微机原理与接口技术软件实验3451单片机算术运算比较和查表

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1、本科实验报告课程名称：微机原理与接口技术姓 名：陈肖苇学 院：信息与电子工程学院专 业：电子科学与技术学 号：3140104580指导教师：黄凯2016年 11 月 17 日专业：_电子科学与技术_姓名： 陈肖苇 学号： 3140104580 日期： 2016.11.17 地点：教十一400室 实验报告课程名称： 微机原理与接口技术 指导老师： 黄凯 成绩：_实验名称： 单片机软件实验三四 实验三 算术运算1. 基础型实验内容 以下程序完成单字节的BCD码加法功能，完成空白处程序填写，并在WAVE环境运行程序，观察寄存器及内存单元的变化。代码： RESULT EQU 30H ORG 0000H

2、 MOV A,#99H MOV B,#99H ADD A,B DA A ; BCD码相加并得到BCD码结果,即对结果进行十进制处理 MOV RESULT, A MOV A,#00H ADDC A,#00H ;加上进位 MOV RESULT+1, A ;高位处理 LJMP $ END实验现象：30H开始的内部单元中被放入了结果，低位在前，即98 01。图一：单字节的BCD码加法结果，即99+99=01 98 下列程序完成多字节BCD码加法运算。内部RAM30H开始的4字节长的BCD码和外部RAM 1000H开始的4字节长的BCD码相加，结果放在1100H开始的单元中（从低字节到高字节）。代码：

3、ORG 0000H CLR C MOV R5, #04H MOV R0,#30H MOV R1,#10H MOV R2,#00H MOV R3,#11H MOV R4,#00HL0: MOV DPH,R1 MOV DPL,R2 MOV A,#15H ;1000H开始的外部RAM都写入15H MOVX DPTR,A MOV R0,#15H ;30H开始的内部RAM都写入15H INC R2 INC R0 DJNZ R5,L0 MOV R0,#30H ;重新初始化 MOV R2,#00H MOV R5, #04HL1: MOV DPH,R1 MOV DPL,R2 MOVX A,DPTR ADDC

4、A, R0 DA A ;十进制调整 MOV DPH,R3 MOV DPL,R4 MOVX DPTR,A INC R2 INC R4 INC R0L2: DJNZ R5, L1 JNC L3 MOV DPTR,#1104H ;有进位则结果的第五个字节置1 MOV A,#01H MOVX DPTR,A SJMP EXITL3: MOV DPTR,#1104H ;若没有进位则置为00H MOV A,#00H MOVX DPTR,AEXIT：END 代码分析：L0部份为我自己单独加入的部份，原来的代码会使FFH+00H=66H的错误，因为DA指令只可对BCD码表示的数进行调整，即只能调整09，而F为1

5、6，不是十进制数，所以会产生调整错误。加入L0段，使加法变为15H+15H=30H（BCD码加法）。同时，源代码在产生进位的时候会将第1104H位置1，没有进位的时候为FFH，所以又将L3的NOP改为了若没有进位，则置为00H，使结果更加合理。实验现象：外部RAM的1100H开始的连续五个单元变为30 30 30 30 0图二：完成多字节BCD码加法运算之后，1100H单元开始的内存单元变为30 30 30 30 00 2. 设计型实验内容 设计程序，实现任意字节压缩BCD码的相加，使用单步、断点方式调试程序，查看结果。代码： MOV R0,#30H ;BCD码的起点 MOV R2,#00H

6、;写入值 MOV R1,#40H ;BCD码的起点 MOV R3,#10H MOV R4,#0AH ;写入次数控制L1: MOV A,R2 ;30H开始的内部RAM写入00H09H MOV R0,A MOV A,R3 ;40H开始的内部RAM写入10H19H MOV R1,A INC R0 INC R1 INC R2 INC R3 DJNZ R4,L1 MOV R0,#30H ;重新初始化 MOV R1,#40H MOV DPH,#10H ;求和后的结果保存点1000H MOV DPL,#00H MOV R4,#0AH ;求和次数控制 CLR CL2: MOV A,R0;开始求和 ADDC A

7、, R1 DA A ;十进制调整 MOVX DPTR,A INC R0 INC R1 INC DPL DJNZ R4,L2 ;循环求和十次 JNC L3 ;无进位则求和结果最后一位的下一个字节置0 MOV A,#01H ;有进位则求和结果最后一位的下一个字节置1 MOVX DPTR,A SJMP EXITL3: MOV A,#00H MOVX DPTR,AEXIT: END实验现象： 外部RAM中存入了求和结果10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 00（低位在前）图三：初始化后内存中的BCD码值（低位在前）图四：求和后的结果 设计程序，实现多字节十六进制数的减法12345

