单片机教案：第四章

第四章 汇编语言程序设计
§ 4-1 汇编语言程序设计基本概念
§ 4-2 汇编语言程序的基本结构形式
§ 4-1 汇编语言程序设计基本概念
一, MCS-51指令操作数说明
1,语句格式
[标号,] 操作码 [操作数（目的操作数，源操作数） ] [；注释 ]
2,操作数
对于立即数 #data
（ 1） 立即数 188,可表示为 #10111100B,#0BCH,#188
（ 2） MOV R0,# BLOCK； BLOCK为定义过的标号地址
对于直接地址 direct
（ 1） 二进制, 十进制, 十六进制数, MOV A,30H
（ 2） 定义过的标号地址, AGAIN,SJMP AGAIN
（ 3） 表达式, 如 SUM+2,其中 SUM为定义过的标号地址
（ 4） SFR寄存器名, 如 SP,DPH,DPL等
对于偏移量 rel
（ 1） 可以是数值, 标号地址, 表达式
（ 2） 使用特殊符号, ＄,, 它代表本条转移指令所在的地址,
如 LJMP ＄ （ 死循环 ）
（ 3） 实际编程时, 凡指令中用到地址 （ rel,addr11, addr16
等 ） 都可用标号地址代替实际地址, 而地址的运算有汇编程序
完成 。
二, 常用伪指令
汇编：将计算机不可直接识别的汇编语言源程序翻译成机器语
言的过程 。 分为 计算机汇编 和 人工汇编 两种 。
汇编程序：具有完成汇编功能的程序 。
目标程序：汇编语言源程序经过汇编得到的机器语言程序 。
伪指令：提供汇编用控制信息的指令, 只能被汇编程序所识别,
不是单片机的 CPU可执行的指令 。
1,定位伪指令 ORG(Origin)
格式,[标号,] ORG m
m,16位二进制数, 代表地址 。
功能：指出汇编语言程序通过编译, 得到的机器语言程序的起
始地址 。
2,定义字节伪指令 DB（ Define Byte）
格式,[标号,] DB X1,X2,～ Xn
Xn：单字节二进制, 十进制, 十六进制数, 或以 ‘ ’ 括起
来的
字符串, 数据符号 。
功能：定义程序存储器从标号开始的连续单元, 用来存放常
数, 字符和表格 。
3,定义字伪指令 DW（ Define Word）
格式,[标号,] DW Y1,Y2,～ Yn
Yn：双字节二进制, 十进制, 十六进制数, 或以 ‘ ’ 括起来
的
字符串, 数据符号 。
功能：同 DB,不同的是为 16位数据 。
4,汇编结束命令 END
格式,[标号,] END
功能,END是汇编语言源程序的汇编结束标志, 在它后面所
写的指令均不予处理 。
5,等值命令 EQU
格式：字符名称 EQU 数或汇编符号
功能：将一个数或特定的汇编符号赋予规定的字符名称 。 先
定义后使用 。
6,数据地址赋值命令 DATA
格式：字符名称 DATA 表达式
功能：将数据地址或代码地址赋予规定的字符名称
三, 汇编语言程序的结构
1,程序设计的基本步骤
一般步骤为,
（ 1） 分析题意, 明确要求；
（ 2） 建立思路, 确定算法 ；
（ 3） 编制框图, 绘出流程；
（ 4） 编写程序, 上机调试；
显然, 算法和流程是至关重要的 。 程序结构有 简单顺序,
分支, 循环和子程序 等几种基本形式 。
2,画流程图
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 。 国际通用的图形和符号说明如下,
椭圆框：起止框, 在程序的开始和结束时使用 。
矩形框：处理框, 表示要进行的各种操作 。
菱形框：判断框, 表示条件判断, 以决定程序的流向 。
指向线：流程线, 表示程序执行的流向 。
圆 圈：连接符, 表示不同页之间的流程连接 。
各种几何图形符号如下图所示 。
§ 4-2 汇编语言程序的基本结构形式
一, 简单程序的设计
例 4-1 已知两个压缩 BCD码分别
放在内部 RAM的 31H30H和 33H 32H
等 4个单元中, 试编程求和, 结果存
入 R4R3R2中 。
分析：流程如图,
程序如下,
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0040H
MAIN,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 利用查表指令将内部 RAM中 20H单元的压缩 BCD码拆开,
转换成相应的 ASCII码, 存入 21H,22H中, 高位存在 22H。
分析,控制流程图 （ 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, 分支程序设计
1,单分支程序
单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 。
在 MCS-51指令系统中条件转移指令有,
（ 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；
例 4-3 假定在外部 RAM中有 ST1,ST2和 ST3共 3个连续
