指令系统和汇编语言程序的设计实验

第二章指令系统和汇编语言程序设计实验

本章实验主要包括指令系统和汇编语言程序设计两部分。采用软件模拟调试的方法, 目的在于通过这些实验可以使学生巩固所学知识, 加深对 MCS-51单片机部结构、指令系统的理解,更进一步掌握汇编语言程序设计的方法和技巧。

第一节指令系统实验

实验一熟悉键盘操作及数传指令编程设计

一、实验目的

1.熟悉软件模拟调试的环境及键盘操作。

2.掌握汇编语言程序设计的方法,加深对指令的理解。

3.学会软件模拟调试和察看修改观察项的方法。

二、实验容

印证数据传送指令的功能、寻址方式以及 PC 指针、 SP 指针、 DPTR 指针、Ri 指针分别对代码段、堆栈段、外扩数据存储器段、位寻址区等不同存储器的访问方式。

三、实验步骤

1.进入调试软件环境,输入源程序;

2.汇编源程序;

3.用单步方式运行程序;

4.检查并记录各寄存器和存储单元容的变化。

四、程序清单

1. 部 RAM 数据传送

需要查看的数据有 30H,31H,A,R0等。

ORG 0000H

MOV R0,#30H

MOV 30H,#45H

MOV 31H,#46H

MOV R2,30H

MOV 02H,31H

MOV A,#87H

MOV 0E0H,30H

MOV 30H,A

MOV 31H,R0

SJMP $

END

2. 外部数据传送

需要查看的数据有外部数据存储器单元 2000H ,外部程序存储器单元2001H 。 ORG 0000H

MOV A,#89H

MOV DPTR,#2000H

MOVX DPTR,A

INC DPTR

CLR A

MOVC A,A+DPTR

SJMP $

ORG 2000H

DB 44H

DB 78H

DB 67H

END

3. 堆栈操作

需要查看的数据有 50H 、 51H 、 A 及 SP 指针和堆栈区中数据随 PUSH 和POP 指令执行后的变化情况和数据的存放次序等。

1 可用于保护现场和恢复现场的程序

ORG 0000H

MOV SP,#5FH

MOV 50H,#3BH

MOV 51H,#2FH

MOV A,#12H

PUSH 50H

PUSH 51H

PUSH ACC

POP 0E0H

POP 51H

POP 50H

SJMP $

END

2可用于数据交换的程序ORG 0100H

MOV SP,#6FH

MOV 50H,#3BH

MOV 51H,#2FH

PUSH 50H

PUSH 51H

POP 50H

POP 51H

SJMP $

END

4. 数据交换

记录每条指令运行后的结果,从而加深对各种不同的交换指令的理解。 ORG 0000H

MOV A,#58H

SWAP A

MOV 40H,A

MOV A,#30H

MOV R0,#30H

MOV R0,#09H

XCHD A,R0

MOV 50H,#1

MOV A,#89H

XCH A,50H

MOV R7,#3

XCH A,R7

XCH A,R0

SJMP $

END

五、思考题

1.寄存器寻址与寄存器间接寻址有什么区别?

2. PC 指针与 SP 指针有什么区别?

3. DPTR 指针与 Ri (R0, R1指针有什么区别?

4.立即寻址与直接寻址有什么区别?

4. 同一个特殊功能寄存器不同表达形式。

实验二数传指令和算数运算指令编程设计

一、实验目的

1.掌握数据块的传送操作和算术运算指令的应用。

2.进一步掌握汇编语言设计和调试方法。

3.掌握观察窗口的使用方法。

4.学会给存储单元赋初值的方法。

二、实验容

1. 数据区传送

(1把部 RAM 40H~4FH 置初值 0A0H ~0AFH ;

(2而后把 40H ~4FH 容传送到外部 RAM 9800H~980FH 中; (3再把 9800~980FH 容传送到 50H~5FH 中。

2.多字节十进制加法

加数放在 30H 开始的单元中(最低位放在 30H ,按从小到大的顺序存放 ,被加数和结果存放在 20H 开始的单元(最低位在 20H 中 ,字节数放在 2FH 中,最高进位位放在 7FH 中的最低位。

三、实验步骤

1.分别用单步和连续运行方式,调试上述两个程序;

2.在执行第二个程序之前,给被加数和加数单元赋初值;

3.在观察窗口中观察结果。

四、实验程序清单

1. 数据块传送程序:

