4 MCS-51汇编语言程序设计

单片机汇编语言程序的基本结构形式
顺序结构 3种形式 分支结构 循环结构
4.3.1
简单程序设计
简单程序也叫顺序结构程序，是最简单的程序结构， 在顺序程序中既无分支、循环，也不调用子程序，程序执 行时一条一条地按顺序执行指令。
例4.6 将片内RAM 35H单元中的两位压缩BCD码转换成二进制 数送到片内RAM 40H单元中。 解：两位压缩BCD码转换成十进制数的算法为： （a1a0）BCD=10×a1＋a0
程序流程图：
程序如下： ORG 0800H BCD EQU 35H BIN EQU 40H START：MOV A, BCD ANL A, #0F0H SWAP A MOV B, #0AH MUL AB MOV R0, A MOV A, BCD ANL A, #0FH ADD A, R0 MOV BIN, A SJMP $ END ; 将35H单元定义为压缩BCD码地址 ;将40H单元定义为二进制数地址 ; 取两位BCD压缩码a1a0送A ; 取高4位BCD码a1 ; 高4位与低4位换位 ; 将十进制数10送入B ; 将10×a1送入A中 ; 结果送入R0中保存 ; 再取两位BCD压缩码a1a0送A ; 取低4位BCD码a0 ; 求和10×a1+ a0 ; 结果送入40H保存 ; 程序执行完，“原地踏步”
可实现单分支程序转移的指令有： JZ、JNZ、CJNE、DJNZ等
还有以位状态作为条件进行程序分支的指令： JC、JNC、JB、JNB和JBC等
例4.8 求符号函数的值。已知片内RAM的 40H单元内有一自变量 X，编制程序按如下条件求函数Y的值，并将其存入片内 RAM 的41H单元中。
1 Y 0 1 X 0 X 0 X 0
二、散转程序设计举例
MCS-51指令系统中没有多分支转移指令，可使用 JMP @A+DPTR
实现多分支程序转移，但需要有数据表格配合
2. 多分支程序 多分支程序是一种并行分支程序，也叫散转程序， 它是根据某种输入或运算结果，分别转向各个处理程序。 在MCS-51中用JMP @A+DPTR指令来实现程序的散转， 转移的地址最多为256个。
3．伪指令 伪指令（也称为汇编程序的控制命令）是程序员发给汇编 程序的命令，用来设置符号值、保留和初始化存储空间、控制 用户程序代码的位置。 伪指令只出现在汇编前的源程序中，仅提供汇编用的某些 控制信息，不产生可执行的目标代码，是CPU不能执行的指令。 （1）定位伪指令ORG 格式：ORG n 其中：n通常为绝对地址，可以是十六进制数、标号或 表达式。 功能：规定编译后的机器代码存放的起始位置。 在一个汇编语言源程序中允许存在多条定位伪指令，但 每一个n值都应和前面生成的机器指令存放地址不重叠。 例如程序： ORG 1000H START： MOV A，#20H MOV B，#30H ┇
4.1.2 汇编语言指令格式与伪指令
1．常用单位与术语 位（bit）：位是计算机所能表示的最小的、最基本的数据单 位，位通常是指一个二进制位。 字节（Byte）：一个连续的8位二进制数码称为一个字节，即 1Byte=8bit。 字（Word）：通常由16位二进制数码组成，即1Word=2Byte。 字长：字长是指计算机一次处理二进制数码位的多少。MCS-51 型单片机是8位机，所以说它的字长为8位。 MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051 为核心，增加了一定的功能部件后构成的。本章以8051为主介 绍MCS-51系列单片机 。
例4.7 将内部RAM中20H单元的压缩BCD码拆开，转换成相应 的ASC码，存入21H、22H，高位存22H. 解：BCD码的0～9对应的ASCII码为30H～39H，先将BCD码 拆分，将拆分后的BCD码送入A，再加上30H即得结果， 然后存入21H、22H中。
程序如下：
ORG 1000H BCD EQU 20H ;将20H单元定义为压缩BCD码地址 ASC EQU 21H ；将21H定义为ASCII码低地址 START：MOV A，BCD ; 取压缩BCD码 ANL A，#0FH ; 取低位BCD码 ADD A，#30H ; 转换为低位ASCII码 MOV ASC，A ; 保存低位ASCII码 MOV A，BCD ; 重新取压缩BCD码 ANL A，#0F0H ; 分离高位BCD码 SWAP A ; 得到高位BCD码 ADD A，#30H ; 转换为高位ASCII码 MOV ASC+1，A ; 保存高位ASCII码 SJMP $ END
（2）结束汇编伪指令END 格式：[标号:] END [表达式] 功能：放在汇编语言源程序的末尾，表明源程序的汇编到此 结束，其后的任何内容不予理睬。
（3）赋值伪指令EQU 格式：字符名称x EQU 赋值项n 功能：将赋值项n的值赋予字符名称x。程序中凡出现该字符 名称x就等同于该赋值项n，其值在整个程序中有效。赋值项n 可以是常数、地址、标号或表达式。在使用时，必须先赋值后 使用。
第四章 MCS-51汇编语言程序设计
