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3 .1 实 训 概 要 程序是一系列有序指令的集合。单片机通过执行程序完成相应的任务。

第 3 章 汇编语言程序设计. 3 .1 实 训 概 要 程序是一系列有序指令的集合。单片机通过执行程序完成相应的任务。 程序设计的任务就是根据任务的要求，给出解决问题的步骤和算法，编制程序的过程。学习完指令系统后，就具备了程序设计的基础。汇编语言程序设计不但技巧性强，而且还有软硬件结合的特点。设计出的程序质量好坏，直接关系到单片机应用系统的特性和运行效率。为了能够编制出高质量的程序，必须从一个个程序模块的学习开始，通过熟读多练，反复上机训练，才能逐步掌握程序设计的方法和技巧。. 实训内容： 顺序程序设计。 分支程序设计。 循环程序设计。

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3 .1 实 训 概 要 程序是一系列有序指令的集合。单片机通过执行程序完成相应的任务。

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  1. 第3章 汇编语言程序设计 3 .1 实 训 概 要 程序是一系列有序指令的集合。单片机通过执行程序完成相应的任务。 程序设计的任务就是根据任务的要求，给出解决问题的步骤和算法，编制程序的过程。学习完指令系统后，就具备了程序设计的基础。汇编语言程序设计不但技巧性强，而且还有软硬件结合的特点。设计出的程序质量好坏，直接关系到单片机应用系统的特性和运行效率。为了能够编制出高质量的程序，必须从一个个程序模块的学习开始，通过熟读多练，反复上机训练，才能逐步掌握程序设计的方法和技巧。

  2. 实训内容： 顺序程序设计。 分支程序设计。 循环程序设计。 子程序设计。

  3. 预备知识： • 汇编语言程序设计的一般步骤： • 分析问题。根据给出的问题，熟悉和明确问题的要求，明确已知条件及对运算和控制的要求，建立数学模型。 • 确定解题算法。根据实际问题的要求和指令系统的特点，选择解决问题的方法。算法是程序设计的依据，它决定了程序的正确性和程序的质量。 • 画出程序流程图。程序流程图就是用各种规定的图形、流程线和简洁的文字表达解题步骤的一种图形。它直观、清晰地体现了程序设计思路，是程序的逻辑设计过程。

  4. 资源分配。算法确定后，要为每一个变量、各种指针、计数器等分配工作单元，定义数据类型和数据结构。资源分配。算法确定后，要为每一个变量、各种指针、计数器等分配工作单元，定义数据类型和数据结构。 • 根据程序流程图及资源分配情况，写出汇编语言源程序。 • 上机调试。 • 汇编语言源程序的一般结构： • 在程序设计中将会遇到各种类型的程序，但不论程序如何复杂，都可以分为如下基本结构： • 顺序结构 • 分支结构 • 循环结构 • 子程序结构

  5. 入口 入口 入口 满足条件？ M 满足条件？ N M M N P 改变条件？ 出口 出口 出口 其中顺序结构、分支结构和循环结构为三中基本结构。其结构流程如图3-1所示。

  6. 3 .2 实训9 顺序程序设计训练 3．2．1 实训目的 通过本节实训,主要学习下面内容: 顺序程序的结构。 顺序程序设计的编程方法。 顺序结构程序的调试方法。

  7. 3．2．2 实训要求 1．双字求和。设有两个四字节二进制数，分别存放在片内RAM30H和40H开始的单元中，先存低字节。求两数之和，并将和存于50H开始的单元中。 2．双字节二进制无符号数乘法。 3．2．3 实训预习 预习内容 （1）掌握顺序程序的结构。 （2）复习片内数据存储器地址范围。 （3）复习数据传送指令和二进制加法指令的功能。 （4）复习乘法指令的功能。

  8. 程序设计基本思路 （1）双字求和 编写程序前要掌握片内RAM的结构。MCS-51单片机片内RAM一个存储单元为一个字节，以字节为单位编址。因此，每个加数和结果各占四个字节。按照加法的相加思路，先做低字节相加，然后做高位字节相加。 例如：

  9. 进行多字节加法运算时，低字节应选择不带进位加法指令ADD。其它字节相加时应选择带进位加法指令ADDC，将低位的进位值加入。进行多字节加法运算时，低字节应选择不带进位加法指令ADD。其它字节相加时应选择带进位加法指令ADDC，将低位的进位值加入。 （2）双字节二进制无符号数乘法 双字节二进制无符号数乘法的运算过程类似于一般十进制运算。首先进行资源分配：设被乘数存放在工作寄存器R2、R3中，乘数存放在R6、R7中。乘积存放在R2、R3、R4和R5中。然后进行运算，先算低字节，并保存中间和，再计算高字节，将中间和累加。

