單片機匯編講義

單片機課件匯編講義第1頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月通知：考試時間：教學16周星期三（12月16號）下午5-6節(jié)（13：30開始）考試地點：一教304、305、306教室第2頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ)單片機系統(tǒng)中編程語言：以匯編語言為主高級語言C-51匯編語言：源程序結(jié)構(gòu)緊湊、靈活、匯編成目標程序效力高，占用內(nèi)存資源少，運行速度快和實時性，適合實時測控等應用領(lǐng)域。應用程序主要應用范圍：如下圖所示第3頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月應用程序主要由以下三類程序組成

過程檢測巡回檢測程序數(shù)字濾波程序處理和監(jiān)視線性化處理測量值與工程值轉(zhuǎn)換程序

應用

越限報警程序控制操作臺服務程序判斷程序過程分析程序過程控制開環(huán)控制程序PID算法采樣控制器程序

計算程序閉環(huán)控制程序系統(tǒng)輸入/出控制算法其他算法輸出控制程序事故處理程序公共應用程序制表打印程序服務子程序第4頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序設(shè)計概述匯編程序設(shè)計的基本步驟設(shè)計任務的分析，確定算法和思路程序總體設(shè)計及其流程圖編寫源程序源程序的匯編與調(diào)試編寫源程序說明文件第5頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序設(shè)計概述匯編語言程序設(shè)計方法匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu)劃分功能模塊自上而下逐步求精第6頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月應用程序設(shè)計技術(shù)功能性設(shè)計

1運行結(jié)構(gòu)設(shè)計：滿足功能條件下，有簡捷、可靠運行路徑軟件模塊化，任務劃分相對獨立的硬件環(huán)境劃定邊界條件：交換條件、數(shù)據(jù)類型、資源分配

第7頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月應用程序設(shè)計技術(shù)2任務單元設(shè)計：劃分子程序：相對獨立性、完整性、通用性。占用公共資源最少出入口規(guī)范清楚交接面簡單、清晰、規(guī)范、操作類型盡量集中第8頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月應用程序設(shè)計技術(shù)3可靠性設(shè)計：足夠的時序余度，足夠的容錯設(shè)計。可靠性控制設(shè)計：系統(tǒng)安全、保護、自檢、修復。第9頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月應用程序設(shè)計技術(shù)4運行管理設(shè)計：1低功耗運行管理休閑、掉電設(shè)置（8051具備）雙時鐘：主時鐘高速運行、子時鐘低速運行可設(shè)置調(diào)整主時鐘下分頻管理：控制CPU最佳運行方式第10頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月應用程序設(shè)計技術(shù)2MCU對外圍電路管理可關(guān)斷的外圍端口控制可編程外圍器件的編程控制外圍輔助電路的時鐘、供電與電源管理第11頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序設(shè)計概述全面了解硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、功能要求以及有關(guān)算法。節(jié)省內(nèi)存單元、縮短程序長度、加快運行速度。第12頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)應用程序結(jié)構(gòu)鍵操作結(jié)構(gòu)： 人機交互式自主運行程序結(jié)構(gòu)： 流水作業(yè)式RTOS任務管理嵌入結(jié)構(gòu)：(多任務軟件平臺)1時間管理2任務調(diào)度3輸入/出操作4任務間通信5任務的同步6信息的調(diào)用管理第13頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機系統(tǒng)應用程序一個重要的條件：實時性:

要求控制系統(tǒng)能在短時間作出相應處理地控制信息,

第14頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月常用偽指令標號賦值偽指令標號等值偽指令----------EQU定義標號值偽指令--------DL數(shù)據(jù)存儲說明偽指令定義字節(jié)數(shù)據(jù)偽指令------DB定義字數(shù)據(jù)偽指令--------DW存儲器說明偽指令----------DS程序起始地址偽指令--------ORG匯編結(jié)束偽指令-------------END第15頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.3應用程序設(shè)計與技巧7.3.1MCS--51源程序的基本格式中斷矢量地址在程序存儲器的0003H-----0032H區(qū)間而起始地址比須從0000H開始復位后系統(tǒng)從0000H開始執(zhí)行程序0000H---0002H單元放跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入主程序段0000H跳轉(zhuǎn)指令0002H轉(zhuǎn)主程序