ORG 0000H

MAIN: MOV R0, #40H

MOV R2, #10H

MOV A, #0A0H

A1: MOV R0, A

INC R0

INC A

DJNZ R2, A1

MOV R0, #40H

MOV DPTR, #9800H

MOV R2, #10H

A2: MOV A, R0

MOVX DPTR, A

INC R0

INC DPTR

DJNZ R2, A2

MOV R0, #50H

MOV DPTR, #9800H MOV R2, #10H

A3: MOVX A, DPTR MOV R0, A

INC DPTR

INC R0

DJNZ R2, A3

SJMP $

END

2. 多字节十进制加法: ORG 0000H

MAIN: MOV R0, #30H

MOV R1, #20H

MOV 2FH,#04H

CLR C

DA1: MOV A,R0

ADDC A, R1

DA A

MOV R1, A

INC R0

INC R1

DJNZ 2FH, DA1

MOV 7FH, C

SJMP $

END

五、思考题

1.若两个数据块都在外部数据存储器中,如何实现数据块的传送?

2.在调试第一个程序时,若不用程序给 40H ~4FH 赋初值,而用键盘在 CPU DATA 区给 40H ~4FH 单元预赋初值,如何做?

3.若把第二个程序改为无符号数的减法,怎样修改程序?

4.在第二个程序中,若两数的和存放到从 40H 开始的单元,如何修改程序?

实验三逻辑运算及位操作指令编程设计

一、实验目的

(1熟悉字节逻辑运算指令功能。

(2熟悉位操作指令运算功能。

(3从而更深入的掌握汇编语言程序设计。

(4学会观察 CPU 窗口中 BIT 区的变化。

二、实验容

1. 字节逻辑运算程序

在片 RAM 的 FIRST 和 SECOND 单元中各有一符号数 X 和 Y, 要求按下列条件算出 Z , 存入 RESULT 单元中 (设运算结果仍为 8位数。

FIRST EQU 30H

SECOND EQU 31H

RESULT EQU 32H

ORG 0000H

START:MOV R0, FIRST

MOV A, R0

ACC.7, NEG MOV B, #2

DIV AB

MOV A, B

JZ TEMP1

MOV A,R0

ADD A, SECOND SJMP RES

TEMP1: MOV A, R0 ANL A, SECOND SJMP RES

NEG: CPL ACC.7 MOV B, #2

DIV AB

MOV A, B

JZ TEMP2

MOV A, R0

ORL A, SECOND SJMP RES

TEMP2: MOV A, R0 XRL A, SECOND RES: MOV RESULT, A SJMP $

END

Z=

2.位操作程序

布尔电路图如下

:

X BIT 00H

Y BIT 01H

Z BIT 02H

F BIT 03H

ORG 0000H

START: MOV C, Z

ANL C, /Y

MOV F, C

MOV C, Y

ANL C, /Z

ORL C, F

MOV F, C

MOV C, X

ANL C, Y

ORL C, /F

MOV F, C

SJMP $

END

3.拆字程序

把外部数据存储器 2000H 单元的容拆开, 其高四位送 2001H 低四位, 低四位送 2002H 低四位, 2001H 、 2002H 高四位清零。需要检查 2000H 、 2001H 和2002H 单元的容。

程序清单

ORG 0000H

MOV DPTR,#2000H MOVX A,DPTR MOV B,A

SWAP A

ANL A,#0FH

INC DPTR

MOVX DPTR,A INC DPTR

MOV A,B

ANL A,#0FH MOVX DPTR,A SJMP $

END

程序框图

4.拼字程序

把外部数据存储器 2000H 、 2001H 单元的低四位分别送 2002H 高低四位。需要察看 2000H 、 2001H 和 2002H

程序清单

ORG 0000H

MOV DPTR,#2000H

MOVX A,DPTR

ANL A,#0FH

SWAP A

MOV B,A

INC DPTR

MOVX A,DPTR

ANL A,#0FH

ORL A,B

INC DPTR

MOVX DPTR,A

SJMP $

END

5.自选程序设计

三、思考题

1.字节与位逻辑运算指令在编程上什么区别?应注意什么?

2.若把两位十六进制数转换成对应的 ASCII 码,应如何编写程序?

3.采用其它方法设计第一个程序。

4.如何用断点方式调试本程序?

