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1、第4章 汇编语言程序设计简介,4.1 伪指令 4.2 汇编语言程序设计,4.1 伪 指 令,1.汇编程序 MCS51 指令所编写的汇编语言源程序,还必须经过从汇编源程序到机器语言目标程序的“翻译”,才能在 51 系列单片机运行,这种翻译的过程称为汇编。完成汇编工作有两种途径:一种是人工汇编;一种是机器汇编。对于量小、简单的程序,程序员经过查指令系统表,将汇编源程序逐条翻译成机器代码,完成手工汇编,再从单片机开发装置的键盘上输入目标程序进行调试、运行。,2.伪 指 令,在汇编源程序的过程中,还有一些指令不要求计算机进行任何操作,也没有对应的机器码,不产生目标程序,不影响程序的执行,仅仅是能够帮助
2、汇编进行的一些指令,称之为伪指令。它主要用来指定程序或数据的起始位置,给出一些连续存放数据的确定地址,或为中间运算结果保留一部分存储空间以及表示源程序结束等等。不同版本的汇编语言,伪指令的符号和含义可能有所不同,但是基本用法是相似的。下面介绍几种常用的基本伪指令。,2.伪 指 令,一、汇编起始指令 ORG 指令格式为:ORG nn 该指令的作用是指明后面的程序或数据块的起始地址,它总是出现在每段源程序（主程序、子程序）或数据块的开始。式中,nn为 16 位地址,汇编时nn确定了此语句后面第一条指令或第一个数据的地址,此后的源程序或数据块就依次连续存放在以后的地址内,直到遇到另一个ORG指令为止
3、。,例:ORG 2000H MOV SP,60H MOV R0,2FH MOV R2,0FFH ORG伪指令说明其后面程序的目标代码在存储器中存放的起始地址是2000H,即 存储器地址 目标程序 2000H 75 81 60 2003H 78 2F 2005H 7A FF,二、汇编结束指令END 指令格式:END 功能:提供汇编结束标志。汇编程序遇到 END后就停止汇编,对 END以后的语句不予处理,故 END应放在程序的结束处。,三、等值指令EQU 指令格式:字符名称 EQU 数字或汇编符号 功能:使指令中的字符名称等价于给定的数字或汇编符号。使用等值指令可给程序的编制、调试、修改带来方便,
4、如果在程序中要多次使用到某一地址,由EQU指令将其赋值给一个字符名称,一旦需要对其进行变动,只要改变EQU命令后面的数字即可,而不需要对程序中涉及到该地址的所有指令逐句进行修改。但要注意,由 EQU等值的字符名称必须先赋值后使用,且在同一个源程序中,同一个标号只能赋值一次。例:PA8155 EQU 8001H即给标号PA8155赋值为8001H。,四、定义字节指令DB 指令格式:标号:DB 8位二进制数表 功能:把 8 位二进制数表依次存入从标号开始的连续的存储单元中。格式中,标号区段可有可无,DB指令之后的 8 位二进制数表是字节常数或用逗号隔开的字节串,也可以是用引号括起来的ASCII码字
5、符串(一个 ASCII字符相当于一个字节)。例:,ORG 1000HBUF1:DB 38H,7FH,80HBUF2:DB 45H,66H ORG伪指令指定了标号BUF1的地址为1000H,而DB伪指令是将其后的二进制数表38H,7FH,80H依次存放在1000H,1001H,1002H 3 个连续单元之中,BUF2也是一个标号,其地址与前一条伪指令连续,即1003H,1004H地址单元中依次存放 45H,66H。,五、定义字指令DW 指令格式:标号:DW 16 位数据表 该指令的功能与DB相似,区别仅在于从指定地址开始存放的是指令中的 16 位数据,而不是字节串。每个 16 位数据要占两个存储
6、单元,高8 位先存,低 8 位后存。,六、定义存储空间指令DS 指令格式:标号:DS 表达式 该伪指令的功能是从标号指定的单元开始,保留若干字节的内存空间以备源程序使用。例如:ORG 1000H DS 20H DB 30H,8FH 汇编后:从 1000H开始,预留 32(20H)个字节的内存单元,然后从 1020H开始,按照下一条DB指令赋值,即(1020H)=30H,(1021H)=8FH,七、位地址符号指令BIT 指令格式:标号:BIT 位地址 该伪指令的功能是将位地址赋予特定位的标号,经赋值后就可用指令中BIT左面的标号来代替BIT右边所指出的位。例如:FLG:BIT F0 AI:BIT