0003H中斷矢量0032H地址表0050H主程序

第16頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月中斷矢量地址表每個中斷服務程序地址空間只有8個單元,每個中斷矢量地址空間中安排跳轉(zhuǎn)到中斷服務程序指令0000H--0002H0003H0032H中斷矢量表跳轉(zhuǎn)中斷服務程序指令0050HxxxxH主程序區(qū)中斷服務程序區(qū)轉(zhuǎn)主程序第17頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機匯編源程序的基本格式 ORG0000H AJMPSTART ORG0003H LJMPINTIE0 ORG000BH LJMPINTTF0 ORG0050HSTART：MOVA,#00H MOVR1,#7FH MOVR0,#00H

L0: MOV@R0,A INCR0 DJNZR1,LO ORG3000HA0: --- ORG3100HA1: --- ORG4500HINTIE0: ----

ORG4800HINTTF0: ---

ORG5500HLED: DB01H,02H,03H DB04H,05H,06H DB07H,08H,09HEND主程序中斷矢量地址表子程序中斷服務程序中斷服務程序常數(shù)表區(qū)起始第18頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月 ORG 0000H AJMP START ORG 0003H AJMP INDATADIS1 EQU 30HDIS2 EQU 31HDIS3 EQU 32HDIS4 EQU 33HAD_DATA EQU 34HADDR_AD EQU OO40HADDR_273_1 EQU 0001HADDR_273_2 EQU 0002HADDR_273_3 EQU 0003HADDR_273_4 EQU 0004HADDR_KEY_WREQU 0005HADDR_KEY_RDEQU 0006HLAB BIT 7FHSTART: SETB EA；開中斷 SETB EX0；中斷允許 SETB IT0；觸發(fā)方式 CLR LAB；請標志位 MOV A，#0FFH MOV DPTR，#ADDR_AD MOVX @DPTR，A；啟動AD JNB LAB，$；查詢標志位 SJMP $；等待INDATA:MOVDPTR,#ADDR_AD MOV A，#0FFH MOVX A，@DPTR；讀AD MOV AD_DATA，A；保存AD SETB LAB；置標志位 RETIAD中斷服務程序主程序設(shè)置RAM有關(guān)字節(jié)單元定義譯碼地址設(shè)置RAM有關(guān)位單元AD轉(zhuǎn)換啟動電子工程設(shè)計----控溫系統(tǒng)第19頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子工程設(shè)計----控溫系統(tǒng)：顯示系統(tǒng)

第20頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子工程設(shè)計----控溫系統(tǒng)：鍵盤管理

第21頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月 ORG 0000H AJMP START ORG 0003H AJMP INDATADIS1 EQU 30HDIS2 EQU 31HDIS3 EQU 32HDIS4 EQU 33HAD_DATA EQU 34HADDR_AD EQU OO40HADDR_273_1 EQU 0001HADDR_273_2 EQU 0002HADDR_273_3 EQU 0003HADDR_273_4 EQU 0004HADDR_KEY_WREQU 0005HADDR_KEY_RDEQU 0006HLAB BIT 7FHSTART: SETB EA；開中斷 SETB EX0；中斷允許 SETB IT0；觸發(fā)方式 CLR LAB；請標志位 MOV A，#0FFH MOV DPTR，#ADDR_AD MOVX @DPTR，A；啟動AD JNB LAB，$；查詢標志位 SJMP $；等待INDATA:MOVDPTR,#ADDR_AD MOV A，#0FFH MOVX A，@DPTR；讀AD MOV AD_DATA，A；保存AD SETB LAB；置標志位 RETIAD中斷服務程序主程序設(shè)置RAM有關(guān)字節(jié)單元定義譯碼地址設(shè)置RAM有關(guān)位單元AD轉(zhuǎn)換啟動電子工程設(shè)計----控溫系統(tǒng)（AD數(shù)據(jù)采集）第22頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子工程設(shè)計：數(shù)據(jù)采集INT0第23頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序設(shè)計基礎(chǔ)和舉例1)拆字程序:將一個字節(jié)的兩個BCD碼十進制數(shù)拆開,并變成相應的ASCII碼,存入兩個RAM單元中.功能:一個字節(jié)BCD碼轉(zhuǎn)成兩字節(jié)ASCII碼RAM:30H存放BCD碼31H存放高位轉(zhuǎn)換值32H存放低位轉(zhuǎn)換值A(chǔ)SCII碼對應數(shù)字0--9是30--39,所以只要加上#30H(0011,0000)既可00110011第24頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

