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第 4 章

第 4 章. 汇编语言程序设计. 程序设计基本步骤. 本章主要内容. 常用伪指令的使用方法. 简单程序设计. 查表程序设计. 循环程序设计. 分支程序设计. 子程序设计与调用. 项目五：多路开关状态指示灯. 1 、项目内容. AT89C51 单片机的 P1.0 － P1.3 接四个发光二极管 L1 － L4 ， P1.4 － P1.7 接四个开关 K1 － K4 ， 编程将开关的状态反映到发光二极管上。 （开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭）。. i /mA. u /V. O. 2. 2 、设计硬件电路. 1 ）驱动 LED 设计.

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  1. 第 4 章 汇编语言程序设计 程序设计基本步骤 本章主要内容 常用伪指令的使用方法 简单程序设计 查表程序设计 循环程序设计 分支程序设计 子程序设计与调用

  2. 项目五：多路开关状态指示灯 1、项目内容 AT89C51单片机的P1.0－P1.3接四个发光二极管L1－L4，P1.4－P1.7接四个开关K1－K4，编程将开关的状态反映到发光二极管上。（开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭）。

  3. i /mA u /V O 2 2、设计硬件电路 1）驱动LED设计 ▼顺向偏压时LED两端约有1.7V左右的压降。 ▼随着通过LED的顺向电流的增加，LED的亮度将更亮，而LED的寿命也将缩短。 ▼LED电流以10～20mA为宜。 LED特性曲线

  4. VCC VCC R 内部上拉电阻 R 8051 8051 2、设计硬件电路 1）驱动LED设计 P1、P2与P3内部有30KΩ的上拉电阻， 想从此些端口流出10～20mA，有困难。 VCC 内部上拉电阻 R限流电阻 不适当的连接 适当的连接

  5. VCC 5-1.7V VCC R= =330Ω R 内部上拉电阻 10mA 5-1.7V R= =220Ω 8051 15mA ▼如果希望流过LED的电流ID限制为10mA，则此限流电阻R为： ▼若想要LED亮一点，可使ID提高到15mA，则此限流电阻R改为： R限流电阻 ▼一般限流电阻R为200Ω～300Ω。

  6. VCC VCC VCC VCC 内部上拉电阻 内部上拉电阻 4.7K PB PB 470Ω 8051 8051 2、设计硬件电路 ② 按钮开关的输入电路设计 通常将按钮开关接一个电阻到VCC或GND。 若是P0口则必须接上外部上拉电阻； 若是其它P1、P2、P3口则可接可不接外部上拉电阻。

  7. 2、硬件电路设计

  8. 局部电路

  9. 3、程序设计内容 方案一：可轮流检测每个开关状态，根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示，采用JBP1.X，REL或JNBP1.X，REL指令来完成,然后根据开关的状态，用SETBP1.X和CLRP1.X指令来完成发光二极管L1－L4的显示。 方案二：一次性检测四路开关状态，然后让其指示，可以采用MOVA，P1指令一次把P1端口的状态全部读入，然后取高4位的状态来指示。

  10. 读P1口内容到A中 将A内容右移4次 A内容与F0H相或 A内容送到P1口 4、程序流程图 程序开始 采用方案二相对简单 结束

  11. 置开关为输入状态 读P1口内容到A中 将A内容右移4次 A内容与F0H相或 A内容送到P1口 6、程序设计 程序开始 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN:SETB P1.4 SETB P1.5 SETB P1.6 SETB P1.7 MOV A,P1 RRA ORL A,#0F0H RRA MOV P1,A RRA 结束 RRA AJMP MAIN END

  12. 一、 程序设计概述－设计语言 ▼为了方便记忆，人们开始用助记符形式的汇编语言编写程序，称为低级语言。然后再用汇编系统将其翻译成机器语言，该过程称为汇编。 ▼为了用更接近人的语言编写程序，程序设计师们发明了高级语言，如： BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、JAVA然后再用编译系统将其翻译成机器语言，该课程称为编译。 ▼机器只能识别机器语言，所以必须用编译系统将高级语言编写的源程序编译成机器语言，用汇编系统将用汇编语言编写的源程序汇编成机器语言。