  10. 3．2．4 实训器材 MCS-51单片机开发系统 3．2．5 实训程序 1．多字节加法实训程序如表3-1所示。

  11. 2．双字节乘法实训程序如表3-2所示。

  12. 3．2．6 实训步骤 （1）阅读并理解程序，并画出两个程序的流程图。 （2）将机器码送入单片机系统中，并检查是否正确。 （3）对于多字节加法实训程序，运行程序前，将两个四字节数据分别送入30H和40H开始的单元中。

  13. （4）单步执行程序，并将运行结果记录在表3-3中。（4）单步执行程序，并将运行结果记录在表3-3中。 12 34 56 78H + 23 45 67 89H = ？ AB CD EF 01H + 94 39 82 71H = ？ 2A 3B 4C 5DH + 3F 4E 5D 6CH = ？ （5）对于双字节乘法实训程序，运行程序前，将被乘数和乘数分别送入工作寄存器R2、R3和R6、R7中，执行程序，并记录结果。程序运行结果表格请读者自行设计。

  14. 3．2．7 思考与讨论 1．如何将程序改成十字节加法运算，编写程序并上机验证。 2．编写四字节减法程序，要求被减数和减数分别存放在片内RAM30H和50H开始的单元中，差存放在60H开始的单元。上机验证。 3．使用减法指令时应注意什么问题？

  15. 提示： 多字节加法实训程序可以考虑用循环结构完成，通过固定次数循环实现多字节相加。 双字节乘法程序由于要保护中间和，占用的片内RAM单元较多，可考虑使用堆栈，但不能和工作寄存器组发生冲突。

  16. 3 .3 实训10 分支程序设计训练 3．3．1 实训目的 通过本节实训,主要学习下面内容: 分支程序的结构。 分支程序设计的编程方法。 分支结构程序的调试方法。 通过散转指令实现多分支程序设计方法。

  17. 3．3．2 实训要求 设单片机片内数据存储器20H单元存放00H～03H四个不同的数。根据20H中存放数据的不同，在LED七段显示器上显示循环左移的数字0、1、2、3。即：

  18. 3．3．3 实训预习 JMP @A+DPTR 是一条散转指令。它常用于多分支选择程序中。数据指针DPTR作为基址寄存器，决定多分支程序的首地址，用累加器ACC作为变址寄存器来动态地选择某一分支，来实现多分支转移。该指令采用基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式，将DPTR和ACC内容相加作为地址，该地址传送到程序计数器PC中。

  19. 为了在单片机开发系统上显示数字，必须了解所使用的单片机开发系统的显示器控制接口，通常用多功能接口芯片8155控制键盘和显示器。了解其字形口和字位口地址。（本系统字形口地址为0FF22H，字位口地址为0FF21H）。为了在单片机开发系统上显示数字，必须了解所使用的单片机开发系统的显示器控制接口，通常用多功能接口芯片8155控制键盘和显示器。了解其字形口和字位口地址。（本系统字形口地址为0FF22H，字位口地址为0FF21H）。 同时，还应了解所用单片机开发系统的LED显示器是共阴极型还是共阳极型。以便给出其不同的字形码。不同类型LED字形码如表3-4所示。本系统采用共阳极型LED。 表3-4 七段LED字形码

  20. 3．3．4 实训器材MCS-51单片机开发系统3．3．5 程序流程及实训参考程序实训程序流程如图3-2所示。实训参考程序如表3-5所示。

  21. 开始 （A）+散转地址 （A）←（20H） 0字循环 1字循环 2字循环 3字循环

  22. 3．3．6 实训步骤 （1）理解程序，弄清程序执行过程。 （2）将机器码送入单片机系统中，并检查是否正确。 （3）运行程序前，将00H～03H四个数中任意一个数送入20H单元中。 （4）单步执行程序，逐条分析指令,看转移指令的条件是否满足,判断是否转移或不转。 （5）观察数字在LED显示器上的移动方向，说明是程序中哪条指令控制转移的方向。 3．3．7 思考与讨论

  23. 1．第4行指令 RL A 的作用是什么？它和哪一条指令相关联？ • 2．设单片机晶振频率为6MHz，试计算延时子程序的延时时间。修改延时时间对数字显示会有什么影响？ • 3．第7行指令 AJMP A0的转移范围是多少？将其翻译成机器码。 • 4．将程序修改成十个分支程序，在显示器上分别显示0～9十个数字。 • 5．分析第25行指令 LCALL DELY 的堆栈使用情况。

