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4.1 计算机语言概述. 4.1.1 机器语言 机器语言就是用二进制编码表示每条指令。因为计算机只能识别二进制数,所以计算机能够直接执行用机器语言编出的机器码程序。不同种类的计算机,由于其内部结构不完全相同,它的机器码指令也不一定相同。. 4.1.2 汇编语言

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Presentation Transcript
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4.1 计算机语言概述
  • 4.1.1 机器语言
  • 机器语言就是用二进制编码表示每条指令。因为计算机只能识别二进制数,所以计算机能够直接执行用机器语言编出的机器码程序。不同种类的计算机,由于其内部结构不完全相同,它的机器码指令也不一定相同。
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4.1.2 汇编语言
  • 汇编语言是符号化的机器语言。它用一些容易理解和记忆的符号代替机器码指令,因此又把汇编语言称为助记符语言,也就是说助记符指令与机器码指令是一一对应的。汇编语言同机器语言一样,不同结构的计算机,它的汇编指令也不相同。上述“9+5”的例子用AT89C51汇编语言可写成:
  • MOV A,#09H
  • ADD A,#05H
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对比机器码,汇编语言克服了机器语言的缺点,方便了用户记忆指令和编写程序,但用汇编语言编写的源程序毕竟不是计算机能直接识别的机器码,需用汇编程序“翻译”成机器码后方可执行。对比机器码,汇编语言克服了机器语言的缺点,方便了用户记忆指令和编写程序,但用汇编语言编写的源程序毕竟不是计算机能直接识别的机器码,需用汇编程序“翻译”成机器码后方可执行。
  • 采用汇编语言编写程序,可以直接访问和操作单片机中的寄存器及存储器单元,对数据的处理表述的非常具体。因此,在计算机实时测试和控制领域中得到了广泛应用。
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4.1.3 高级语言
  • 高级语言是接近自然语言和数学语言的算法语言,具有直观、通用等特点。相对于高级语言,机器语言和汇编语言属于低级语言。用低级语言编写程序需要完全了解CPU硬件结构,对程序设计人员要求较高,且程序不能移植。
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4.2 汇编语言源程序的设计与汇编
  • 4.2.1 汇编语言格式
  • 汇编语言直接面向机器,它的格式因机器不同而不同。下面介绍AT89C51汇编语言指令格式,我们先看一段用AT89C51指令编写的汇编程序。
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[例4.1] 将30H、31H两个单元中的大数送入A中。
  • MOV A,30H
  • CJNE A,31H,BIG
  •    BIG:JNC OVER ;30H单元值大则结束
  • MOV A,31H ;31H单元值小则送入累加器A中
  • OVER: RET
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从例4.1中可以看出,AT89C51单片机汇编语言指令格式如下:从例4.1中可以看出,AT89C51单片机汇编语言指令格式如下:
  • [标号:] 操作码操作数[;注释]
  • 其中[ ]的部分为可选项。下面结合程序对指令格式中的各部分逐一加以说明:
  • (1) 标号是表示该指令位置的符号地址。
  • (2) 操作码指出了指令所要实现的操作功能。
  • (3) 操作数指出了参与操作的数据来源(源操作数)和操作结果存放的目的单元(目的操作数)。
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(4) 注释是对一条指令或一段程序的解释和说明,目的是方便程序的阅读。
  • 4.2.2 程序设计步骤
  • 1.分析问题,确定算法
  • 这是程序设计中最重要的一步。设计人员必须认真、仔细地考虑系统需要解决的各种问题以及将来系统功能的进一步扩展,明确知道程序要解决的问题和接收、处理、发送的数据范围以及使用什么样的算法。
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2.画流程图
  • 流程图是用各种图形、符号、有向线段来直观地表示程序执行的步骤和顺序。它可使人们通过流程图的基本线索,对全局有完整的了解。
  • 3.编写源程序代码
  • 根据流程图用汇编语言指令实现流程图的每一个步骤,从而编写出汇编语言的源程序。
  • 4.调试、测试程序
  • 调试是利用仿真器等开发工具,采用单步、设断点、连续运行等方法排除程序中的错误,完善程序的功能。
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4.2.3 源程序的汇编
  • 1.手工汇编
  • 手工汇编是通过手工方式查指令编码表,逐个把助记符指令“翻译”成机器码的过程。
  • 2.机器汇编
  • 机器汇编是在机器上使用汇编程序自动地进行源程序的汇编,最后得到机器码表示的目标程序。汇编与反汇编过程如图4-1所示。
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4.2.4 伪指令
  • 1. ORG汇编起始伪指令
  • 格式:ORG 16位地址
  • 功能:规定该指令后面的源程序汇编后所产生的目标程序存放的起始地址。
  • [例4.2] ORG 0030H
  • MAIN:MOV A,#00H
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2. END汇编结束伪指令
  • 格式:END
  • 功能:通知汇编程序结束汇编。汇编时遇到END指令,则结束所有汇编工作,而END之后的所有指令将不予处理。
  • 3.EQU赋值伪指令
  • 格式:字符名称 EQU 数或汇编符号
  • 功能:用于把数或汇编符号赋给字符名称。
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[例4.3] COUNT EQU 34H
  • ADDE EQU 18H
  • MOV A,#COUNT ;34H→A
  • ADD A,ADDE ;(A)+(18H)→A
  • 这里,COUNT被赋值为34H,ADDE被赋值为18H。
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4. DATA数值地址赋值伪指令
  • 格式:字符名称 DATA 表达式
  • 功能:DATA与EQU基本相同,即将DATA右边表达式的值赋给一个字符名称。二者的区别是:EQU必须先定义,后使用;而DATA可先使用后定义。因此,EQU一般放在程序的开始,而DATA可放在程序的任何地方。
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5. DB定义字节伪指令
  • 格式:[标号:] DB 项或项表
  • 功能:把项或项表中的数据存入程序存储器从标号开始的连续地址单元中。
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[例4.4] ORG 2000H
  • TAB1:DB 10H,23H
  • TAB2:DB “123”
  • 汇编后 (2000H)=10H
  • (2001H)=23H
  • (2002H)=31H
  • (2003H)=32H
  • (2004H)=33H
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6. DW定义字伪指令
  • 格式:[标号: ] DW 项或项表
  • 功能:与DB类似,不同的是DB用来定义存放8位数据,而DW定义存放的是16位数据。DW伪指令使数据的高字节存放到低地址单元,低字节存放到高地址单元。
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[例4.5] ORG 1000H
  • TAB:DW 1200H,4567H
  • 汇编后 (1000H)=12H
  • (1001H)=00H
  • (1002H)=45H
  • (1003H)=67H
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7. DS预留存储区伪指令
  • 格式:[标号:]DS 表达式
  • 功能:从标号指定单元开始,定义一个大小为表达式的值的存储区,以备后用。
  • [例4.6] ORG 3000H
  • DS 09H
  • DB 10H,20H
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8. BIT位地址赋值伪指令
  • 格式:字符名 BIT 位地址
  • 功能:将位地址赋予字符名。
  • [例4.7] M1 BIT 01H
  • M2 BIT P1.0
  • 汇编后,01H和P1.0的位地址90H分别赋给了M1和M2。