实验四代码转换

一、实验目的

1.掌握各种代码转换的算法,加深对各种数据编码的理解。

2.学会软件模拟调试和察看修改观察项的方法来观察转换结果。

三、实验容

1.分析清楚个程序的功能。

2.调试各种代码转换的程序。

三、实验步骤

1.进入调试软件环境,输入源程序;

2.汇编源程序;

3.用单步或全速方式运行程序;

4.查看最终结果。

四、程序清单

1

码

将十六进制数据 08H , 0CH 转换成 ASCII 码, 转换结果存入 30H , 31H 两个单元中,

再将 30H , 31H 两个单元中的数据分别增 1,然后转换成十六进制数存入

40H , 41H 两个单元中。

ORG 0000H

MOV SP,#2FH

MOV A,#08H

ADD A,#30H

PUSH ACC

MOV A,#0CH ADD A,#37H PUSH ACC MOV A,30H INC A

CLR C SUBB A,#30H MOV 40H,A POP ACC INC A SUBB A,#37H MOV 41H,A POP ACC SJMP $

END

2

码

将二进制数 10011011B 转换成 BCD 码数,存入 30H 和 31H 单元中;再将 30H 单元中的数据加 16H 后,转换成二进制数据 , 存入 40H 单元中。

ORG 0000H

MOV A,#10011011B

MOV B,#100

DIV AB

MOV 30H,A

MOV A,B

MOV B,#10

DIV AB

SWAP A

ORL A,B

MOV 31H,A

MOV A,30H

ADD A,#16H

DA A PUSH ACC ANL A,#00001111B MOV 40H,A POP ACC ANL A,#11110000B SWAP A MOV B,#10 MUL AB ADD A,40H MOV 40H,A SJMP $ END 3．BCD 码 ASCII 码将 20H 单元中压缩的 BCD 码数 78H 转换成 ASCII 码，转换结果存入 30H，31H 两个单元中，再将 30H，31H 两个单元中的数据分别增 1，然后转换成压缩BCD 码数存入 21H 单元中。 ORG 0000H MOV A，20H ANL A，#00001111B ADD A，#30H MOV 30H，A PUSH ACC MOV A，20H ANL A，#11110000B SWAP A ADD A，#30H

MOV 31H，A INC A CLR C SUBB A，#30H MOV R2，A POP ACC INC A CLR C SUBB A，#30H SWAP A ORL A，R2 24

MOV SJMP END 21H，A $ 5．自选程序设计六、思考题 1. 如何查看上面三个程序的结果。 2. 在程序 1 中，如果十六进制数未指定是否包含 A～F 数码，程序应如何修改？ 3. 在程序 2 中，如果要转换的二进制数是十六位的，程序应如何编写？ 4. 十六进制数转换成 ASCII 码与 BCD 码数转换成 ASCII 码有何区别？实验五移位操作一、实验目的：实验目的：掌握移位操作的方法，并理解左移或右移与乘除法运算的关系。二、实验容：实验容： 1．双字节二进制数左移一位．将两个部 RAM 31H 和 30H 单元中的容组成的双字节数通过 Cy 左移一位。功能示意图 31H 30H Cy 程序清单 ORG 0000H CLR C MOV A ,30H RLC A MOV 30H, A MOV A,31H RLC A MOV 31H, A SJMP $ END 2．多字节二进制数右移一位．将三个部 RAM 32H、31H 和 30H 单元中的容组成的三字节数通过 Cy 右移一位。 25

功能示意图 32H Cy 31H 30H 程序清单 ORG 0000H CLR C MOV A,32H RRC A MOV 32H,A MOV A,31H RRC A MOV 31H,A MOV A,30H RRC A MOV 30H,A SJMP $ END 三、思考题 1．多于三个字节的移位操作如何进行？ 2．如果不通过 Cy 如何移位？实现的功能有何不同？第二节汇编语言程序设计实验实验六分支程序设计一、实验目的 1. 进一步熟悉 MCS-51 指令系统，了解汇编语言程序设计的基本结构。 2. 掌握分支结构程序设计的方法。 3. 学会用条件转移指令、CJNE、JMP 及其配合使用来编写二分支、三分支和多分支程序。二、实验容 1. 二分支的条件转移程序设变量 X 存放于 R0，函数值 Y 存放在 R1，其中 X、Y 均为二进制数。试按照下式的要求给 Y 赋值： 26