《單片機(jī)應(yīng)用及控制技術(shù)》第3章-程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第3章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院何永艷主編程序設(shè)計(jì)語言使實(shí)現(xiàn)人機(jī)互相交換信息（對(duì)話）的基本工具，它可分為機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言。單片機(jī)的指令系統(tǒng)由111條指令構(gòu)成。1.機(jī)器語言機(jī)器語言編寫的程序不易閱讀，難記、難學(xué)。3.1指令系統(tǒng)基本概念3.1.1編程語言2.匯編語言匯編語言是以人們易于理解和記憶的英文名稱或縮寫形式（助記符）來表示二進(jìn)制指令。

MOVA，#0AHADDA，#14H

匯編語言必機(jī)器語言更易于理解、記憶和交流。用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言程序，或稱源程序。把匯編語言程序譯成機(jī)器語言程序單片機(jī)才能執(zhí)行，這一翻譯工作又稱為匯編，匯編一般是借助專用軟件由單片機(jī)自動(dòng)完成。匯編后的機(jī)器語言程序也稱為目標(biāo)程序。用匯編語言編寫單片機(jī)程序的特點(diǎn)是占用資源少、運(yùn)行速度快。3.高級(jí)語言高級(jí)語言接近于人類自然語言，用高級(jí)語言編寫的程序與人們通常解題的步驟比較相近，而且不依賴單片機(jī)結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，是面向過程而獨(dú)立于機(jī)器的通用語言。 用高級(jí)語言編寫的源程序，也需要翻譯生成目標(biāo)程序機(jī)器才能執(zhí)行。高級(jí)語言的特點(diǎn)是易學(xué)、通用性好、便于移植。

3.1.2匯編語言的指令基本格式

80C51單片機(jī)的匯編指令由操作碼和操作數(shù)兩大部分組成，其基本格式表示為

[標(biāo)號(hào)：]操作碼操作數(shù)[；注釋]1.標(biāo)號(hào)：指令的符號(hào)地址

2.操作碼：表示指令的操作功能。

3.操作數(shù)：參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)地址1）.操作數(shù)可以是數(shù)據(jù)，也可以是數(shù)據(jù)的地址、數(shù)據(jù)地址的地址或操作數(shù)的其他信息。2）.操作數(shù)可分為目的操作數(shù)和源操作數(shù)。3）.操作數(shù)可用二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制 數(shù)表示4）.操作數(shù)的個(gè)數(shù)可以是0～3個(gè)5）.操作數(shù)與操作碼之間用空格分隔，操作數(shù)與操作數(shù)之間用逗號(hào)“，”分隔。4.注釋：指令功能說明。3.1.3偽指令1.偽指令與80C51指令的不同點(diǎn)

1）偽指令是在匯編過程中起作用的指令

2）偽指令不產(chǎn)生可執(zhí)行的目標(biāo)代碼2.常用的偽指令

1）起始偽指令ORG（Origin）

格式：ORG16位地址

ORG偽指令的功能是規(guī)定源程序或數(shù)據(jù)的起始地址。

2）結(jié)束偽指令END

格式：END

結(jié)束偽指令END的功能是指匯編程序匯編到此結(jié)束。

3）等值偽指令EQU（Equate）

格式：字符名稱EQU數(shù)據(jù)或匯編符號(hào)EQU偽指令的功能是將一個(gè)常數(shù)或特定的符號(hào)賦值給規(guī)定的字符串。4）數(shù)據(jù)地址賦值偽指令DATA格式：字符名稱DATA表達(dá)式功能：將數(shù)據(jù)地址或代碼地址賦予規(guī)定的字符名稱。5）定義字節(jié)偽指令DB（DefineByte）格式：DB8位二進(jìn)制數(shù)表定義字節(jié)偽指令DB的功能是規(guī)定從程序存儲(chǔ)器的某地址單元開始，存入一組8位二進(jìn)制常數(shù)。6）定義字偽指令DW（DefineWord）格式：DW16位二進(jìn)制數(shù)表

DW偽指令的功能是按字的形式（雙字節(jié)），把數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)單元中。7）定義位地址偽指令BIT

格式：字符名稱BIT位地址

BIT偽指令的功能是將位地址賦予所規(guī)定的字符名稱。8）表示目前的地址偽指令$

偽指令$表示目前的地址，程序計(jì)數(shù)值不變。3.2指令分類單片機(jī)的指令系統(tǒng)由111條指令構(gòu)成，按不同方法分類如下：

1.按指令長度分類：可分為1字節(jié)、2字節(jié)和3字節(jié)指令。

2.按指令執(zhí)行時(shí)間分類：可分為1機(jī)周、2機(jī)周和4機(jī)周指令。

3.按指令功能分類：可分為數(shù)據(jù)傳送類、算術(shù)運(yùn)算類、邏輯運(yùn)算類、位操作類和控制轉(zhuǎn)移類五大類指令。3.3指令系統(tǒng)中的常用符號(hào)1.#：立即數(shù)符。2.direct：8位直接地址代表內(nèi)RAM00H～7FH或SFR的80H～FFH。3.@：間接尋址符。4.addr11：11位目的地址。5.rel：帶符號(hào)的8位偏移地址。6.bit：位地址。3.4指令的尋址方式3.4.1尋址的概念把尋找操作數(shù)所在單元的地址稱之為尋址。3.4.2尋址方式1.立即尋址（ImmediateAddressing）如：MOV

A，#30H2.寄存器尋址（RegisterAddressing）在指令選定的某寄存器中存放或讀取操作數(shù)，以完成指令規(guī)定的操作，稱為寄存器尋址。規(guī)定的寄存器有：（1）工作寄存器R0～R7；

（2）累加器A；（3）雙字節(jié)AB；（4）數(shù)據(jù)指針DPTR；（5）位累加器Cy如：MOV

A，R13.寄存器間接尋址（RegisterIndirectAddressing）由指令指出某一寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)地址的尋址方法，稱為寄存器間接尋址。如：MOVA，@R1指令的源操作數(shù)是寄存器間接尋址。說明：（1）為了區(qū)別寄存器尋址和寄存器間接尋址，在寄存器尋址前加“＠”（2）可作間接尋址的寄存器有R0、R1、DPTR（3）它的尋址范圍包括內(nèi)部RAM低128B，內(nèi)部高128B（52系列）和外部 RAMR的64KB。4.直接尋址（DirectAddressing）直接給出操作數(shù)所在的存儲(chǔ)器地址，以供取數(shù)或存數(shù)的尋址方式稱為直接尋址。如：MOVA，40H指令中的源操作數(shù)就是直接尋址，40H為操作數(shù)的地址。5.相對(duì)尋址（RelativeAddressing）

相對(duì)尋址是以當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC值加上指令中給出的偏移量rel，而構(gòu)成實(shí)際操作數(shù)地址的尋址方法。在使用相對(duì)尋址時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：（1）當(dāng)前PC值是指相對(duì)轉(zhuǎn)移指令的存儲(chǔ)地址加上該指令的字節(jié)數(shù)。（2）偏移量rel是有符號(hào)的單字節(jié)數(shù)，以補(bǔ)碼表示。目的地址=當(dāng)前PC值+rel=指令存儲(chǔ)地址+指令字節(jié)數(shù)+rel6.變址尋址將基址寄存器與變址寄存器的內(nèi)容相加，結(jié)果作為操作數(shù)的地址。DPTR和PC是基址寄存器，累加器A是變址寄存器。該類尋址方式主要用于查表操作。7.位尋址（BitAddressing）位尋址是在位操作指令中直接給出位操作數(shù)的地址，可以對(duì)片內(nèi)RAM中的