單片機第二次試驗報告——分支程序設計

1、微機實驗報告實驗名稱 _ 分支程序設計實驗_專業(yè)班級 _姓名 _ 學號 _ 序號聯系方式 _一、任務要求熟練掌握 KeilC 環(huán)境下匯編語言程序的調試方法，加深對匯編語言指令、機器碼、尋址方式等基本內容的理解，掌握分支程序和簡單程序的設計與調試方法，了解并行10 口的使用。1.設有 8bits 符號數 X 存于外部 RAM 單元，按以下方式計算后的結果丫也存于外部 RAM 單元，請按要求編寫程序。X2當 X40丫 X/2當 20X40X當 X202.利用 51 系列單片機設計一個24 小時制電子時鐘，電子時鐘的時、分、秒數值分別通過PO 、P1、P2 端口輸出（以壓縮BCD 碼的 形式）。P3

2、.0 為低電平時開始計時，為高電平時停止計時。提高部分（選做）：a. 實現 4 位十進制加、減 1 計數，千位、百位由 P1 口輸出；十位、 個位由P2 口輸出。利用 P3.7 狀態(tài)選擇加、減計數方式。b. 利用 P3 口低四位狀態(tài)控制開始和停止計數，控制方式自定。二、設計思路1. 分段函數設計對于第一個任務，相當于設計一個分段函數程序，根據變量X 的 值所處的區(qū)間進行相應的計算。由學過的知識知道，可利用比較轉移指令CJNE 來判斷 X 是否等于臨界值20,40, 若不等，再根據執(zhí)行CJNE 指令后的進位位 CY 的值來判斷 X 與臨界值的的大小關系，易知CY=0 則 X 大于臨界值， CY

3、二側 X 小于臨界值；如此，再進行相應的計算。另外 , 除法計算中可能產生余數 , 商和余數應該分開存儲 , 若乘方運算結果大于255 , 高八位與低八位應分開存儲。2. 24 小時制時鐘程序本程序須可以構建兩部分循環(huán)。首先構建一個三重循環(huán)實現“一 秒延時” , 循環(huán)體利用 NOP W 令（單字節(jié)指令， 1 g ）經多次循環(huán)達到延時一秒的效果。再利用已經構建好的“一秒延時”部分，設計計時系統(tǒng)的三重循環(huán)，秒（0-59 ）、分（0-59 ）、時（0-23 ）。需要注意的是，在小時、分、秒達到59 時，下一次應該為零。程序運行時修改P3.0 的值可以實現暫停和繼續(xù)的功能。3.加一減一程序先初始化 P

4、1 和 P2 , 然后當 P3 低四位均為 0 作為開始計數的標志，每次計數中插一個延時程序。P3.7 為 0 時進行加1 計數：先把低 2 位從 P2中取出至 A, 對 A 進行 ADD 加一計數并進行十進制修正，然后存進 P2; 再把高 2 位從 P1 取出至 A, 對 A 進行 ADDC 勺加進位操作并十進行進制修正 , 然后存進 P1。 P3.7 為 1 時進行減一計數：只需改用 ADD 指令加上 1 的補碼即可，高 2 位在第二位為 99 時進行同樣的操作，最后分別用P1 和 P2 輸出高 2 位和低 2 位。即可實現所需功能。三、 資源分配1. 分段函數根據題目的條件，首先，設該8

5、 位無符號數為 30H, 把片外地址4000H分配給它，把片外地址4001H 和 4002H 分配給經分段函數計算得到的結果丫。按位取反計算結果存于4001H 單元，而除法計算結果的商與余數和乘方計算中結果的高、低八位分開存儲于4001H-4002H單元。用寄存器A,B來存放在乘除運算中所得的中間結果。2. 二十四小時制時鐘工作寄存器 R0 R1 、R2 分別用于秒、分、時循環(huán)次數的設定，R3 R4 分別用于分與時的循環(huán)計數，R5-R7 用于“一秒延時”中三重循環(huán)的循環(huán)次數設定。秒、分、時數值分別由P2 、P1、P0 端口輸出。3. 加、減 1 計數程序：將十進制數的千位數和百位數存于P1 ,