7、 P1.0 经以上伪指令定义后,在编程中就可以把FLG和AI作为位地址来使用。,4.2 汇编语言程序设计,用汇编语言进行程序设计的过程和用高级语言进行程序设计相类似。对于比较复杂的问题,首先要掌握解决它的方法和步骤算法,有了合适的算法常常可以起到事半功倍的效果;其次,就是用操作框、带箭头流程线、框内外必要的文字说明所组成的流程图来描述算法;最后是根据流程图用程序设计语言来编制程序。程序的基本算法结构有 4 种:顺序结构、分支（选择）结构、循环结构和子程序结构。,4.2.1 顺序程序设计,顺序结构是最简单的一种基本结构。例 1 两个无符号双字节数相加。设被加数存放于内部RAM的40H（高位字节）
8、,41H（低位字节）,加数存放于50H（高位字节）,51H（低位字节）,和数存入 40H和41H单元中。,程序如下:START:CLR C;将Cy清零 MOV R0,41H;将被加数地址送数据指针R0 MOV R1,51H;将加数地址送数据指针R1 AD1:MOV A,R0;被加数低字节的内容送入A ADD A,R1;两个低字节相加 MOV R0,A;低字节的和存入被加数低字节中 DEC R0;指向被加数高位字节 DEC R1;指向加数高位字节 MOV A,R0;被加数高位字节送入A ADDC A,R1;两个高位字节带Cy相加 MOV R0,A;高位字节的和送被加数高位字节 RET,例 2 将
9、两个半字节数合并成一个一字节数。设内部RAM 40H,41H单元中分别存放着 8 位二进制数,要求取出两个单元中的低半字节,并成一个字节后,存入 50H单元中。程序如下:,START:MOV R1,40H;设置R1为数据指针 MOV A,R1;取出第一个单元中的内容 ANL A,0FH;取第一个数的低半字节 SWAP A;移至高半字节 INC R1;修改数据指针 XCH A,R1;取第二个单元中的内容 ANL A,0FH;取第二个数的低半字节 ORL A,R1;拼字 MOV 50H,A;存放结果 RET,4.2.2 分支程序设计,在实际的程序设计中,有很多情况往往还需要程序按照给定的条件进行分
10、支。这时就必须对某一个变量所处的状态进行判断,根据判断结果来决定程序的流向。这就是分支（选择）结构程序设计。在编写分支程序时,关键是如何判断分支的条件。在MCS51 单片机指令系统中,有JZ（JNZ）、CJNE、JC（JNC）及JB（JNB）等丰富的控制转移指令,它们是分支结构程序设计的基础,可以完成各种各样的条件判断、分支。,图 4.1 分支结构框图(a)单分支流程;(b)多分支流程,例 3 x,y均为8位二进制数,设 x存入R0,y存入R1,求解:,图 4.2,分析：,程序如下:START:CJNE R0,00H,SUL1;R0中的数与00比较不等转移 MOV R1,00H;相等,R1 0
11、 SJMP SUL2 SUL1:JC NEG;两数不等,若（R0）0,则 R101H SJMP SUL2 NEG:MOV R1,0FFH;（R0）0,则 R10FFH SUL2:RET,例 4 比较两个无符号数的大小。设外部RAM的存储单元ST1和ST2中存放两个不带符号的二进制数,找出其中的大数存入外部RAM中的ST3单元中。,图 4.3,程序如下：START:MOV DPTR,ST1;第一个数的指针 MOVX A,DPTR;取第一个数 MOV R2,A;保存 MOV DPTR,ST2;第二个数的指针 MOVX A,DPTR;取第二个数 CLR C;清零Cy SUBB A,R2;两数比较 J
12、NC BIG;若第二个数大,则转 XCH A,R2;第一个数大 BIG:MOV DPTR,ST3 MOVX DPTR,A;存大数 RET,二、散转程序设计,散转程序是分支程序的一种,它可根据运算结果或输入数据将程序转入不同的分支。MCS-51 指令系统中有一条跳转指令JMP A+DPTR,用它可以很容易地实现散转功能。该指令把累加器的 8 位无符号数与 16 位数据指针的内容相加,并把相加的结果装入程序计数器PC,控制程序转向目标地址去执行。此指令的特点在于,转移的目标地址不是在编程或汇编时预先确定的,而是在程序运行过程中动态地确定的。目标地址是以数据指针 DPTR的内容为起始的 256 字节
