第4章 89S51的匯編語言程序設(shè)計(jì)

第4章89S51的匯編語言程序設(shè)計(jì)程序編制的方法和技巧4.1源程序的編輯和匯編4.2基本程序結(jié)構(gòu)4.3子程序及其調(diào)用4.42023/2/51

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和應(yīng)用程序構(gòu)成。

匯編語言高級語言(例如，C語言)

應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法

匯編語言，生成的目標(biāo)程序占內(nèi)存空間少、運(yùn)行速度快，具有效率高、實(shí)時性強(qiáng)的特點(diǎn)。

高級語言，對系統(tǒng)的描述與實(shí)現(xiàn)與人的思維相似，程序閱讀、修改和移植方便，適合于編寫復(fù)雜的程序。2023/2/524.1程序編制的方法和技巧4.1.1程序編制的步驟

明確任務(wù)：功能要求、技術(shù)指標(biāo)運(yùn)行環(huán)境調(diào)研

任務(wù)分析

將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)處理的程序算法。算法比較與優(yōu)化（內(nèi)存需求、運(yùn)行速度、效率）。

算法設(shè)計(jì)2023/2/53強(qiáng)化模塊觀念使程序結(jié)構(gòu)清晰。簡化代碼。程序模塊（主程序模塊、各種子程序模塊）模塊化優(yōu)點(diǎn)：分塊設(shè)計(jì)、層次清晰、便于接口。4.1.2程序編制的方法和技巧采用循環(huán)和子程序的優(yōu)點(diǎn)注意：1、循環(huán)初值和結(jié)束條件，避免“死循環(huán)”現(xiàn)象。

2、子程序的現(xiàn)場保護(hù)。2023/2/544.1.3匯編語言的語句格式標(biāo)號代表本行程序所在的地址。標(biāo)號由1~8個ASCII碼字符組成，第一個字符必須是字母。不能用已定義的關(guān)鍵字（指令助記符、偽指令等）。同一標(biāo)號在一個程序中只能定義一次，不能重復(fù)定義。標(biāo)號后跟英文冒號“:”。標(biāo)號（即符號地址）[標(biāo)號:]指令助記符

[操作數(shù)1,][操作數(shù)2,][操作數(shù)3,][;注釋]2023/2/55數(shù)據(jù)：二進(jìn)制（B）十進(jìn)制（D或省略D）十六進(jìn)制（H）。

注意：若十六進(jìn)制操作數(shù)以字符A~F開頭，需在它前面加一個“0”，以便匯編時把它和標(biāo)號區(qū)分開。符號：符號名、標(biāo)號或“$”。表達(dá)式：由運(yùn)算符和數(shù)據(jù)構(gòu)成。操作數(shù)2023/2/56注釋英文分號“;”開頭。匯編時，遇到“；”就停止“翻譯”。因此，注釋字段不會產(chǎn)生機(jī)器代碼。2023/2/574.2.1偽指令4.2源程序的編輯4.2.2源程序的編輯2023/2/584.2.1偽指令偽指令：用于指導(dǎo)匯編工作。匯編后，偽指令沒有與之對應(yīng)的機(jī)器代碼。起始地址設(shè)定偽指令ORGORG表達(dá)式表達(dá)式通常為十六進(jìn)制地址，例：

ORG8000HSTART:MOVA,#30H……ORG可多次使用，但地址值的順序要由小到大。2023/2/59結(jié)束匯編偽指令ENDEND該偽指令位于源程序的最后一行，表示匯編到此結(jié)束。整個源程序中只能有一條END命令，且位于程序的最后。對于END之后的程序，將不進(jìn)行匯編處理。2023/2/510定義字節(jié)數(shù)據(jù)表偽指令DB定義字?jǐn)?shù)據(jù)表偽指令DW1000H[標(biāo)號：]DB字節(jié)數(shù)據(jù)表ORG1000HDB-2,-4,-6,8,10,18FEHFCHFAH08H0AH12H1001H[標(biāo)號：]DW字?jǐn)?shù)據(jù)表ORG1400HDATA1:DW324AH,3CH1400H32H4AH00H3CH1401H1402H1403H注意：字母按ASCII碼存儲。2023/2/511預(yù)留空間偽指令DS[標(biāo)號：]DS預(yù)留空間字節(jié)數(shù)ORG2000HTAB1：DB12H，34HDS4HDB'5'12H34H----35H3000H3001H3002H3003H3004H3005H3006H2023/2/512定義常量值的偽指令EQU符號名EQU常值表達(dá)式