单元, 其中 ST1,ST2单元中分别存放着两个 8位无符号
数, 要求找出其中的大数并存入 ST3单元 。
分析,两个无符号数的大小比较可利用两数相减
是否有借位来判断, 流程图和程序如下所示,
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,R7
BIG2,INC DPTR
MOVX ＠ DPTR,A
SJMP ＄
2,多分支程序
（ 1） 嵌套分支结构
例 4-4 设变量 X存放于 30H单元, 函数值 Y存放 31H单元 。
试按照式,
1 X>0
Y= 0 X=0 的要求给 Y赋值
-1 X<0
分析,X是有符号数, 判断符号位是 0还是 1可利用 JB
或 JNB指令 。
判断 X是否等于 0则直接可以使用累加器 A的判 0
指令 。
流程, 程序如下页,
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） 多重分支结构
利用 MCS-51单片机的散转指令 JMP @A+DPTR,
可方便地实现多重分支控制, 因此, 又称为散转程序 。
假定多路分支的最大序号为 n,则分支的结构如图所示 。
例 4-5 根据条件 0,1,2 …, n,分别转向处理程序 PRG0,
PRG1,…, PRGn,条件 K设在 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, 循环程序设计
1,循环程序的结构
循环程序包括以下四个部分,
置循环初值
循环体
循环控制变量修改
循环终止控制
常用于循环控制的指令有,
DJNZ,CJNE,JC,JNC
等控制类指令 。
2,单循环
终止循环控制采用计数的方法, 即用一个寄存器
作为循环次数计数器, 每次循环后计数加 1或减 1,达
到终止值后退出循环 。
例 4-6 计算 50个 8位二进制数（单字节）之和。
要求,50个数存放在 30H开头的内部 RAM中, 和放
在 R6R7中 。
分析,采用 DJNZ循环体的流程框图如下页所示,
在参考程序中, R0为数据地址指针, R2为减法循环计
数器 。
在使用 DJNZ控制时, 循环计数器初值不能为 0，
当为 0时, 第一次进入循环执行到 DJNZ时, 减 1使 R2
变为 FFH,循环次数成了 256,显然不合题意 。
START,MOV R6,#0
MOV R7,#0
MOV R2,#50
MOV R0,#30H
LOOP,MOV A,R7
ADD A,@R0
MOV R7,A
CLR A
ADDC A,R6
MOV R6,A
INC R0
DJNZ R2,LOOP
SJMP $
3,多重循环
如果在一个循环程序中嵌套了其他的循环程序, 称
为多重循环程序 。 在用软件实现延时时显得特别有用 。
例 4-7 设计 1秒延时子程序, 假设 fosc=12MHz。
分析,软件延时与指令的执行时间关系密切, 在
使用 12MHz晶振时, 一个机器周期的时间为 1,us,执行
一条 DJNZ指令的时间为 2us,我们可以采用三重循环的
方法写出延时 1秒的子程序
流程, 程序如下图所示,
DELAY,MOV R7,#10；
DL3,MOV R6,#200 ；
DL2,MOV R5,#250 ；
DL1,DJNZ R5,DL1 ；
DJNZ R6,DL2 ；
DJNZ R7,DL3 ；
RET
4,按条件转移控制的循环
例 4-8 把内部 RAM中从 ST1地址开始存放的数据传送
到以 ST2开始的存储区中, 数据块长度未知, 但已知数
据块的最后一个字节内容为 00H,而其它字节均不为 0。
并设源地址与目的地址空间不重复 。
分析,显然, 我们可以利用判断每次传送的内容是
否为 0 这一条件来控制循环 。 也可用 CJNE来比较与 0
是否相等设计 。
利用判 A转移控制的循环流程图如下图所示 。
START,MOV R0,#ST1
MOV R1,#ST2
LOOP,MOV A,@R0
JZ ENT
MOV @R1,A
INC R0
INC R1
SJMP LOOP
ENT,RET
四, 查表程序设计
用于查表的指令有两条,
MOVC A,@A＋ PC；
MOVC A,@A＋ DPTR；
当使用 DPTR作为基址寄存器时查表比较简单, 查表
的步骤分三步
1） 基址 （ 表格首地址 ） 送 DPTR数据指针；
2） 变址值 （ 在表中的位置是第几项 ） 送累加器 A；
3） 执行查表指令 MOVC A,@A＋ DPTR,进行读
数, 查表结果送回累加器 A。
当使用 PC作为基址寄存器时, 由于 PC本身是一
个程序计数器, 与指令的存放地址有关, 查表时其操
作有所不同 。 查表的步骤也分三步,
1） 变址值 （ 在表中的位置是第几项 ） 送累加器 A；
2） 偏移量 （ 查表指令的下一条指令的首地址到表
格首地址之间的字节数 ） + A → A； （ 修正 ）
3） 执行查表指令 MOVC A,@A＋ PC。
例 4-9 二位十六进制数与 ASCII码的转换程序 。 设