6、 將十進制數的十位數和個位數存放于 P2， P3.0 至 P3.3 為是否進行計數的4 個控制位，P3.7 為選擇加一或減一的計數方式的控制位；R3, R4, R5為計數中的延時程序指定循環(huán)次數。四、 流程圖2. 時鐘程序開始PO J0P1 J0P2 J0P3 J0P3.0=0 ?延時 1s秒鐘計數， RO 加 1AJ RO, 并轉換成 BCD 碼P2JAR0=60H ?R0 J0P2 J0分鐘計數， R1 加 1AJ R1, 并轉換為 BCD 碼R1=60H ?P1 J AR1J0P1 J0時鐘計數， R2 加 1AJR2, 并轉換為 BCDP0 JAR2J0PO J0R2=24 ?五.源代

7、碼1. 分段函數ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV A, #30H ;MOV DPTR, #4000HMOVX DPTR, ACLRC;KIND1:CJNE A, #14H, KIND2OUT1: CPL AMOV DPTR, #4001HMOVX DPTR, ASJMP DONEKIND2:JNC KIND3SJMP OUT1KIND3:CLR CCJNE A,#28H, KIND4OUT2: MOV B,AMUL ABMOV DPTR, #4001HMOVX DPTR,AINC DPTRMOV A,BMOVX DPTR,ASJMP DONEKIND4:

8、JNC OUT2SJMP OUT3OUT3: MOV B,#02HDIV AB將 8 位無符號數賦給A; 定義數據指針；將 X 存于片外 RAM將進位位清零；將 A 與 14H 比較，若不等于14H, 跳轉至 KIND2；對 A 中內容取反; 定義數據指針; 將計算結果存于片外地址 4001H；判斷進位位 CY 是否為 0，若為 0, 跳轉至 KIND3; 否則跳轉至 OUT1; 將進位位清零；將 A 中內容與 28H 比較，若不等于28H, 跳轉至 KIND4；將 A 中內容賦給B；計算 X 的平方，將結果高八位存于B,低八位存于 A; 定義數據指針; 將結果低八位存于片外地址4001H;

9、數據指針加一；將 B 中內容賦給A; 將結果高八位存于片外地址4002H; 判斷進位位是否為0, 若為0, 跳轉至OUT2; 否則跳轉至 OUT3；計算 X/2 ，將商存于 A,余數存于 BMOV DPTR,#4001H定義數據指針MOVX DPTR,A; 將商存于片外地址 4001HINC DPTR; 數據指針加1MOV A,BMOVX DPTR,A; 將余數存于片外地址4002HSJMP DONEDONE: SJMP $END2. 時鐘程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV R0,#00HMOV P0,#00HMOV P1,#00HMOV P2,#00

10、HSTART: JB P3.0,STARTMOV R2,P2CJNE R2,#60H,DELMOV P2,#00HMOV A,P1ADD A,#01HDA AMOV P1,AMOV R1,P1CJNE R1,#60H,DELMOV P1,#00H; 時鐘位清零; 分鐘位清零; 秒鐘位清零;P3.0 為低電平開始計數，高電平停止計數;P2 的值存入R2秒鐘達到60 繼續(xù)，不足60 跳轉; 秒鐘清零; 分鐘位加 1；分鐘位改為BCD 碼;P1 的值存入寄存器R1; 分鐘達到60 繼續(xù)，不足60 跳轉; 分鐘清零MOV A,R0ADD A,#01HDA AMOV R0,AMOV P0,ACJNE R

11、0,#24H,DELMOV P0,#00HMOV R0,#00HDEL: MOV R7,#24LOOP1: MOV R6,#61LOOP2: MOV R5,#170LOOP3: NOPNOPDJNZ R5,LOOP3DJNZ R6,LOOP2DJNZ R7,LOOP1MOV A,P2ADD A,#01HDA AMOV P2,ASJMP STARTEND; 時鐘位加 1;時鐘位改為BCD 碼; 時鐘達到24 繼續(xù)，不足24 跳轉; 時鐘位清零; 延時程序; 秒鐘位加13. 加一減一程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMOV P1,#00HMAIN:;P1 端口置零MOV P

12、2,#00H;P2 端口置零START:DELAY:DEL1:DEL2:DEL3:DOWN:MOV P3,#7FH;P3 端口置#7FHJB P3.0,STARTJB P3.1,STARTJB P3.2,STARTJB P3.3,START; 判斷是否開始計時LJMP DELAY; 跳轉到延時子程序MOV R7,#24MOV R6,#61MOV R5,#170NOPNOPDJNZ R5,DEL3DJNZ R6,DEL2DJNZ R7,DEL1; 延時1 秒JB P3.7 ,DOWN;P3.7 為 0 時，力口1 計數； P3.7 為 1 時，減 1 計數LJMP UPMOV A,P2CLR C