LEN

EQU10

SUM

EQU21HBLOCK

EQU22HMOVR7,＃LENMOVR0,＃BLOCKMOVSUM,A2023/2/513位定義命令BIT用于給字符名稱賦予位地址，位地址可以是絕對位地址，也可是符號地址。例如：LED BITP1.6功能是把P1.6的位地址賦給變量LED。2023/2/5144.2.2源程序的編輯源程序的編輯

ORG0000HLJMPMAIN

ORG0040HMAIN:MOVR7,#16MOVR0,#60HMOVA,#55HLOOP:MOV@R0,AINCR0DJNZR7,LOOPSJMP$

END依據(jù)匯編語言規(guī)則用好偽指令符號不用中文匯編程序以.ASM存盤2023/2/5154.3.1順序程序（無分支、無循環(huán)）4.3基本程序結(jié)構(gòu)

ORG0040HSTART:MOVA,21H;取21H的內(nèi)容ANLA,#0FH;保留低半字節(jié)SWAPA;移至高半字節(jié)MOV20H,A;存于20H單元MOVA,22H;取22H的內(nèi)容ANLA,#0FH;保留低半字節(jié)ORL20H,A;合并到結(jié)果單元SJMP$；等待END2023/2/5164.3.2分支程序（雙分支）【例】實(shí)現(xiàn)兩個8位無符號數(shù)求和的子程序。SADD:MOVA,R3;取加數(shù)（在R3中）

CLRCADDA,R4;被加數(shù)（在R4中）加AJCPP1MOVR3,#00H;結(jié)果小于255時，高字節(jié)R3內(nèi)容為00HSJMPPP2PP1:MOVR3,#01H;結(jié)果大于255時，高字節(jié)R3內(nèi)容為01HPP2:MOVR4,A;結(jié)果的低字節(jié)在R4中

RET入口:（R3）=加數(shù)；（R4）=被加數(shù)。出口:（R3）=和的高字節(jié)；（R4）=和的低字節(jié)。2023/2/517【例】求單字節(jié)有符號數(shù)的二進(jìn)制補(bǔ)碼。

正數(shù)補(bǔ)碼是其本身，負(fù)數(shù)補(bǔ)碼是其反碼加1。因此，應(yīng)首先判被轉(zhuǎn)換數(shù)的符號，負(fù)數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，正數(shù)本身即為補(bǔ)碼。設(shè)二進(jìn)制數(shù)放在A中，其補(bǔ)碼放回到A中。參考程序如下：

CMPT：JNBAcc.7，RETURN ；(A)>0，不需轉(zhuǎn)換 MOV C，Acc.7 ；符號位保存 CPLA ；(A)求反，加1 ADD A，#1 MOVAcc.7，C ；符號位存在A的最高位RETURN：RET2023/2/5184.3.2分支程序（多分支）多分支結(jié)構(gòu)是程序中常見的結(jié)構(gòu)，在多分支結(jié)構(gòu)的程序中，能夠按調(diào)用號執(zhí)行相應(yīng)的功能，完成指定操作。若給出調(diào)用號來調(diào)用子程序，一般用查表方法，查到子程序的地址，轉(zhuǎn)到相應(yīng)子程序。2023/2/519指令系統(tǒng)提供了非常有用的兩種多分支選擇指令：間接轉(zhuǎn)移指令