MOVR0,#32H;將32H送R0MOV@R0,#00H;32H單元清零MOVA,30H;BCD碼送AXCHDA,@R0;將低4位BCD送32H（低四位互換）ORL32H,#30H;將#30H加入32H單元SWAPA;將高位BCD調(diào)整到低位ORLA,#30H;將#30H加入A形成ASCII碼MOV31H,A;將高位BCD送31H單元第25頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

例2:多分支轉(zhuǎn)換讀取存儲器的內(nèi)容功能:根據(jù)入口條件轉(zhuǎn)向幾個分支(R3)=(0,1,2,3)入口條件:0內(nèi)部RAM,1外部256個單元,2外部64K,3外部4K(R0)出口RAM低8位地址(R1)出口RAM高8位地址

第26頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

(A)=01.23內(nèi)RAM外RAM外RAM外RAM25625664K4K第27頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月鍵盤處理程序鍵盤處理鍵號--A入口地址@A+DPTR鍵散轉(zhuǎn)JMP@A+DPTR鍵位1鍵位2鍵位3鍵位N第28頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月N--JMP:MOVA,R3;入口條件MOVDPTR,#JMPTBL;轉(zhuǎn)移表首址MOVCA,@A+DPTR;取變量JMP@A+DPTR;變量加轉(zhuǎn)移表首址JMPTBL:DBMEM0–JMPTBL;求轉(zhuǎn)移長度DBMEM1–JMPTBL;求轉(zhuǎn)移長度DBMEM2–JMPTBL;求轉(zhuǎn)移長度DBMEM3–JMPTBL;求轉(zhuǎn)移長度第29頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月MEM0:MOVA,@R0;從內(nèi)存RAM讀數(shù)256RETMEM1:MOVXA,@R0;從外部RAM讀數(shù)256RETMEM2:MOVDPL,R0MOVDPH,R1MOVXA,@DPTR;從外部64KRAM讀數(shù)RET第30頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

MEM3:;讀取外部4kMOVA,R1;RAM高8位地址送AANLA,#0FH;屏蔽高4位,剩下A11---A8低4位ANLP2,#F0H;清除P2口低4位ORLP2,A;(P2口)+(A)=(P2+(R1低4位))P2MOVXA,@R0;原P2口高4位R1低4位R0低8位RET

原P2口高4位R1低4位R0第31頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月訪問四個不同位置RAM空間:MOVA,R3;輸入變量MOVDPTR,#JMPTBL;形成轉(zhuǎn)移表首址MOVCA,@A+DPTR;變量+首址送AJMP@A+DPTR;完成目標地址的轉(zhuǎn)移第32頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月查表程序8051匯編語言中設(shè)計倆條查表指令MOVCA,@A+DPTRMOVCA,@A+PC例如:將十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼的子程序。十六進制數(shù)放在R0低四位,轉(zhuǎn)換成結(jié)果放回R0中。出口和入口都在R0中。ORG2160HMOVA,R0DB30H,31H,32HANLA,#0FH;保留低四位DB33H,34H,35HADDA,#02;變址調(diào)整DB36H,37H,38HMOVCA,@A+PC;查表DB39H,41H,42HMOVR0,A;保存結(jié)果DB43H,44H,45H,46HRET第33頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月查表程序(LED顯示器）LED:MOVDPTR,#LEDA;表首地址送數(shù)據(jù)指針 MOVCA,@A+DPTR;查表;顯示LEDLEDA: DB40H,79H,24H,30H,19H