数值在 R2中, 结果低位存在 R2中, 高位存在 R3中 。
分析,对于 2位 16进制数必须进行 2次查表, 因此,
取数后通过屏蔽的方法来实现高低位分开 。
（ 1） 利用 DPTR作基址的参考程序如下
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
RET
TABLE,DB 30H,31H,32H,33H,34H ； ASCII表
DB 35H,36H,37H,38H,39H
DB 41H,42H,43H,44H,45H,46H
（ 2） 利用 PC作基址的参考程序如下,
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
RET
TABLE,DB,0”,,1”,…,, F” ； ASCII表
例 4-10 利用查表指令, 根据 R2的分支序号找到对应
的转向入口地址送 DPTR,清 ACC后, 执行散转指令
JMP @A+DPTR,转向对应的分支处理,
假定分支处理程序在 ROM 64KB的范围内分布 。
程序如下,
ORG 1000H
START,MOV DPTR,#TAB
MOV A,R2
ADD A,R2
JNC ST1
INC DPH
（ 转下页 ）
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, 应用控制流程设计
1,控制流程设计的基本方法
在单片机的控制系统中, 为了实现系统的自动控
制, 必须将控制现场的信息输入到单片机, 经过计算
机的处理以后以被控对象能够接受的形式输出到执行
机构, 实现对现场的控制 。
例 4-11 电机的简单起停控制；其框图如下页图 a 所示
1） 分析, 简单的电机起动停止控制, 其控制的示
意图及 I/O分配如图 b 所示 。
输入信号,启动按钮 SB1,停止按钮 SB2
输出信号,继电器 KA
假定：按下按钮, 相应的接口信号为低电平 （ P1.1=0） 时；
若：程序使 P1.3=1,即 KA = 1；
则：电机启动 。
2） 按照上述的控制思路, 我们可以方便的画出流
程图, 如下图所示 。
ORG 1000H
STR,MOV P1,#00000110B
WT1,JB P1.1,WT1 ；启动？
SETB P1.3 ；电机启
WT2,JB P1.2,WT2 ；停止？
CLR P1.3 ；电机停
SJMP WT1
END
2,应用程序控制流程设计
例 4-12 某机床动力头, 其行程如图 （ a） 所示,
SQ1,SQ2为左, 右行程开关, 要求,
1） 每次按 SB1启动, 工作 3个来回后停止, 等待下
次启动
2） 每次按 SB2按钮, 在完成当前进给后, 停在初始
位 SQ1处, 等待下次启动；
分析,
1 硬件原理图, 如图 （ b） 所示, 其中,
输入信号,启动按钮 P1.0,停止 P1.1,左右行程开关
P1.2,P1.3；
输出信号,前进 LED灯 P1.7,后退 LED灯 P1.6。
2 控制流程：如图 （ c） 。
3） 汇编程序
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,#00H
AJMP WT1
例 4-13 试编制十字路口交通灯控制程序, 控制时序如
下,
分析,在 ADEK仿真实验板上, 采用了双色灯模拟交
通灯, 并通过反相驱动芯片 74LS240带动, 发光控制
如下图,
1） 硬件接线如图, 分配如下,
HL1,P1.0,P1.4
HL2,P1.1,P1.5
HL3,P1.2,P1.6
HL4,P1.3,P1.7
2） 控制程序,
ORG 1000H
START,MOV R0,#0
MOV R1,#0
MOV P1,#10010110B ；东西绿灯
ACALL DL5S
SS1,MOV P1,#10011111B
ACALL DL1S
MOV P1,#96H
ACALL DL1S
INC R0
CJNE R0,#03H,SS1
MOV P1,#01101001B ；南北绿灯
ACALL DL5S
SS2,MOV P1,#01101111B
ACALL DL1S
MOV P1,#69H
ACALL DL1S
INC R0
CJNE R0,#03H,SS2
SJMP START
DL5S,MOV R7,#50 ； 5 秒延时
DL2,MOV R6,#200
DL1,MOV R5,#250
DJNZ R5,＄
DJNZ R6,DL1
DJNZ R7,DL2
RET
DL1S,（ 略 ） ； 1秒延时
RET
END
本章小结
1,程序设计基本概念
１ ） 标号, 操作码, 操作数, 注解
２ ） 伪指令：ＯＲＧ, ＤＢ, ＤＷ
３ ） 程序状态字ＰＳＷ
2,简单程序设计, 循环程序设计, 分支程序设
计, 查表程序设计, 应用程序设计 。
重点：汇编程序结构, 控制流程设计, 汇编程序
阅读, 设计, 应用程序设计 。
难点：汇编程序结构, 控制流程, 应用程序设计 。