JMP@A+DPTR比較轉(zhuǎn)移指令

CJNEA，direct，rel CJNEA，#data，rel CJNERn，#data，rel CJNE@Ri，#data，rel間接轉(zhuǎn)移指令“JMP@A+DPTR”由數(shù)據(jù)指針DPTR決定多分支轉(zhuǎn)移程序的首地址，由A的內(nèi)容選擇對應(yīng)分支。4條比較轉(zhuǎn)移指令CJNE能對兩個欲比較的單元內(nèi)容進(jìn)行比較，當(dāng)不相等時，程序?qū)崿F(xiàn)相對轉(zhuǎn)移；若兩者相等，則順序往下執(zhí)行。2023/2/520【例】設(shè)變量x存放在片內(nèi)RAM的30H單元，變量y與x的關(guān)系是:當(dāng)x大于0時,y=x;當(dāng)x=0時,y=20H;當(dāng)x小于0時,y=x+5。編制程序,根據(jù)x的大小求y，并送回原單元。2023/2/521

ORG0040HSTART:MOVA,30H;取x至累加器

JZNEXT;x=0,轉(zhuǎn)NEXTANLA,#80H;否，保留符號位

JZDONE;x>0,轉(zhuǎn)結(jié)束

MOVA,#05H;x<0處理

ADDA,30HMOV30H,A;X+05H送YSJMPDONENEXT:MOV30H,#20H;x=0,20H送YDONE:SJMPDONEEND2023/2/522【例】求符號函數(shù)的值。符號函數(shù)定義如下：

X存放在40H單元，Y存放在41H單元。Y=1X

>0X

<0X

=00-12023/2/523程序如下：SIGNFUC：MOVA，40H CJNEA，#00H，NZEAR AJMPNEGTNZEAR：JBAcc.7，

POSI MOVA，#01H AJMPNEGTPOSI：

MOVA，#81HNEGT： MOV41H，

A END 2023/2/524【例】根據(jù)R7的內(nèi)容x（轉(zhuǎn)移序號）轉(zhuǎn)向相應(yīng)的處理程序。設(shè)R7內(nèi)容為0～4，對應(yīng)的處理程序入口地址分別為PP0～PP4。

2023/2/525START:MOVR7,#3;轉(zhuǎn)移序號為3，欲轉(zhuǎn)向PP3

ACALLJPNUM;子程序調(diào)用AJMPSTARTJPNUM:MOVDPTR,#TAB;DPTR指向分支入口的表首地址

MOVA,R7

ADDA,R7;R7乘2，調(diào)整偏移量（3x2=6）

MOVR3,A;A=R3=6MOVCA,@A+DPTR;先取PP3的高字節(jié)（PP3是DW）XCHA,R3;高字節(jié)暫存于R3INCA;增1后，A=7，指向下一個MOVCA,@A+DPTR;再取PP3的低字節(jié)

MOVDPL,A;處理程序入口地址低8位送DPLMOVDPH,R3;處理程序入口地址高8位送DPHCLRA;DPTR指向PP3地址

JMP@A+DPTR;跳轉(zhuǎn)向PP3服務(wù)程序2023/2/526TAB:DWPP0;TAB是轉(zhuǎn)移地址表DWPP1DWPP2

DWPP3DWPP4PP0:MOV30H,#0;轉(zhuǎn)移序號為0時,置功能號“0”于30H單元

RETPP1:MOV30H,#1;轉(zhuǎn)移序號為1時,置功能號“1”于30H單元

RETPP2:MOV30H,#2;轉(zhuǎn)移序號為2時,置功能號“2”于30H單元

RET

PP3:MOV30H,#3;轉(zhuǎn)移序號為3時,置功能號“3”于30H單元

RETPP4:MOV30H,#4;轉(zhuǎn)移序號為4時,置功能號“4”于30H單元

RET 2023/2/5274.3.3查表程序【例4-3】

設(shè)計(jì)一子程序，功能是根據(jù)累加器A中的數(shù)x（0～9之間）查x的平方表y，根據(jù)x的值查出相應(yīng)的平方y(tǒng)。本例中的x和y均為單字節(jié)數(shù)。