01234

DB12H,02H,78H,00H,18H

56789

第34頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月例3循環(huán)結(jié)構(gòu)：1DJNZRn,rel2DJNZdirect,retMOV30H,#0FFH;LOOP:NOP;一個機器周期NOP;一個機器周期DJNZ30H,LOOP;兩個機器周期

例4:多重循環(huán):MOVR3,#0FFH;LOOP1:MOVR2,#0FFH;LOOP2:NOP;一個機器周期NOP;一個機器周期DJNZR2,LOOP2;兩個機器周期DJNZR3,LOOP1;兩個機器周期第35頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月多字節(jié)Y值的查表鍵盤鍵值查表:鍵值(01234-----9)轉(zhuǎn)換16位操作入口地址鍵值

01234567890123018602340316041505200626071008180929入口地址 鍵值放20H,結(jié)果放22H,23H單元第36頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月MOVDPTR,#TAB;指向表首高8位地址MOVA,20H;取鍵值（0—9）RLA;鍵值乘2作查表偏移量MOV20,A;存偏移量MOVCA,@A+DPTR;取高8位地址MOV22H,A;存高8位地址INCDPTR;指向表首低8位地址MOVA,20H;取偏移量第37頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

MOVCA,@A+DPTR;取低8位地址MOV23H,A;存低8位地址RET 程序中因Y值為雙字節(jié)，所以鍵值乘以2做為查表偏移量。當鍵值為“3”時偏移量為“6”。 因A的值最大為255，所以查表的表格長度不能超過256。如果超過時因改變數(shù)據(jù)指針DPTR。第38頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月TAB:DB01,23H;“0”鍵入口地址DB01,86H;“1”鍵入口地址DB02,34H;“2”鍵入口地址DB03,16H;“3”鍵入口地址DB04,15H;“4”鍵入口地址DB05,20H;“5”鍵入口地址DB06,26H;“6”鍵入口地址DB07,10H;“7”鍵入口地址DB08,18H;“8”鍵入口地址DB09,29H;“9”鍵入口地址第39頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月試題已知單片機系統(tǒng)時鐘頻率fosc=12MHZ,試編寫用定時器1方式2對T1口的信號脈沖計數(shù)，要求每計滿100次將使P1.7口輸出一個4us脈沖信號。并寫出計算初值的過程。一個機器周期tp=12/12*106=1usx=100次(x補)=28-100=156=9CH

第40頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序設(shè)計模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換

模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)字濾波加工標度變換顯示計算數(shù)值計算驅(qū)動報警邏輯判斷機械運動非線性補償?shù)?2頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)字濾波干擾信號有兩大類：1周期性2非周期性數(shù)字濾波能有效抑制周期性干擾信號數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)，降低成本穩(wěn)定性好數(shù)字濾波可以對很低頻率進行濾波數(shù)字濾波方法靈活，參數(shù)調(diào)整方便第43頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)字濾波： RC阻容濾波對高頻信號的抗干擾明顯,對低頻信號的干擾去除效果較差,但數(shù)字濾波可以對很低的頻率干擾信號進行濾波數(shù)字濾波優(yōu)點:*數(shù)字濾波穩(wěn)定性好*參數(shù)便于修改*一種數(shù)字濾波程序可以被多個控制回路采用*不存在阻抗匹配問題*可以對0.01HZ信號濾波第44頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1程序判斷濾波2平滑濾波A數(shù)字算術(shù)平滑法B數(shù)據(jù)平滑法1)遞推平均濾波法2)加權(quán)移動平均濾波法C防止脈沖干擾平均值3中值濾波法4一階滯后濾波法5復合濾波法6高通或帶通濾波法第45頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序判斷濾波根據(jù)物理變化規(guī)律適當選取兩次采樣之間的變化量（增量△Y）增量△Y與采樣值進行比較第46頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1程序判斷濾波法:濾除大的干擾信號根據(jù)經(jīng)驗,確定出兩次采樣輸入信號可能出現(xiàn)的最大偏差△Y.當出現(xiàn)≥△Y信號時應舍棄,當出現(xiàn)≤△Y信號時應視為有用信號.∣Y(K)–Y(K-1)∣≤△Y則Y(K)=Y(K)取本次∣Y(K)–Y(K-1)∣＞△Y則Y(K)=Y(K-1)取上一次適用于變化緩慢的參數(shù):溫度位置大電流大電感第47頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月△Y的取值：△Y太大則易使干擾信號串入。系統(tǒng)誤差大△Y太小則有可能將真信號濾掉。跟蹤不完全 使用程序判斷濾波器關(guān)鍵是選取△Y值第48頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序判斷濾波:流程圖將目有效值視為上次采樣值暫存新值新值減上一次值求絕對值差≥0差超限以上次值為準返回YNNYY(K)Y(K)-Y(K-1)∣Y(K)-Y(K-1)∣≤△Y∣Y(K)-Y(K-1)∣＞△Y∣Y(K)-Y(K-1)∣Y(K)-Y(K-1)≥0第49頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月程序: MOV 30H,31H ACALLLOAD MOV 31H,A CLR C SUBB A,30H0= JNC T11 CPL A INC AT11: ADD A,#XXH JNC T12 MOV 31H,30HT12: RET；當前值送30H;調(diào)新值采樣子程序，新值送A;送新值31H單元;清標志;求兩值偏差,結(jié)果存A;判差值≥0否?C=0轉(zhuǎn)移;新值求反;+1求補碼求絕對值;判超限否?XXH為限值反碼△Y;不超限,本次采樣值有效;超限,以上次采樣值為準;返回第50頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

