匯編語言程序設計

§4-1匯編語言程序設計基本概念

一、MCS-51指令操作數說明

1、語句格式[標號：]操作碼[操作數（目的操作數，源操作數）][；注釋]2、操作數對于立即數#data

（1）立即數188，可表示為#10111100B、#0BCH、#188

（2）MOVR0，#BLOCK；BLOCK為定義過的標號地址對于直接地址direct

（1）二進制、十進制、十六進制數，MOVA，30H

（2）定義過的標號地址，AGAIN：SJMPAGAIN

（3）表達式，如SUM+2，其中SUM為定義過的標號地址 （4）SFR寄存器名，如SP、DPH、DPL等對于偏移量rel

（1）可以是數值、標號地址、表達式 （2）使用特殊符號“＄”，它代表本條轉移指令所在的地址，如LJMP＄（死循環） （3）實際編程時，凡指令中用到地址（rel、addr11、addr16等）都可用標號地址代替實際地址，而地址的運算有匯編程序完成。二、常用偽指令匯編：將計算機不可直接識別的匯編語言源程序翻譯成機器語言的過程。分為計算機匯編和人工匯編兩種。匯編程序：具有完成匯編功能的程序。目標程序：匯編語言源程序經過匯編得到的機器語言程序。偽指令：提供匯編用控制信息的指令，只能被匯編程序所識別，不是單片機的CPU可執行的指令。 1、定位偽指令ORG(Origin)格式：[標號：]ORGm m：16位二進制數，代表地址。功能：指出匯編語言程序通過編譯，得到的機器語言程序的起 始地址。

2、定義字節偽指令DB（DefineByte）格式：[標號：]DBX1，X2，～XnXn：單字節二進制、十進制、十六進制數，或以‘’括起來的 字符串，數據符號。 功能：定義程序存儲器從標號開始的連續單元，用來存放常 數、字符和表格。

3、定義字偽指令DW（DefineWord）格式：[標號：]DWY1，Y2，～Yn Yn：雙字節二進制、十進制、十六進制數，或以‘’括起來的 字符串，數據符號。 功能：同DB，不同的是為16位數據。 4、匯編結束命令END

格式：[標號：]END

功能：END是匯編語言源程序的匯編結束標志，在它后面所 寫的指令均不予處理。

5、等值命令EQU

格式：字符名稱EQU數或匯編符號 功能：將一個數或特定的匯編符號賦予規定的字符名稱。先 定義后使用。

6、數據地址賦值命令DATA

格式：字符名稱DATA表達式 功能：將數據地址或代碼地址賦予規定的字符名稱三、匯編語言程序的結構

1、程序設計的基本步驟 一般步驟為： （1）分析題意，明確要求； （2）建立思路，確定算法； （3）編制框圖，繪出流程； （4）編寫程序，上機調試； 顯然，算法和流程是至關重要的。程序結構有簡單順序、分支、循環和子程序等幾種基本形式。

2、畫流程圖 畫流程圖是指用各種圖形、符號、指向線等來說明程序設計的過程。國際通用的圖形和符號說明如下：

橢圓框：起止框，在程序的開始和結束時使用。 矩形框：處理框，表示要進行的各種操作。

菱形框：判斷框，表示條件判斷，以決定程序的流向。 指向線：流程線，表示程序執行的流向。 圓圈：連接符，表示不同頁之間的流程連接。 各種幾何圖形符號如下圖所示?！?-2匯編語言程序的基本結構形式

一、簡單程序的設計

例4-1

已知兩個壓縮BCD碼分別放在內部RAM的31H30H和33H32H等4個單元中，試編程求和，結果存入R4R3R2中。

分析：流程如圖： 程序如下：

ORG0000H LJMPMAIN ORG 0040HMAIN： MOV A， 30H ADD A， 32H DA A MOV R2，A MOV A，31H ADDC A，33H DA A MOV R3，A CLR A MOV ACC.0，C

MOV R4， A HERE： SJMP HERE END例4-2

利用查表指令將內部RAM中20H單元的壓縮BCD碼拆開，轉換成相應的ASCII碼，存入21H、22H中，高位存在22H。

分析：控制流程圖（略），程序如下：

START： MOV DPTR，#TABLE MOV A， 20H ANL A， #0FH MOVC A， ＠A+DPTR MOV 21H， A MOV A， 20H ANL A， #0F0H SWAP A MOVC A， ＠A+DPTR MOV 22H， A SJMP ＄