8、6H005634H，使用单步、断点方式调试程序，查看结果。代码： ORG 0000H MIN EQU 30H;被减数 SUB EQU 40H;减数 RES EQU 50H;结果存放 MOV MIN,#12H;初始化被减数 MOV MIN+1,#34H MOV MIN+2,#56H MOV SUB,#00H;初始化减数 MOV SUB+1,#56H MOV SUB+2,#34H CLR C MOV A,MIN+2;从最后一位开始求差 SUBB A,SUB+2 MOV RES+2,A MOV A,MIN+1;开始求差 SUBB A,SUB+1 MOV RES+1,A MOV A,MIN;开始求差

9、SUBB A,SUB MOV RES,A END实验结果：30H和40H开始的单元处被存入被减数和减数123456和005634（高位在前），50H开始存入十六进制减法结果11DE22。图五：123456（30H）-005634（40H）=11DE22（50H）实验四 比较和查表1. 基础型实验内容 以下程序完成共阴数码管数值显示译码的功能，在WAVE环境运行程序，观察寄存器及内存单 元的变化，将变化结果注释于右侧。代码：ORG 0000H MOV R2,#10H ;循环16次 MOV DPTR,#TBL ;将表头地址存入DPTRL0: MOV A,#00H MOVC A,A+DPTR ;变址

10、寻址查表 INC DPTR ;DPTR自增，查找下一个 DJNZ R2,L0 ;循环16次 SJMP $TBL:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ;表格 DB 7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH DB 58H,5EH,79H,71H,00H,40H END实验结果：ROM区从0013H开始存入表格3FH40H。对于内部寄存器，R2循环10H之后，最终值为0；A中最终值为71H，即TBL中的第16个数。图六：ROM区从0013H开始存入表格3FH40H图七：对于REG，R2循环10H之后，最终值为0；A中最终值为71H，即TBL中的第16个数。 以下子程序完成一个

11、两位十六进制数到ASCII码的转换，数值存放在R2中，转换结果地位存于R2,高位存于R3。用PC做基址实现。代码： ORG 0000H HEXA:MOV R2,#1BH ;将1BH存入R2 MOV A,R2 ANL A,#0FH ;取A的低4位 ADD A,#09H ;以PC为基址的偏移量 MOVC A,A+PC ;以PC为基址寻址 XCH A,R2 ;交换A与R2中的内容 ANL A,#0F0H ;得到A的高位 SWAP A ;将高位换到地位 ADD A,#02H ;以PC为基址的指令偏移量 MOVC A,A+PC MOV R3,A ;高位结果写回R3 RETTAB: DB 0,1,2,3,

12、4 DB 5,6,7,8,9 DB A,B,C,D,E,F END实验现象： 转换后的结果存入R2、R3，其中，R2中存入低位B的ASCII码，即42；R3中存入高位1的ASCII码，即31图九：R2中存入低位B的ASCII码，即42；R3中存入高位1的ASCII码，即31图十：ROM中从0012H开始存入0F的ASCII码3145 以下程序完成256字节范围内程序散转的功能，根据R7的内容转向各个子程序，在WAVE环境运行程序，观察寄存器及内存单元的变化，将变化结果注释于右侧。代码： ORG 0000HSTART: MOV DPTR,#TAB ;将表头地址传给DPTR MOV A, R7 A

13、DD A, R7 ;R7*2为了与JMP A+DPTR的机器码匹配，若TAB JMP A+DPTR ;中的AJMP 换成LJMP则R7*3 ORG 0100HTAB: AJMP PROG0 ;无条件跳转到对应地址 AJMP PROG1 AJMP PROG2 AJMP PROG3 SJMP $PROG0: MOV A,#00H ;对应的给A赋值 SJMP REPROG1: MOV A,#01H SJMP REPROG2: MOV A,#02H SJMP REPROG3: MOV A,#03HRE: NOPEND代码解读：先将R7中的值赋给A，再将A中数据扩大两倍当作指令的偏移量；DPTR作为散转

14、表的起始地址；通过JMP A+DPTR指令，寻找到对应的指令，然后跳转到相应指令对A赋值。整个代码的功能是通过散转的方法，将R7中的值写入A。实验现象： 代码执行后，R7中值为00，A中数据被写入00；修改代码，加入一条MOV R7,#01H，则代码执行之后，R7中值为01，A中数据被写入01。图十： R7中值为00，A中数据被写入00图十一：R7中值为01，A中数据被写入012.设计型实验内容 分别用近程查表指令和远程查表指令，查找R3内容的平方值。 R3内容小于等于0FH，即平方值为单字节数据。代码：近程查表： ORG 0000H MOV R3,#15 ;取数 MOV A,R3 ADD A