13、SUBB A,#01HMOV R1,AANL A,#0FHMOV R7,AMOV A,R1ANL A,#0F0HMOV R1,AMOV A,P1SUBB A,#00HMOV R0,AANL A,#0FHMOV R6,AMOV A,R0ANL A,#0F0HMOV R0,ACJNE R7,#0FH,LOOP1MOV R7,#09HLOOP1: CJNE R1,#0F0H,LOOP2MOV R1,#90HLOOP2: CJNE R6,#0FH,LOOP3MOV R6,#09HLOOP3: CJNE R0,#0F0H,LOOP4MOV R0,#90HLOOP4: MOV A,R1ADD A,R7DA

14、 AMOV P2,AMOV A,R0ADD A,R6DA AMOV P1,ALJMP DELAY; 減 1 計數子程序UP: MOV A,P2ADD A,#01HDA AMOV P2,AMOV A,P1ADDC A,#00HDA AMOV P1,ALJMP DELAY; 加 1 計數子程序END六、程序測試方法與結果、軟件性能分析1. 分段函數對于分段函數的問題，可以將X 設為某一值，運行程序，觀察各個寄存器及有關地址中內容，進行驗證。截圖如下：(1) X=30Ht R色超MrOrl r2r5r6r7匕 3蟲t?SPdp trFC wt 研筈誓? C!-1 pswpflQY-rs accyVs

15、lu&OfeMOK OO0x00DxOO血 00OsOO0x00OnOO血 09DHO90070070x4002C：DxOl3a51O.OOOC1665 0K O40010oD01Memory 1Address.0x4001X:5x004001:3009000000oc00DO0000X：DK00400F= OO000000DO00000000X:0x0Q401D; CO00000000cc00000000：QO QO0000oc00000000X OxOG4Q2S 00X:0x004035: 00000000000000DO0000X： 0x0010i7： 0000000000000

16、0DODO 001.| 圍上sh |詢二 -b : 1 Memory 1|- 1 -(2) X=0AHAddiess:XlOxOCiODl ：F5 0000000000000000000000000Q0000X： 0x004011!OQ 00000000000000DO 000000000000XtCix004021：00 0000000000000000 00000000oa00Xi 031004031!00 000000000000000000DO00000000X:0x004041:00 000000DO000000000000DO00000000pC;CUc004dSl:00 0000

17、00000000000000000000000000x：oxoo4a6i：oa oooo00ao0000DO OO OO00oo00000000： TAII：11 jWatfh 11Mpmarv 1 ISsvmhfFK(3) X=18HAddress' |x (k4D01K:0xO0031:0?000000 00000000000000000000000X:0x004011:00000000000000000000DO0000co0000x：axQa402i ：QOQ000000QOQ00Q0QO00000000000000x； ajtoa-? o3i ；000000000000000

18、0000000OO00cocoooX： 0x001041 ： 000 0 000oa00000000ao 0000000X：OK 00405丄：000000 00 GO00oa00ao000000co0000X!Q K 004061!00000000 00000000000000000000000X:0x004071:000000000000000000OD000000co00oo經驗證，所有結果正確，且運行程序過程中并未出現任何問題，故源程序正確2.24 小時時鐘程序PnklPortlParallel Port 2Prald Port!I 7 ft! JrrrrTTTTRni l&O

19、O1 1 1 1 1 11 1Parallel P(rtOrhxtOI_ &t=- u即:阿 I1【IIIIIPI|P啡TParallel Port 1FM:O|I(IT 恥刈 IJI IIIII7 脈屮MI鏟忖PTS ： wi rn r 帀Para Id Port 2Para el Port 31並0IHIPiBits ；H PT升 JRns FzrTTTTTFT1 2*rOrlr2r3r4r5r6rT.c誰 *bSPtip trPC 歩st atesse cJi1owrsaccy| VallieOHOOOxtJO0x01OHWCfeOOOnt?QH QO0x00L/L0x00Oxcrr0x07OM IDOOC:0x0149200000L2. 000001000x011000000L附加：思考題1 . 實現多分支結構程序的主要方法有哪些？舉例說明。2 . 在編程上，十進制加 1 計數器與十六進制加 1 計數器的區(qū)別是什么？怎樣用十進制加法指令實現減 1 計數？答： 1.一是利用條件轉移指令實現，如DJN Z, JNC 等等例如：例如，判斷兩個單字節(jié)無符號數的大?。ǚ謩e存于片內RAM 的 40H 和 41H 單元）并把大數存入42H 單元?？梢杂门袛郈Y