ADDA，#01H MOVCA，@A+PC RETDB00H，01H，04H，09H，10H DB19H，24H，31H，40H，51H

；數(shù)0～9的平方表

2023/2/528指令“ADDA，#01H”的作用是A中的內(nèi)容加上“01H”，“01H”即為查表指令與平方表之間的“RET”指令所占的字節(jié)數(shù)。加上“01H”后，可保證PC指向表首，累加器A中原來的內(nèi)容僅是從表首開始向下查找多少個單元。在進(jìn)入程序前，A的內(nèi)容在00～09H之間，如A中的內(nèi)容為02H，它的平方為04H，可根據(jù)A的內(nèi)容查出x的平方。指令“MOVCA，@A+DPTR”應(yīng)用范圍較廣，使用該指令時不必計(jì)算偏移量，優(yōu)點(diǎn)是表格可以設(shè)在64KB程序存儲器空間內(nèi)的任何地方，而不像“MOVCA，@A+PC”那樣只設(shè)在PC下面的256個單元中，所以使用較方便。2023/2/529如果DPTR已被使用，則在查表前必須保護(hù)DPTR，且結(jié)束后恢復(fù)DPTR，例4-3可改成如下形式：

PUSHDPH ；保存DPH PUSHDPL ；保存DPL

MOVDPTR，#TAB1 MOVC A，@A+DPTR POPDPL ；恢復(fù)DPL POPDPH ；恢復(fù)DPH RETTAB1：

DB 00H，01H，04H，09H，10H；平方表

DB 19H，24H，31H，40H，51H2023/2/530【例4-4】有一巡回檢測報警裝置，需對16路（x）輸入進(jìn)行檢測，每路有一個最大允許值（y），為雙字節(jié)數(shù)。需根據(jù)測量的路數(shù)（x），查表找出對應(yīng)該路的最大允許值（y），看輸入值是否大于最大允許值，如果大于就報警。取路數(shù)為x（0≤x≤15），y為最大允許值，放在表格中。設(shè)進(jìn)入查表程序前，假設(shè)路數(shù)x已放于R2中，查表后該路的最大允許值y放于R3R4中。查表的程序如下：理解：根據(jù)路數(shù)x，查最大允許值y。2023/2/531

TB3：

MOVA，R2 ADD A，R2 ；(R2)*2→(A) MOVR3，A ；保存指針

ADD A，#6 ；加偏移量

MOVCA，@A+PC ；查第一字節(jié)

XCH A，R3 ADD A，#3

MOVCA，@A+PC ；查第二字節(jié)

MOV R4，A RETTAB3：

DW 1520，3721，42645，7580；最大值表 DW 3483，32657，883，9943 DW 10000，40511，6758，8931 DW 4468，5871，13284，278082023/2/532表格長度不能超過256B，且表格只能存放于“MOVCA，@A+PC”指令以下的256個單元中，如需把表格放在程序存儲器空間的任何地方，應(yīng)使用指令“MOVCA，@A+DPTR”?！纠?-5】

以AT89S51為核心的溫度控制器，溫度傳感器輸出的電壓與溫度為非線性關(guān)系，傳感器輸出的電壓已由A/D轉(zhuǎn)換為10位二進(jìn)制數(shù)。測得的不同溫度下的電壓值數(shù)據(jù)構(gòu)成一個表，表中溫度值為y（雙字節(jié)無符號數(shù)），x（雙字節(jié)無符號數(shù)）為電壓值數(shù)據(jù)。設(shè)測得電壓值x放入R2R3中，根據(jù)電壓值x，查找對應(yīng)的溫度值y，仍放入R2R3中。參考程序：理解：根據(jù)電壓值x，查溫度值y。2023/2/533

LTB2：MOV DPTR，#TAB2 MOV A，R3 CLR C RLC A MOV R3，A XCH A，R2 RLC A XCH R2，A ADD A，DPL；(R2R3)+(DPTR)→(DPTR) MOV DPL，A MOV A，DPH ADDCA，R2 MOV DPH，A CLR A2023/2/534