15、,#04H ;偏移量 MOVC A,A+PC ;近程查表 MOV 30H,A SJMP $TAB:DB 0,1,4,9,16 ;平方值表格构建 DB 25,36,49,64,81 DB 100,121,144,169,196,225END实验结果：内部RAM的30H处写入E1（即14*16+1=225，即15的平方），完成设计目标。图十一：代码执行后，内部RAM的30H处写入E1远程查表： ORG 0000H MOV R3,#10 ;取出R3中的值 MOV A,R3 MOV DPTR,#TAB ;将表头地址写入DPTR MOVC A,A+DPTR ;远程查表 MOV 30H,A SJMP $T

16、AB:DB 0,1,4,9,16 ;平方值表格构建 DB 25,36,49,64,81 DB 100,121,144,169,196,225 END实验现象：内部RAM的30H处写入64（即6*16+4=100，即10的平方），完成设计目标。图十二：代码执行后，内部RAM的30H处写入64 在外部RAM 1000H开始处有10H个带符号数，请找出其中的最大值和最小值，分别存入内部RAM的MAX、 MIN单元。代码： MAX EQU 30HMIN EQU 31H ORG 0000H MOV R7,#0FH ;循环次数 MOV DPTR,#1000H ;将外部RAM起始地址存入DPTR MOVX

17、A,DPTR ;将对应数据存入A ADD A,#80H ;加80H便于直接比较，将有符号数化为无符号数 MOV MAX,A ;初始化MAX（即存入第一个数） MOV MIN,A ;初始化MIN（即存入第一个数）L1: INC DPTR ;读入下一个数 MOVX A,DPTR ADD A,#80H CLR C CJNE A,MAX,S1 ;相减比较，若不想相等则跳转至S1 ，且若AMAX，则将C置1 SJMP NEXT ;相等则跳到NEXTS1: JC S2 ;若C=1，则说明AMAX,则跳转至S2 MOV MAX,A ;将MAX值更新 SJMP NEXTS2: CJNE A,MIN,S3 ;相

18、减比较，若不想相等则跳转至S2 ，且若AMIN，则转入NEXT MOV MIN,A ;否则，将MIN更新NEXT:DJNZ R7,L1 ;判断循环次数，若没到0FH次，则继续循环 MOV A,MAX SUBB A,#80H MOV MAX,A ;得到最大值 MOV A,MIN SUBB A,#80H MOV MIN,A ;得到最小值 SJMP $ END实验结果：内部RAM30H处，即MAX处，写入最大值7A； 31H处，即MIN处，写入最小值00；同时，因为是有符号数，所以对含有负数的进行检测，也符合要求，完成设计目标。 图十三：手动修改后的外部RAM值，其中最大值为7A，最小值为00图十四

19、：内部RAM30H处，即MAX处，写入最大值7A； 31H处，即MIN处，写入最小值00图十五：当有负数时的结果，最小值为9C（有符号数）实验心得：经过微机软件实验，自己可谓是收获颇丰。首先，最重要的就是熟悉了各种各样的指令以及具体的使用方法。课本上的学习难免会显得冰冷一点，而对一些存有疑问的地方（一个指令有几个操作的，比如DJNZ是先减一再判断，还是先判断再减一），通过具体的实验，基本上解决了存在的疑惑。同时也发现了一些自己学习上的漏洞，比如：关于访问不同存储区间的不同指令；比如对几种寻址模式的理解等等。（在这里不得不吐槽一下51真的有点落后了，寄存器间接寻址只有R0，R1，对于一个对字节的

20、加法，如果要用循环的话，两个加数就用掉了，和要存入的话就很麻烦，要来回倒腾）其次，我觉得为实验指导书的模块还是划分的比较好的，基本上在课本上或者是课堂上所讲解的典型的应用程序都有涉及到，所以，对于典型的操作，现在已经基本上掌握了。但是美中不足的是，实验指导书中也有一定的美中不足，比如有的填空题，要填多行，却只给了一行的空，有的地方还没有留空；还有一些细节的，就是有些观察现象的实验，没有初始化，导致00H+FFH=FFH，实际内容还是FFH，看不出来变化，还要自己来写入一些值才可以看到变化，希望可以修改一下。最后，因为这个学期一直比较忙，参加了好多培训班。所以交的有些迟，还望助教您能谅解，谢谢。祝好！