RETISTART:MOV IE ,#81HMOV TCON, #00HLOOP:INC A MOV P1 ,ASJMP LOOPEND - 30 - 例 3.6.3 (续 ： ）v分 析 ：q不 按 键 ， P3.2为 低 电 平 ， 进 入 中 断 ， 并 停 在 JNB P3.2 ,$上 ；q按 下 键 ， P3.2为 高 电 平 ， 跳 出 循 环 ， 并 停 在 JB P3.2 ,$上 ；q松 开 键 ， P3.2为 低 电 平 ， 跳 出 循 环 ， 并 从 中 断 返 回 ；

18、 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 。 - 31 - v3多向分支程序设计举例v【 例 3.6.3】 根 据 R0的 值 转 向 7个 分 支 程 序 。vR010， 转 向 SUB0；vR020， 转 向 SUB1；v vR0=60， 转 向 SUB6；v解 ： 利 用 JMP A+DPTR 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 。 - 32 - v参 考 程 序

19、如 下 ：v ORG 2000Hv MOV DPTR， #TAB； 转 移 指 令 表 首 地 址v MOV A， R0 ； 取 数 v MOV B， #10 v v DIV AB ； A10， 商 在 A中v CLR Cv RLC A ； A2Av JMP A+DPTR ； PC A+DPTRvTAB: AJMP SUB0 ； 转 移 指 令 表v AJMP SUB1v AJMP SUB2 v v AJMP SUB5 v AJMP SUB6 K=？转 SUB0 转 SUB1 转 SUB6K=0 K=1 K=6开 始图 3-6-3 多 向 分 支 程 序 流 程 图 - 34 - 3.7 循

20、环 程 序v1循环程序的结构（如 图 3-7-1所 示 ）v 循 环 程 序 一 般 包 括 如 下 四 个 部 分 ：v（ 1） 初 始 化 （ 2） 循 环 体v（ 3） 循 环 控 制 （ 4） 结 束v 循 环 程 序 按 结 构 形 式 ， 有 单 重 循 环 与 多 重 循环 。v 在 多 重 循 环 中 ， 只 允 许 外 重 循 环 嵌 套 内 重 循环 。v 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 ） 。 （ a） 当 型 循 环 结 构 （ b） 直 到 型 循

21、环 结 构循 环 结 束 ？循 环 体 YN 初 始 化修 改 循 环 参 数结 束 部 分开 始 结 束 循 环 结 束 ？循 环 体 Y初 始 化修 改 循 环 参 数结 束 部 分 开 始N 结 束图 3-7-1 循 环 结 构 程 序 流 程 图 外 循 环中 循 环内 循 环 外 循 环内 循 环外 循 环内 循 环内 循 环（ a） 嵌 套 正 确 （ b） 嵌 套 正 确 （ c） 交 叉 不 正 确图 3-7-2 多 重 循 环 示 意 图 - 37 - v2循环程序设计举例v【 例 3.7.1】 有 一 数 据 块 从 片 内 RAM的 30H单 元开 始 存 入 ， 设 数

22、 据 块 长 度 为 10个 单 元 。 根 据 下式 ：v X+2 X0vY= 100 X=0 求 出 Y值 ， 并 将 Y值 放 回 原 处 。v X X0Y= 100 X=0 求 出 Y值 ， 并 将 Y值 放 回 原 处 。 X X0 - 56 - vSTART： MOV A， R1 ； 取 数v ACALL DISPOSE ； 调 用 判 断 、 处 理 子 程 序vSAVE： MOV R1， A ； 保 存 数 据v INC R1 ； 修 改 地 址 指 针 ， 指 向 下 一 个 地 址v DJNZ R0， START ； 数 据 未 处 理 完 ， 继 续 处 理v SJMP

23、； 暂 停vORG 0200HvDISPOSE： JB ACC.7， NEG ； 若 为 负 数 ，转 NEG - 57 - v JZ ZER0 ； 若 为 零 ， 转 ZER0v ADD A， #02H ； 若 为 正 数 ， 求 X+2v AJMPBACK； 转 到 SAVE， 保 存 数 据vZER0： MOV A， #64H ； 数 据 为 零 ， Y=100 v AJMPBACK； 转 到 SAVE， 保 存 数 据vNEG： DEC Av CPL A ； 求 XvBACK： RET - 58 - 【 例 3.10.2】 将 内 部 数 据 存 储 器 某 一 单 元 中 的 一 个

24、 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 。 MAIN： MOV SP， #55H MOV R1， #41H ； R1为 存 结 果 指 针 MOV A， 40H ； 取 要 转 换 的 数 据 SWAP A ； 先 转 换 高 位 字 节 PUSH ACC ； 压 栈 LCALL HEASC ； 调 用 低

25、 半 字 节 转 换 成 ASCII码 程 序 - 59 - POP ACC ； 要 转 换 的 数 据 出 栈 MOV R1 ， A ； 存 高 半 字 节 转 换 结 果 INC R1 PUSH 40H LCALL HEASC POP ACC MOV R1， A ； 存 低 半 字 节 转 换 结 果 END HEASC： MOV R0， SP DEC R0 DEC R0 XCH A， R0 ； 取 被 转 换 数 据 AND A， # 0FH ； 保 留 低 半 字 节 ADD A， #2 ； 修 改 A MOVC A， A+PC ； 查 表 XCH A， R0 ； 结 果 送 回 堆 栈 RET TAB： DB 30H， 31H， 32H， - 60 - Thank You! 交 流 提 问