13、范围内的指定地址,即由 DPTR的内容决定分支转移程序的首地址,由累加器A的内容来动态选择其中的某一个分支转移程序。,例 11 根据工作寄存器R0 内容的不同,使程序转入相应的分支。(R0)=0 对应的分支程序标号为PR0;(R0)=1 对应的分支程序标号为PR1;(R0)=N 对应的分支程序标号为PRN。,程序如下:LP0:MOV DPTR,TAB;取表头地址 MOV A,R0 ADD A,R0;R0内容乘以2 JNC LP1;无进位转移 INC DPH;加进位位LP1:JMP A+DPTR;跳至散转表中相应位置 TAB:AJMP PR0 AJMP PR1 AJMP PRN,本例程序仅适用于
14、散转表首地址 TAB和处理程序入口地址 PR0,PR1,PRN在同一个 2 KB范围的存储区内的情形。若超出 2 KB范围可在分支程序入口处安排一条长跳转指令,可采用如下程序:,MOV DPTR,TABMOV A,R0MOV B,03H;长跳转指令占 3 个字节MUL ABXCH A,B,ADD A,DPH MOV DPH,A XCH A,B JMP A+DPTR;跳至散转表中相应的位置 TAB:LJMP PR0;跳至不同的分支 LJMP PR1 LJMP PRN,在解决实际问题时,往往会遇到同样的一组操作需要重复多次的情况,这时应采用循环结构,以简化程序,缩短程序的长度及节省存储空间。例如,
15、要做 1 到 100 的加法,没有必要写 100 条加法指令,而只需写一条加法指令,使其执行 100 次,每次执行时操作数亦作相应的变化,同样能完成原来规定的操作。,4.2.3 循环程序设计,循环程序一般由四个主要部分组成:(1)初始化部分（置循环初值）:为循环程序做准备,如规定循环次数、给各变量和地址指针预置初值。(2)处理部分（循环体）:为反复执行的程序段,是循环程序的实体,也是循环程序的主体。(3)循环控制部分（修改控制变量）:这部分的作用是修改循环变量和控制变量,并判断循环是否结束,直到符合结束条件时,跳出循环为止。(4)结束部分:这部分主要是对循环程序的结果进行分析、处理和存放。,一
16、、循环程序,图 4.4,例 5 工作单元清零。在应用系统程序设计时,有时经常需要将存储器中各部分地址单元作为工作单元,存放程序执行的中间值或执行结果,工作单元清零工作常常放在程序的初始化部分中。设有50个工作单元,其首址为外部存储器8000H单元,则其工作单元清零程序如下:,CLEAR:CLR A MOV DPTR,8000H;工作单元首址送指针 MOV R2,#50;置循环次数CLEAR1:MOVX DPTR,A INC DPTR;修改指针 DJNZ R2,CLEAR1;控制循环 RET,例 6 设在内部 RAM的BLOCK单元开始处有长度为 LEN个的无符号数据块,试编一个求和程序,并将和
17、存入内部 RAM的 SUM单元（设和不超过 8 位）。,BLOCK EQU 20H LEN EQU 30H SUM EQU 40HSTART:CLR A;清累加器A MOV R2,LEN;数据块长度送R2 MOV R1,BLOCK;数据块首址送R1 LOOP:ADD A,R1;循环加法 INC R1;修改地址指针 DJNZ R2,LOOP;修改计数器并判断 MOV SUM,A;存和 RET,二、多重循环,例 71 100ms延时程序。延时程序与 MCS-51 执行指令的时间有关,如果使用12 MHz晶振,一个机器周期为 1 s,计算出一条指令以至一个循环所需要的执行时间,给出相应的循环次数,便
18、能达到延时的目的。100ms延时程序如下:START:ORG 1000H MOV R6,0C8H;外循环 200 次，单周期指令 LOOP1:MOV R7,0F8H;内循环 248 次 NOP;时间补偿，单周期指令 LOOP2:DJNZ R7,LOOP2;延时 2 s248=496 s，双周期 DJNZ R6,LOOP1;延时 500 s200=100 ms RET；双周期指令,上例程序中采用了多重循环程序,即在一个循环体中又包含了其它的循环程序,这种方式是实现延时程序的常用方法。使用多重循环时,必须注意:(1)循环嵌套,必须层次分明,不允许产生内外层循环交叉。(2)外循环可以一层层向内循环进