4.1 单片机程序设计语言概述 4.1 机器语言和汇编语言 指令系统：一台计算机所能识别、执行的指令的集合就是它 的指令系统。 机器语言：指令系统是一套控制计算机执行操作的二进制编 码，称为机器语言。机器语言指令是计算机唯一能识别和执 行的指令。 汇编语言：指令系统是利用指令助记符来描述的，称为汇编 语言。 计算机的指令系统一般都是利用汇编语言描述的，是由 计算机硬件设计所决定的。指令系统没有通用性。 单片机一般是空机，未含任何系统软件。因此在第一次 使用前，必须对其进行编程
AQ BIT P1.0
（8）数据地址赋值伪指令DATA 格式：字符名称x DATA 表达式n 功能：把表达式n的值赋值给左边的字符名称x。n可以是数 据或地址，也可以是包含所定义的‚字符名称x”在内的表达 式，但不能是汇编符号。 DATA与EQU的主要区别是：EQU定义的‚字符名称‛必须 先定义后使用，而DATA定义的‚字符名称‛没有这种限制。 所以，DATA伪指令通常用在源程序的开头或末尾。
例如：DB -2，-4，-6，10，11，17 把6个数转换为十六进制表示（即FEH，0FCH，0FAH，
0AH，0BH，11H），并连续存放在6个程序存储单元中
例如：存放数码管显示的十六进制数的字形码，可使用
多条DB命令定义：
（5）定义双字节伪指令DW 格式：[标号:] DW x1, x2,…, xn 功能：将双字节数据[或双字节数据组]顺序存放在从标号指定 地址单元开始的存储单元中。其中，xi为16位数值常数，占两个 存储单元，先存高8位（存入低位地址单元中），后存低8位（存 入高位地址单元中）。
例4.9 编制程序用单片机实现四则运算。 解：在单片机的键盘上设置“＋、－、×、÷”四个运算按键。 其键值存放在寄存器R2中， 当（R2）＝00H时做加法运算， 当（R2）＝01H时做减法运算， 当（R2）＝02H时做乘法运算， 当（R2）＝03H时做除法运算。
P1口输入被加数、被减数、被乘数、被除数， 输出商或运算结果的低8位； P3口输入加数、减数、乘数、除数， 输出余数或运算结果的高8位。
‚字符名称‛与‚标号‛的区别是‚字符名称‛后无冒号， 而‚标号‛后面有冒号。
（4）定义字节伪指令DB 格式：[标号:] DB x1, x2,…, xn 功能：将8位数据（或8位数据组）x1, x2,…, xn顺序存放在从 当前程序存储器地址开始的存储单元中。xi 可以是8位数据、 ASCII码、表达式，也可以是括在单引号内的字符串。两个数据 之间用逗号‚,”分隔。 xi为数值常数时，取值范围为00H～FFH。xi为ASCII码时，要 使用单引号‘’，以示区别。xi为字符串常数时，其长度不应超 过80个字符。
例如：
注意： DB和DW定义的数表，数的个数不得超过80个。
如数据的数目较多时，可使用多个定义命令
一般以DB来定义数据，以DW来定义地址
（6）预留存储空间伪指令DS 格式：[标号:] DS n 功能：从标号指定地址单元开始，预留n个存储单元，汇编时 不对这些存储单元赋值。n可以是数据，也可以是表达式。 （7）定义位地址符号伪指令BIT 格式：字符名称x BIT 位地址n 功能：将位地址n的值赋予字符名称x。程序中凡出现该字符 名称x就代表该位地址。位地址n可以是绝对地址，也可以是符 号地址。
高级语言：BASIC、PL/M、C语言 应用最广泛的是C语言 优点： ① 可以大大提高单片机应用系统研制开发的效率 ② 易移植，有助于打破不同单片机之间的界限 缺点： 生成的目标程序代码较长，导致程序运行速度较慢
支持写入单片机或仿真调试的目标程序有两种文件格式： BIN文件和HEX文件。
BIN文件是由编译器生成的二进制文件，是程序的机器码； HEX文件是由INTEL公司定义的一种格式， 这种格式包括地址、数据和校验码，并用ASCII码来存储， 可供显示和打印。 HEX文件需通过符号转换程序OHS51进行转换，两种语言的操作 过程见图4.1。 现在通常采用Keil μVision集成开发环境可将A51汇编、C51编译、 L51连接、OHS51转换一次完成。
4.3.2 分支程序设计 分支程序的三种基本形式：即单分支、双分支、多分支。
分支程序的设计要点如下： （1）先建立可供条件转移指令测试的条件。 （2）选用合适的条件转移指令。 （3）在转移的目的地址处设定标号。
1.单（双）分支程序 使用条件转移指令实现，即根据条件对程序的执行 进行判断，满足条件则进行程序转移，否则程序顺利执 行。
解：此题有三个条件，所以有三个分支程序。 这是一个三分支归一的条件转移问题。 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则程序如下：
ORG 1000H START: MOV A, 40H ; 将X送入A中 JZ DONE ; 若A为0，转至DONE处 JNB ACC.7, POST ; 若A第7位不为1（X为正数），则程序转到 ; POST处，否则（X为负数）程序往下执行 MOV A, #0FFH ; 将1（补码）送入A中 SJMP DONE ; 程序转到DONE处 POST: MOV A, #01H ; 将+1送入A中 DONE: MOV 41H, A ; 结果存入Y SJMP $ ; 程序执行完，“原地踏步” END