有時需要增加新鮮采樣值的比重,即在不同的位置設(shè)置不同的新值。提高系統(tǒng)抗干擾能力。加權(quán)遞推方法.

第51頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月二.平滑濾波

濾波白噪音:白噪音一個重要特性，即它的統(tǒng)計平均值為零。采用求平均值方法消除隨機誤差算數(shù)平均值Y(K)=1/N∑X(i)算數(shù)遞推平均濾波:以第i次采樣時刻為基準。向前遞推N個周期。計算機存儲N個周期的采樣值，并累計采樣次數(shù)。求累加和、求平均值，作為第i次的真實采樣值N值取太大:平滑度高，靈敏度低N值取太小:平滑度低，靈敏度高流量N值取12次壓力N值取4次第52頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

針對脈沖干擾,用算數(shù)平均值方法，去除干擾效果不好。 算數(shù)平均值方法適用于周期性干擾場合第53頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件抗干擾:針對單片機匯編程序的抗干擾措施1)指令冗余：在對程序流向關(guān)鍵指令位置加上幾條NOP指令 RET、RETI、ACALL、LCALL、SJMP、AJMPJC、JNZ、JZ、JNB。2)軟件陷阱：用一段引導程序強行將跑飛程序引導到一個指定地址,執(zhí)行出錯處理程序。返回正常運行程序:ERR: NOP NOP NOP LJMPERRERR：軟件陷阱出錯返回程序為了保證跑飛程序撲獲效果加幾條NOP指令第54頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件陷阱:一般安置在四個區(qū)域1未使用的中斷向量區(qū)：0003H------002BH2未使用的ROM空間：添滿NOP命令3表格區(qū)：表格區(qū)最后安排陷阱4程序區(qū)轉(zhuǎn)移點后面：LJMPSJMPAJMPRETRETI第55頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月 ORG 0000H0000START: LJMP MAIN；轉(zhuǎn)主程序0003 LJMP PGINT0；轉(zhuǎn)INT00006 NOP0007 NOP0008 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱000B LJMP PGT0；轉(zhuǎn)T0000E NOP000F NOP0010 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱0013 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱0016 NOP0017 NOP0018 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱001B LJMP PGT1；轉(zhuǎn)T1001E NOP001F NOP0020 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱0023 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱0026 NOP0027 NOP0028 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱002B LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱002E NOP002F NOP0030 LJMP ERR；轉(zhuǎn)軟件陷阱0050 MAIN: -----；主程序使用了三個中斷：INT0，T0，T1在未使用的中斷矢量地址單元中安排陷阱軟件第56頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月中斷服務程序首地址中斷源