MOVCA，@A+DPTR；查第一字節(jié) MOV R2，A；第一字節(jié)存入R2中 CLR A INC DPTR MOVCA，@A+DPTR；查第二字節(jié) MOV R3，A ；第二字節(jié)存入R3中 RETTAB2：

DW …，…，…

；溫度值表由于使用了指令“MOVCA，@A+DPTR”，表TAB2可放入64KB程序存儲器空間任何位置，表格的長度可大于256B。2023/2/5354.3.4查找關(guān)鍵字在表中查找關(guān)鍵字的操作，也稱為數(shù)據(jù)檢索?！纠?-6】

從50個字節(jié)的表中查找一個關(guān)鍵字“xxH”。ORG 1000HMOV 30H，#xxH

；關(guān)鍵字xxH送30H單元MOV R1，#50 ；查找次數(shù)送R1MOV A，#14 ；修正值送AMOVDPTR，#TAB4 ；表首地址送DPTR2023/2/536LOOP： PUSHAcc MOVCA，@A+PC ；查表結(jié)果送A CJNEA，40H，LOOP1；(40H)不等于關(guān)鍵字則轉(zhuǎn)LOOP1 MOVR2，DPH ；查到關(guān)鍵字，把地址送R2，R3 MOVR3，DPL DONE：

RETLOOP1：POP Acc ；修正值彈出 INC A ；A+1→A INC DPTR ；修改數(shù)據(jù)指針DPTR DJNZR1，LOOP ；R1≠0，未查完，繼續(xù)查找 MOV R2，#00H ；R1=0，R2和R3清0 MOV R3，#00H ；表中50個數(shù)已查完 AJMP DONE ；從子程序返回

TAB4： DB …，…，…

；50個數(shù)據(jù)表2023/2/5374.3.5查找最值

【例4-7】片內(nèi)RAM中存放一批數(shù)據(jù)，查找出最大值并存放于首地址中。設(shè)R0中存放首地址，R2中存放字節(jié)數(shù)。程序如下： MOVR2，n ；n為要比較的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) MOVA，R0 ；存首地址指針 MOVR1，A DECR2 MOVA，@R12023/2/538LOOP： MOV R3，

A DEC R1 CLR C SUBBA，@R1；兩個數(shù)比較 JNC LOOP1；C=0，A中數(shù)大，跳LOOP1 MOVA，@R1；C=1，則大數(shù)送A SJMPLOOP2LOOP1：MOVA，R3LOOP2：DJNZR2，

LOOP ；是否比較結(jié)束？ MOV @R0，

A ；存最大數(shù)

RET2023/2/539【例】將內(nèi)部RAM的30H至3FH單元初始化為00H。MOV30H,#00H;MOV31H,#00H;…………MOV3EH,#00H;MOV3FH,#00H;2023/2/5404.3.6循環(huán)程序1．循環(huán)程序的結(jié)構(gòu)：主要由以下四部分組成。（1）循環(huán)初始化完成循環(huán)前的準(zhǔn)備工作。例如，設(shè)置循環(huán)控制計(jì)數(shù)初值、起始地址、變量初值等。（2）循環(huán)體完成實(shí)際的處理工作，反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體。（3）循環(huán)控制在重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體的過程中，不斷修改循環(huán)控制變量，直到符合結(jié)束條件，就結(jié)束循環(huán)體的執(zhí)行。循環(huán)結(jié)束的控制方法有計(jì)數(shù)控制法和條件控制法。（4）循環(huán)結(jié)束對循環(huán)程序執(zhí)行的結(jié)果進(jìn)行分析、處理和存放。2023/2/541（1）計(jì)數(shù)控制法

依據(jù)計(jì)數(shù)器的值來決定循環(huán)次數(shù)，一般為減1計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器減到“0”時，結(jié)束循環(huán)。計(jì)數(shù)器初值在初始化設(shè)定。MCS-51指令系統(tǒng)提供了功能極強(qiáng)的循環(huán)控制指令：DJNZRn，rel