  13. ▼由低级或高级语言构成的程序称为源程序。 ▼由机器语言构成的程序称作目标程序。 源程序 目标程序 汇编 低级语言 机器语言 编译 机器语言 高级语言

  14. 1、程序设计的基本步骤 1）分析题意，明确要求； 2）建立思路，确定算法或硬件电路设计； 3）画出流程图； 4）分配内存及端口； 5）编制源程序； 6）仿真、调试程序； 7）固化程序。

  15. 2、画程序流程图 画流程图是指用各种图形、符号、指向线等来说明程序设计的过程。 工作任务符号 开始或结束符号 判断分支符号 程序连接符号 程序流向符号

  16. 为什么要画流程图？ ▼计算机从根本上来说，没有任何逻辑性，所以，你必须告诉它，先做什么，后做什么，遇到什么情况又该做什么，等等。 ▼用图形符号将总体设计思路及程序流向绘制在平 面图上，从而使程序的结构关系直观明了，便于检查和修改。 ▼流程图设计本身是一个逐步求精的过程，最终将任务划分为若干能由机器指令实现的小模块。

  17. 亮绿灯 判断 （P1.3）=1？ 灭绿灯， 持续亮红灯报警 结束 绘制流程图实例 程序开始 N Y

  18. 3、源程序的编辑和汇编 1）源程序的编辑 源程序： ▼ORG和END是两条伪指令， 其作用是告诉汇编程序此汇编源程序的起止位置。 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV A，#7FH MOV R1，#44H END ▼编辑好的源程序应以“.ASM ”或“.A”扩展名存盘，以备汇编程序调用。

  19. 2）源程序的汇编 常用的方法有两种： ▼手工汇编：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，然后把得到的机器码程序键入到单片机开发机中，并进行调试。 ▼机器汇编：是在常用的个人计算机PC上，使用交叉汇编程序将汇编语言源程序转换为机器码形式的目标程序。生成的目标程序由PC机传送到开发机上，经调试无误后，再固化到单片机的程序存储器ROM中。

  20. ▼源程序经过机器汇编后，形成的若干文件中含有两个主要文件，一是列表文件，另一个是目标码文件。▼源程序经过机器汇编后，形成的若干文件中含有两个主要文件，一是列表文件，另一个是目标码文件。 ▼因汇编软件的不同，文件的格式及信息会有一些不同。 但主要信息如下： ①列表文件（扩展名.LST）: LOC OBJ LINE SOURCE 0000 1 ORG 0000H 0000 0130 2 AJMP MAIN 0030 3 ORG 0030H 0030 747F 4 MAIN: MOV A,#7FH 0032 7944 5 MOV R1,#44H 6 END

  21. 源程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV A，#7FH MOV R1，#44H END ②目标码文件 （扩展名.HEX）: :020000000130CD :04003000747F79441C :00000001FF

  22. 二、常用伪指令的使用方法 伪指令是汇编程序能够识别并对汇编过程进行某种 控制的汇编命令。它不是单片机执行的指令，所以 没有对应的可执行目标码，汇编后产生的目标程序 中不会再出现伪指令。 1）、ORG（Origin）定义程序的起始地址 2）、END程序结束标志 3）、DB（Define Byte）定义字节 4）、DW（Define Word）定义字 5）、EQU（Equate）表达式赋值

  23. 1）起始地址设定伪指令ORG ORG 表达式 向汇编程序说明下面紧接的程序段或数据段存放的起始地址。 ORG 0100H START: MOV A,#30H ▼在每一个汇编语言源程序的开始，都要设置一条ORG伪指令来指定该程序在存储器中存放的起始位置。 ▼在一个源程序中，可以多次使用ORG伪指令规定不同 程序段或数据段存放的起始地址，但要求地址值由小到大依序排列，不允许空间重叠。

  24. 2）汇编结束伪指令 END END 该指令的功能是结束汇编。 汇编程序遇到END伪指令后即结束汇编。 处于END之后的程序，汇编程序将不处理。

  25. 3）字节数据定义伪指令 DB [标号：] DB字节数据表 ▼功能是从标号指定的地址开始，在ROM中定义字节 数据。该伪指令将字节数据表中的数据根据从左到右 的顺序依次存放在指定的存储单元中。 一个数据占一个存储单元。 ▼该伪指令常用于存放数据表格。