  24. 6．第35行指令 DJNZ R7，L1的转移条件是什么？将其翻译成机器码。提示： 执行本程序，应仔细分析每一条指令的执行过程。 结合共阴极型和共阳极型LED七段显示器，分析字形码形成过程。

  25. 3 .4 实训11 循环程序设计训练 • 3．4．1 实训目的 • 通过本节实训,主要学习下面内容: • 循环程序的结构。 • 循环程序设计的编程方法。 • 循环结构程序的调试方法。 • 固定次数循环和非固定次数循环程序的实现。

  26. 3．4．2 实训要求1．编制将片内RAM从30H开始的五十个单元置数据88H的程序。2．编制数组排序程序：将片内RAM50H单元开始的十个单元内数据从小到大排序。3．4．3 实训预习进行循环程序设计，要掌握循环程序的结构。其结构一般包括以下四个部分：1．循环的初始化： 这是循环的准备部分。用于循环过程的工作单元，在这一部分设置初始值。2．循环的工作体： 它是完成处理任务的核心部分。随具体问题而定。3．循环的修改部分：

  27. 每进行一次循环，循环的工作体部分都要作相应的修改。为使循环的操作对象按要求改变，应对每次循环的控制变量进行必要修改，以便为下次循环处理做好准备。每进行一次循环，循环的工作体部分都要作相应的修改。为使循环的操作对象按要求改变，应对每次循环的控制变量进行必要修改，以便为下次循环处理做好准备。 4．循环的控制部分： 这一部分判别和控制循环的结束与否。 3．4．4 实训器材 MCS-51单片机开发系统 3．4．5 实训参考程序 1．将片内RAM30H开始的五十个单元置数据88H程序见表3-6所示。

  28. 2．将片内RAM50H单元开始的十个单元内数据从小到大排序。实训程序见表3-7所示。2．将片内RAM50H单元开始的十个单元内数据从小到大排序。实训程序见表3-7所示。

  29. 3．4．6 实训步骤 （1）对于表3-6实训程序 给每条指令加注释，填入实训表中。 根据程序画出程序流程图。 将程序修改成对片内RAM从30H开始的三个单元置数操作，用单步执行命令仔细检查每步运行结果，各寄存器及地址变化情况。 将程序还原，用连续执行命令执行程序，检查结果。 （2）对于表3-7实训程序

  30. 给每条指令加注释，填入实训表中。 根据程序画出程序流程图。 用单步执行命令仔细检查每步运行结果，各寄存器及地址变化情况。填入表3-8中。 用连续执行命令执行程序，检查结果。 在50H～59H中任意给出一组数据，执行程序进行排序，并检查结果。

  31. 3．4．7 思考与讨论 1．编写将片外RAM 5000H开始的200个单元清零程序。 2．将上例数组排序程序改为从大到小排列。 提示： 通过对表3-6实训程序的学习可知，对于固定次数的循环，可以预先设置循环计数初始值，存放在一个工作寄存器中，作为计数器，然后用减1非零转移指令DJNZ实现循环。

  32. 对于表3-7实训程序，属于无固定次数的循环。这是一个双重循环，在内层循环中，虽然知道十个数要循环比较九次，但不知道所给数组的数据排列情况，外层循环预先不知道要循环多少遍。可采用设置标志位的办法。如本程序使用PSW的用户标志位F0，开始清“0”F0，若有数据互相换位，则置位F0，当最后数组顺序已排好后，重新执行一遍程序，则不会出现数据换位现象，F0仍然为0，序已排好，程序结束。对于表3-7实训程序，属于无固定次数的循环。这是一个双重循环，在内层循环中，虽然知道十个数要循环比较九次，但不知道所给数组的数据排列情况，外层循环预先不知道要循环多少遍。可采用设置标志位的办法。如本程序使用PSW的用户标志位F0，开始清“0”F0，若有数据互相换位，则置位F0，当最后数组顺序已排好后，重新执行一遍程序，则不会出现数据换位现象，F0仍然为0，序已排好，程序结束。

  33. 3 .5 实训12 子程序设计训练 3．5．1 实训目的 通过本节实训,主要学习下面内容: 子程序的结构。 子程序设计的编程方法。 子结构程序的调试方法。 主程序调用子程序及子程序返回主程序的过程。

  34. 3．5．2 实训要求 将片内RAM30H存放的压缩BCD码转换成ASCII码，存放到50H起始的内存单元（50H为高位）。试编程实现。 3．5．3 实训预习 子程序是程序设计的重要方法之一。在程序设计中经常遇到重复出现的程序段，如果每次都把这种程序段抄写一遍，不仅会使程序冗长，也不易阅读和调试。这时候可采用子程序的设计方法。

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