19、入,结束时由里往外一层层退出。(3)内循环可以直接转入外循环,实现一个循环由多个条件控制的循环结构方式。,4.2.4 子程序和参数传递,一、子程序的概念 通常把这些基本操作功能编制为程序段作为独立的子程序,以供不同程序或同一程序反复调用。在程序中需要执行这种操作的地方放置一条调用指令,当程序执行到调用指令,就转到子程序中完成规定的操作,并返回到原来的程序继续执行下去。,二、子程序的调用 调用子程序的指令有“ACALL”和“LCALL”,执行调用指令时,先将程序地址指针PC改变（“ACALL”加 2,“LCALL”加 3）,然后 PC值压入堆栈,用新的地址值代替。执行返回指令时,再将 PC值弹出
20、。,例8 把内部RAM某一单元中一个字节的十六进制数转换成两位ASCII码,结果存放在内部RAM的连续两个单元中。假设一个字节的十六进制数在内部 RAM 40H单元,而结果存入 50H,51H单元,程序如下:,MAIN:MOV R1,50H;R1 为存结果的指针 MOV A,40H;A为需转换的十六进制数 SWAP A;先转换高位半字 LCALL HEASC;调用将低半字节转换成ASCII码子程序 INC R1 MOV A,40H LCALL HEASC;调用将低半字节转换成ASCII码子程序 SJMP$HEASC：ANL A,0FH;保留低半字节 ADD A,02;修改A值 MOVC A,A
21、+PC;查表 MOV R1,A;结果送回目标单元，单字节指令 RET;子程序返回，单字节指令 TAB:DB 30H,31H,32H,38H,39H,41H,42H,46H,例 9 将40H开始存放的 10 个字节的数与 50H开始存放的10 个字节的数相减（假设被减数大于减数）。设被减数指针为 R0,减数指针为 R1,差数放回被减数单元,R5 存放字节个数,则程序如下:,4.2.5 汇编程序设计举例,SUB:MOV R0,40HMOV R1,50HMOV R5,10CLR CSUB1:MOV A,R0SUBB A,R1MOV R0,AINC R0INC R1DJNZ R5,SUB1RET,例
22、10 假定被乘数在（R4R3）中,乘数放在R2中,乘积放在R7R6和R5中。MCS-51 中有 8 位数的乘法指令MUL,用它来实现多字节乘法时,可表示为（R4R3）（R2）=（R4）28+（R3）（R2）=（R4）（R2）28+（R3）（R2）其中（R4）（R2）和（R3）（R2）都是可直接用MUL指令来实现,而乘以28意味着左移 8 位。由此可编写如下程序:,NMUL1:MOV A,R2；乘数 A MOV B,R3；被乘数低位B MUL AB;（R3）（R2）MOV R5,A;积的低位送R5 MOV R6,B;积的高位送R6 MOV A,R2；乘数 A MOV B,R4；被乘数高位B MU
23、L AB;（R4）（R2）ADD A,R6;(R3)(R2)的高位加(R4)(R2)的低位MOV R6,A；积的次高位送R6MOV A,B；B A ADDC A,00H;当(R4)(R2)的低位加R6有进位时,需加Cy MOV R7,A;结果送R7 RET,例 11 设 4 位BCD码依次存放在内存 RAM中 40H43H单元的低4 位,高 4 位都为 0,要求将其合并为 2 个字节BCD码,结果存入 R2R3 中。一个十进制数可表示为:Dn10n+Dn-110n-1+D0100=（Dn10+Dn-1）10+Dn-2）10+）+D0当n=3时,上式可表示为:（D310+D2）10+D1）10+
24、D0,BCDHEX:MOV R0,40H;R0指向最高位地址MOV R1,03;计数值送R1MOV R2,0;存放结果的高位清零MOV A,R0MOV R3,A LOOP:MOV A,R3MOV B,10MUL ABMOV R3,A;(R3)10 的低 8 位送R3MOV A,BXCH A,R2;(R3)10的高 8 位暂存R2，原（R2）AMOV B,10,MUL AB ADD A,R2 MOV R2,A;原R210+（R310）高 8 位送R2 INC R0;取下一个 BCD数 MOV A,R3 ADD A,R0 MOV R3,A MOV A,R2 ADDC A,0;加低字节来的进位 MOV R2,A DJNZ R1,LOOP RET,