  26. 字节数据定义伪指令 DB实例 DATA : DB 0C0H, 0F0H , 0A4H , 0B0H DB 99H, 92H, 82H, 0F8H ROM DATA: C0H 地址依次向下增长 F0H 数据存放示意图: A4H B0H DB “how are you？” 99H 把字符串中的字符以ASCII码 的形式存放在连续的ROM单元中。 92H 82H F8H

  27. 4）字数据定义伪指令 DB [标号：] DW字数据表 ▼该伪指令将字或字表中的数据根据从左到右的顺序 依次存放在指定的存储单元中。 ▼16位的二进制数，高8位存放在低地址单元， 低8位存放在高地址单元。

  28. 字数据定义伪指令 DW实例 ORG 1400H DATA：DW 324AH，3CH ROM DATA: 32H 1400H 4AH 1401H 数据存放示意图: 00H 1402H 3CH 1403H

  29. 5）空间定义伪指令 DS [标号：] DS表达式 ▼功能是从标号指定的地址单元开始，在程序存储器中保留由表达式所指定的个数的存储单元作为备用的 空间，并都填以零值。 ORG 0100H BUF：DS 50 汇编后，从地址3000H开始保留50个存储单元作为 备用单元。

  30. 6）赋值伪指令 EQU 符号名 EQU表达式 ▼功能是将表达式的值或特定的某个汇编符号定义为 一个指定的符号名。 LEN EQU 10 ▼将十进制数10赋给符号名LEN，在其后的编程中就可以用LEN来代替10。

  31. 赋值伪指令 EQU实例 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H LEN EQU 10 SUM EQU 21H BLOCK EQU 22H MAIN: CLR A MOV R7，＃LEN MOV R0，＃BLOCK LOOP：ADD A，@R0 INC R0 DJNZ R7，LOOP MOV SUM，A END ▼该程序的功能是: 把BLOCK单元开始存放的10个无符号数进行求和， 并将结果存入SUM单元。 ▼若改对15个无符号数进行求和，则只需将： LEN EQU 10 改为：LEN EQU 15

  32. 7）位地址符号定义伪指令 BIT 符号名 BIT位地址表达式 ▼功能是将位地址赋给指定的符号名。其中，位地址 表达式可以是绝对地址，也可以是符号地址。 ST BIT P1.0 ；将P1.0的位地址赋给符号名ST，在其后的编程中就可以用ST来代替P1.0。

  33. 三、简单程序设计 双字节无符号数加法（教材P77） 设计内容：被加数存放在内部RAM的51H、50H单元，加数存放在内部RAM的61H、60H单元，相加的结果存放在内部RAM的51H、50H单元，进位存放在位寻址区的00H位中。 （51H） （50H） ＋ （61H） （60H） 结果保存到： （51H） （50H）

  34. 低字节相加 并保存低字节相加结果 修改指针 高字节相加 并保存高字节结果 保存进位 结束 程序开始 2、程序流程图 （51H） （50H） ＋ （61H） （60H） 结果保存到： （51H） （50H）

  35. 低字节相加 并保存低字节相加结果 修改指针 高字节相加 并保存高字节结果 保存进位 结束 ORG 0000H 3、程序设计 程序开始 AJMP MAIN ORG 0030H MAIN:CLR C MOV R0,#50H MOV R1,#60H MOV A,@R0 ADD A,@R1 MOV @RO,A MOV A,@R0 ADD A,@R1 MOV @RO,A INC R0 INC R1 MOV 00H,C END

  36. 四、查表程序设计 1、设计内容： 有一变量存放在片内RAM的20H单元，其取值范围为： 00H～05H。要求编制一段程序，根据变量值求其平方值，并存入片内RAM的21H单元。 2、设计思路 在程序存储器的一片存储单元中建立起该变量的平方表。用数据指针DPTR指向平方表的首址，则变量与数据指针之和的地址单元中的内容就是变量的平方值。

  37. 取平方表首址 送到DPTR （ 20H ） A A 21H 结束 3、绘流程图 4、源程序 程序开始 ORG 0000H AJMP START ORG 0030H START：MOV DPTR，#TABLE MOV A，20H MOVC A，@A+DPTR MOV 21H，A SJMP $ TABLE：DB 00，01，04 DB 09，16，25 END （A+DPTR ） A