TABLE： DB 30H，31H，32H，33H，34H DB 35H，36H，37H，38H，39H二、分支程序設計1、單分支程序 單分支結構程序使用轉移指令實現，即根據條件對程序的執行進行判斷，滿足條件是轉移執行，否則順序執行。在MCS-51指令系統中條件轉移指令有： （1）判A轉移指令JZ、JNZ； （2）判位轉移指令JB、JNB、JBC、JC、JNC； （3）比較轉移指令CJNE； （4）減1不為0轉移指令DJNZ；

例4-3

假定在外部RAM中有ST1、ST2和ST3共3個連續單元，其中ST1、ST2單元中分別存放著兩個8位無符號數，要求找出其中的大數并存入ST3單元。

分析：兩個無符號數的大小比較可利用兩數相減是否有借位來判斷，流程圖和程序如下所示：START：CLR C MOV DPTR，#ST1 MOVX A， ＠DPTR MOV R7， A INC DPTR MOVX A， ＠DPTR SUBB A， R7 JC BIG1 MOVX A， ＠DPTR SJMP BIG2 BIG1：XCH A， R7BIG2：INC DPTR MOVX ＠DPTR，A SJMP ＄2、多分支程序 （1）嵌套分支結構例4-4

設變量X存放于30H單元，函數值Y存放31H單元。試按照式：

1 X>0 Y= 0 X=0的要求給Y賦值

-1 X<0

分析：X是有符號數，判斷符號位是0還是1可利用JB或JNB指令。 判斷X是否等于0則直接可以使用累加器A的判0指令。 流程、程序如下頁：

START： MOV A，30H JZ OVER JNB ACC.7，LAB1 MOV A， #0FFH SJMP OVER LAB1： MOV A， #1 OVER： MOV 31H， A SJMP ＄ （2）多重分支結構 利用MCS-51單片機的散轉指令JMP@A+DPTR，可方便地實現多重分支控制，因此，又稱為散轉程序。假定多路分支的最大序號為n，則分支的結構如圖所示。例4-5

根據條件0、1、2…、n，分別轉向處理程序PRG0、

PRG1、…、PRGn，條件K設在R2中。START： MOV DPRT， #TABLE MOV A， R2 ADD A， R2 JNC NEXT INC DPH NEXT： JMP @A+DPTR TABLE： AJMP PRG0

… … AJMP PRGn

PRG0： …

…

…

PRGn： …

三、循環程序設計1、循環程序的結構循環程序包括以下四個部分： 置循環初值 循環體 循環控制變量修改 循環終止控制常用于循環控制的指令有：DJNZ、CJNE、JC、JNC等控制類指令。

2、單循環 終止循環控制采用計數的方法，即用一個寄存器作為循環次數計數器，每次循環后計數加1或減1，達到終止值后退出循環。例4-6

計算50個8位二進制數（單字節）之和。要求：50個數存放在30H開頭的內部RAM中，和放在R6R7中。

分析：采用DJNZ循環體的流程框圖如下頁所示，在參考程序中，R0為數據地址指針，R2為減法循環計數器。

在使用DJNZ控制時，循環計數器初值不能為0，當為0時，第一次進入循環執行到DJNZ時，減1使R2變為FFH，循環次數成了256，顯然不合題意。START：MOV R6， #0 MOV R7， #0 MOV R2， #50 MOV R0， #30HLOOP：MOV A， R7 ADD A， @R0 MOV R7, A CLR A ADDC A, R6 MOV R6, A INC R0 DJNZ R2, LOOP SJMP $ 3、多重循環如果在一個循環程序中嵌套了其他的循環程序，稱為多重循環程序。在用軟件實現延時時顯得特別有用。例4-7

設計1秒延時子程序，假設fosc=12MHz。

分析：軟件延時與指令的執行時間關系密切，在使用12MHz晶振時，一個機器周期的時間為1，us,執行一條DJNZ指令的時間為2us，我們可以采用三重循環的方法寫出延時1秒的子程序流程、程序如下圖所示：DELAY：MOV R7， #10；

DL3： MOV R6， #200 ；

DL2： MOV R5， #250 ；

DL1： DJNZ R5， DL1 ；

DJNZ R6， DL2 ；

DJNZ R7， DL3 ；

RET4、按條件轉移控制的循環

例4-8

把內部RAM中從ST1地址開始存放的數據傳送到以ST2開始的存儲區中，數據塊長度未知，但已知數據塊的最后一個字節內容為00H，而其它字節均不為0。并設源地址與目的地址空間不重復。

分析：顯然，我們可以利用判斷每次傳送的內容是否為0這一條件來控制循環。也可用CJNE來比較與0是否相等設計。利用判A轉移控制的循環流程圖如下圖所示。START：MOV R0， #ST1 MOV R1， #ST2LOOP：MOV A， @R0 JZ ENT MOV @R1，A INC R0 INC R1 SJMP LOOP ENT：RET四、查表程序設計用于查表的指令有兩條：MOVCA，@A＋PC；MOVCA，@A＋DPTR；