；以工作寄存器作控制計(jì)數(shù)器DJNZdirect，rel

；以直接尋址單元作控制計(jì)數(shù)器

2023/2/542【例】將內(nèi)部RAM的30H至3FH單元初始化為00H。MAIN:MOVR0,#30H;R0用作地址指針，置地址初值MOVR7,#16;計(jì)數(shù)值，16個單元MOVA,#00H;LOOP:MOV@R0,A;循環(huán)處理

INCR0;指向下一個單元DJNZR7,LOOP;循環(huán)

SJMP$;等待2023/2/543例：對RAM中22H開始的10個單元的數(shù)據(jù)求和，并將求和的結(jié)果放在21H單元中。CLRAMOVR7,＃10；計(jì)數(shù)初值MOVR0,＃22H；R0作為數(shù)據(jù)單元指針LOOP:ADDA,@R0INCR0DJNZR7,LOOPMOV21H,A2023/2/544（2）條件控制法

計(jì)數(shù)控制法只有在循環(huán)次數(shù)已知的情況下才適用。循環(huán)次數(shù)未知，不能用循環(huán)次數(shù)來控制，往往需要根據(jù)某種條件來判斷是否應(yīng)該結(jié)束循環(huán)。條件控制法：設(shè)置一個條件，判斷是否滿足該條件。如滿足，則循環(huán)結(jié)束；如不滿足該條件，則循環(huán)繼續(xù)。

2023/2/545【例】將內(nèi)部RAM起始地址為60H的數(shù)據(jù)串傳送到外部RAM中起始地址為1000H的存儲區(qū)域，直到發(fā)現(xiàn)‘$’字符停止傳送。MAIN:MOVR0,#60H;置初值

MOVDPTR,#1000HLOOP0:MOVA,@R0;取數(shù)據(jù)CJNEA,#24H,LOOP1;循環(huán)結(jié)束？SJMPDONE;是LOOP1:MOVX@DPTR,A;把A的內(nèi)容傳到片外

INCR0;片內(nèi)：指向下一個單元

INCDPTR;片外：指向下一個單元SJMPLOOP0;繼續(xù)循環(huán)DONE:SJMPDONE;等待2023/2/546【例4-13】

一串字符，依次存放在內(nèi)部RAM從30H單元開始的單元中，字符串以0AH為結(jié)束標(biāo)志，測試字符串的長度。采用逐個字符依次與“0AH”比較（設(shè)置的條件）的方法。設(shè)置一個累計(jì)字符串長度的計(jì)數(shù)器和一個指向字符串的指針。如果字符與“0AH”不等，則長度計(jì)數(shù)器和字符串指針都加1；如果比較相等，則表示該字符為“0AH”，字符串結(jié)束，計(jì)數(shù)器值就是字符串的長度。程序如下：2023/2/547

MOV R4，#0FFH ；長度計(jì)數(shù)器初值送R4 MOVR1，#2FH ；字符串指針初值送R1NEXT：

INC R4 INC R1 CJNE@R1，#0AH，NEXT；比較，不等則進(jìn)行下一；字符比較 END上面兩例都是在一個循環(huán)程序中不再包含其他循環(huán)程序，則稱該循環(huán)程序?yàn)閱沃匮h(huán)。如果一個循環(huán)程序中包含了其他循環(huán)程序，則稱為多重循環(huán)。常見的多重循環(huán)是由DJNZ指令構(gòu)成的軟件延時程序，是常用程序之一。2023/2/548【例4-14】

50ms的延時程序。

在使用12MHz晶振時，一個機(jī)器周期為1μs，執(zhí)行一條DJNZ指令的時間為2μs。可用多重循環(huán)的方法的延時50ms程序：

DEL：MOVR7，#200 ；本指令執(zhí)行時間1μs

DEL1：MOVR6，#125 ；本指令執(zhí)行時間1μ