  38. 五、循环程序设计 ▼按某种控制规律重复执行的程序称为循环程序。 ▼常用于循环控制的指令有： DJNZ、CJNE、JC、JNC等控制类指令。 ▼通常有先执行后判断和先判断后执行两种基本结构 ：

  39. 置循环初值 置循环初值 循环处理 循环处理 循环修改 循环修改 循环结束？ 循环结束？ 结束处理 结束 结束 先判断后执行 先执行后判断 程序开始 程序开始 Y N N Y 结束处理

  40. 1、先执行后判断循环程序实例 1、设计内容： 50ms延时子程序 2、设计思路： 若晶振频率为12MHz，则一个机器周期为1μs。执行一条DJNZ指令需要2个机器周期，即 2μs。采用循环计数法实现延时，循环次数可以通过计算获得，并选择先执行后判断的循环结构。

  41. 子程序入口 内循环初值R6置数 空操作 (R6)－1 R6 （R6)=0? (R7)－1 R7 （R7)=0? 返回 3、绘流程图 外循环初值R7置数 N Y N Y

  42. 4、50ms延时DELAY子程序 ；1 μs DELAY：MOV R7，#200 ；1 μs DEL1： MOV R6，#123 ；1 μs NOP ；2μs，计(2×123）μs DEL2： DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1；2μs RET 共计 [（2×123＋2＋ 2）×200+1] μs，即50.001ms

  43. DELAY：MOV R7，# X ；1 μs DEL1：MOV R6，#Y ；1 μs NOP ；1 μs DEL2：DJNZ R6，DEL2；2μs，计(2×123）μs DJNZ R7，DEL1；2μs， RET 共计 [（2×Y＋2＋ 2）×X+1] μs 请设计100ms延时，X、Y分别为多少？

  44. 1s延时子程序 DELAY: MOV R2,#10 DEL3: MOV R3,#200 DEL2: MOV R4,#125 DEL1: NOP NOP DJNZ R4,DEL1 DJNZ R3,DEL2 DJNZ R2,DEL3 RET

  45. 先判断后执行循环程序实例 1、设计内容： 将内部RAM中起始地址为data的数据串传送到外部RAM中起始地址为buffer的存储区域内，直到发现‘$ ’字符停止传送。 2、设计思路： 由于循环次数事先不知道，但循环条件可以测试到。 所以，采用先判断后执行的结构比较适宜。 内部RAM单元用R0作为地址指针， 外部RAM单元用DPTR作为地址指针。

  46. 地址指针R0赋初值 地址指针DPTR赋初值 A ((R0)) (DPTR) (A) (A)=$? 地址指针R0和DPTR各加1 程序开始 3、画流程图： Y N 结束

  47. A ((R0)) 地址指针DPTR赋初值 地址指针R0赋初值 (DPTR) (A) (A)=$? 地址指针R0和DPTR各加1 程序开始 ORG 0000H AJMP START ORG 0030H 4、源程序： START：MOV R0,#data MOV DPTR,#buffer QQ3: MOV A,@R0 CJNE A, $,QQ1 SJMP QQ2 Y QQ1: MOVX @DPTR,A N INC RO INC DPTR SJMP QQ3 QQ2: SJMP $ END 结束

  48. 六、分支程序设计 分支结构可以分成单分支、双分支和多分支几种情况。 条件成立？ 条件成立？ Y N Y N 程序段A 程序段A 程序段B 下条指令 单分支 双分支

  49. K=0? K=1? K=2? 分支结构可以分成单分支、双分支和多分支几种情况。 Y 分支0 N Y 分支1 N Y 分支2 N 多分支

  50. 1、分支程序常用指令 ▼分支程序在单片机系统中有较多的应用。 ▼分支结构程序使用转移指令实现，即根据条件对程序的执行进行判断，满足条件是转移执行，否则顺序执行。 1）判A转移指令JZ、JNZ； 2）判位转移指令JB、JNB、JBC、JC、JNC； 3）比较转移指令 CJNE； 4）减1不为0转移指令DJNZ。

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