當使用DPTR作為基址寄存器時查表比較簡單，查表的步驟分三步

1）基址（表格首地址）送DPTR數據指針；

2）變址值（在表中的位置是第幾項）送累加器A；

3）執行查表指令MOVCA，@A＋DPTR，進行讀數，查表結果送回累加器A。

當使用PC作為基址寄存器時，由于PC本身是一個程序計數器，與指令的存放地址有關，查表時其操作有所不同。查表的步驟也分三步：

1）變址值（在表中的位置是第幾項）送累加器A；

2）偏移量（查表指令的下一條指令的首地址到表格首地址之間的字節數）+A→A；（修正）

3）執行查表指令MOVCA，@A＋PC。

例4-9二位十六進制數與ASCII碼的轉換程序。設數值在R2中，結果低位存在R2中，高位存在R3中。 分析：對于2位16進制數必須進行2次查表，因此，取數后通過屏蔽的方法來實現高低位分開。（1）利用DPTR作基址的參考程序如下HEXASC：MOV DPTR， #TABLE MOV A， R2

ANL A， #0FH

MOVC A， @A+DPTR ；查表

XCH R2, A ANL A， #0F0H

SWAP A ；

MOVC A， @A+DPTR ；查表

MOV R3， A RETTABLE： DB30H，31H，32H，33H，34H ；ASCII表

DB35H，36H，37H，38H，39H DB41H，42H，43H，44H，45H，46H（2）利用PC作基址的參考程序如下：HEXASC：MOV A， R2 ANL

A， #0FH ADD A， #9 MOVC A， @A+PC ；查表

XCH R2, A ANL

A， #0F0H SWAP A ADD A， #2 MOVC A， @A+PC ；查表

MOV R3， A RETTABLE：DB“0”，“1”，…，“F” ；ASCII表

例4-10

利用查表指令，根據R2的分支序號找到對應的轉向入口地址送DPTR，清ACC后，執行散轉指令JMP@A+DPTR，轉向對應的分支處理， 假定分支處理程序在ROM64KB的范圍內分布。程序如下：

ORG1000H START： MOV DPTR， #TAB MOV A， R2 ADD A， R2 JNC ST1

INC DPH

（轉下頁）

ST1： MOV R3， A MOVC A， @A+DPTR ；查表

XCH A， R3 INC A MOVC A， @A+DPTR MOV DPL，A MOV DPH，R3 CLR A JMP @A+DPTR TAB： DW PRG0 DW PRG1 ……五、應用控制流程設計1、控制流程設計的基本方法 在單片機的控制系統中，為了實現系統的自動控制，必須將控制現場的信息輸入到單片機，經過計算機的處理以后以被控對象能夠接受的形式輸出到執行機構，實現對現場的控制。例4-11

電機的簡單起?？刂?；其框圖如下頁圖a所示

1）分析：簡單的電機起動停止控制，其控制的示意圖及I/O分配如圖b所示。輸入信號：啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2

輸出信號：繼電器KA

假定：按下按鈕，相應的接口信號為低電平（P1.1=0）時；若：程序使P1.3=1，即KA=1；則：電機啟動。

2）按照上述的控制思路，我們可以方便的畫出流程圖，如下圖所示。

ORG1000HSTR：MOV P1， #00000110BWT1：JB P1.1, WT1 ；啟動？

SETB P1.3 ；電機啟

WT2：JB P1.2, WT2 ；停止？

CLR P1.3 ；電機停

SJMP WT1END2、應用程序控制流程設計

例4-12

某機床動力頭，其行程如圖（a）所示，SQ1、SQ2為左、右行程開關，要求：

1）每次按SB1啟動，工作3個來回后停止，等待下 次啟動

2）每次按SB2按鈕，在完成當前進給后，停在初始 位SQ1處，等待下次啟動；分析：

1硬件原理圖，如圖（b）所示，其中：輸入信號：啟動按鈕P1.0、停止P1.1、左右行程開關

P1.2、P1.3；輸出信號：前進LED燈P1.7、后退LED燈P1.6。

2控制流程：如圖（c）。3）匯編程序

MAIN：MOV R0， #00H MOV P1， #0FH WT1：JB P1.0， WT1 LOOP：SETB P1.7

WT2：JB P1.3， WT2 CLR P1.7 SETB P1.6 INC R0 LCALL DIR WT3：JB P1.2， WT3 CLR P1.6 JNB P1.1， WT1 CJNE R0， #3， LOOP MOV R0， #00