第4章 汇编语言程序设计
汇编语言语句格式
一、指令格式
[标号：]助记符 操作数1，操作数2 [；注释]
- 标号：由1-8个字符组成，且第一个字符必须是字母。用于指示指令的地址。
- 操作数：可使用二（B结尾）、十（D结尾或省略）、十六（H结尾）进制数和字符串（加" "）
- 注释：为不可执行部分，对程序加以说明。
二、伪指令格式
伪指令是不可执行的指令，其功能是为汇编程序提供信息。常用伪指令有：
-
汇编起始地址命令：ORG
格式：ORG 地址
功能：规定程序的起始地址，省略时起始地址从0000H开始。 -
汇编终止命令：END
格式：END 表达式
功能：源程序汇编终止。在主程序模块中含有"表达式"给出程序的起始地址，在其它模块（子程序）中表达式可省略。 -
赋值命令：EQU
格式：字符名称 EQU 表达式
功能：将表达式的值赋给字符名称。表达式可以是常数、地址、标号和表达式。赋值之后的字符名称可以在程序中使用。例如：
A1 EQU 20H B1 EQU A1 C1 EQU 40H+10H . . . MOV A，# A1 BAC: ADD A，C1 -
定义数据命令：DB、DW
格式：[标号：] DB 字节数据项表
功能：从指定地址（即标号）开始，在程序存储器中定义字节数据。格式：
[标号：] DW 字数据项
功能：从指定地址(即标号)开始,在程序存储器中定义16位字数据。高8位数据在低地址单元，低8位数据在高地址单元。例如：
ORG 1000H TAB1: DB 1BH，'A'，-2，128 TAB2: DW 302AH，34H存储格式如图：
低 高 TAB1 1BH 41H FEH 80H TAB2 30H 2AH 00H 34H -
定义存储区命令：DS
格式：[标号：] DS 表达式
功能：从指定地址（即标号）开始，保留指定数目（表达式的值）的字节单元作为存储区，供程序运行使用（用于程序存储器）。例如：
ORG 2000H TAB: DS 05H -
位定义命令：BIT
格式：字符名称 BIT 位地址
功能：将位地址赋给字符名称。位地址为绝对地址或符号地址。例如：
HULED BIT P1.0
分支程序设计
分支程序是根据给出的条件满足与否执行不同的走向，基本结构分为单分支、双分支和多分支程序。
-
单分支结构
给出的条件满足，则执行程序段 A，然后执行该指令下面的指令；若条件满不足，则不执行程序段 A，而是执行该指令下面的指令。 -
双分支结构
给出的条件满足，则执行程序段 A，否则执行程序段 B。 -
多分支结构
首先将分支按号进行排列，然后按序号的值来实现多分支选择。
循环程序设计
一、循环程序的基本结构
在基本设计中，控制一部分指令重复执行若干次，用简短的程序完成大量的处理任务，这种按某种控制规律重复执行的程序，称为循环程序。
-
先执行后判断结构
特点是一进入循环先执行循环处理部分，然后根据循环控制条件判断是否结束循环，若不结束，则继续执行循环操作；若结束，退出循环。 -
先判断后执行结构
特点是一进入循环先判断循环控制条件是否结束循环，若结束，退出循环,否则继续执行循环操作。
循环程序由以下四个基本组成部分:
- 置循环初值。设置循环开始的初始值,为循环做准备。如设计数器,工作单元初值。
- 循环处理。循环程序中重复执行的内容。
- 循环修改。修改循环参数,为执行下一次循环做准备。
- 循环控制。判断是否结束循环。
二、循环程序设计举例
通常采用"计数法"来控制循环,选择"先执行,后判断"循环结构。
例：多个单字节数求和
设：10 个字节的无符号数据依次存放在内部 RAM 40H开始的单元中，所求结果存放在 R3、R2中。本例循环次数已知，采用计数法控制循环。
源程序如下：
ORG 8000H
MOV R0，#40H ;置数据指针
MOV R7，#10 ;置计数器初值
MOV R3，#0 ;结果单元清零
MOV R2，#0 ;
LOOP1: MOV A，R2 ;取加数
ADD A，@R0 ;求和
MOV R2，A ;存结果低 8 位
JNC LOOP2 ;无进位,转LOOP2
INC R3 ;有进位,结果高 8 位加1
LOOP2: INC R0 ;修改指针
DJNZ R7，LOOP1 ;未完,继续
END
设计20ms延时程序
延时程序与MCS-51指令执行时间有很大的关系。在使用12MHz晶振时，一个机器周期为lμS,执行一个条"DJNZ"指令的时间为2μS，
20ms = 2μS×10000，
由于8位的计数值最大为256，这时可用双重循环方法
20ms = 2μS×100×100，
延时20ms程序如下的：
D20MS:MOV R4，#100 ；20ms=2μS×100×100
; 外循环初值=100
DY1: MOV R3，#100 ；内循环初值=100
DY2: DJNZ R3，DY2 ；100×2=200=0.2ms
DJNZ R4，DY1 ；0.2×100=20ms
RET
子程序设计
子程序的主要特点是：在执行过程中需要由其它程序来调用，执行完毕又需要把执行流程返回到调用该子程序的程序中。
在子程序调用过程中须解决以下两个方面的问题：
- 程序之间的调用与返回；
- 调用程序与被调用程序之间的参数传送。
程序设计举例
查表程序
在很多情况下，通过查表程序可以简化计算，简化程序的多分支结构，提高程序的运行效率。查表所使用的数据表格是按一定顺序排列的常数，存放在程序存储器中。
MCS-5l指令系统用于查表的指令有两条:
MOVC A，@A+DPTR
MOVC A，@A+PC
布尔处理程序
MCS-5l微处理器的一个最大特点就是它有很强的布尔处理能力，即对布尔变量（位变量）的处理能力，所以它最擅长开关量控制。
大部分硬件设计都是用组合逻辑实现复杂功能的。虽然所用硬件各式各样，但目的只有一个，那就是解若干布尔变量的逻辑函数所代表的问题。
例如，最常见的汽车头尾信号灯、电梯运行等都主要是用开关量控制的。
KEIL C51的应用
- C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。
- 使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。
- 用C语言开发系统可以大大缩短开发周期，明显增强程序的可读性，便于改进和扩充。
- 而针对8051的C语言日趋成熟，成为了专业化的实用高级语言。
㈠ C-51的特点
C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持，国内最通用的是Keil C51.
C语言程序本身不依赖于机器硬件系统，基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。
C提供了很多数学函数并支持浮点运算，开发效率高，故可缩短开发时间，增加程序可读性和可维护性。
C-51与ASM-51相比，有如下优点：
- 对单片机的指令系统不要求了解，仅要求对8051 的存贮器结构有初步了解；
- 寄存器分配、不同存贮器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理；
- 程序有规范的结构，可分成不同的函数，这种方式可使程序结构化；
- 具有将可变的选择与特殊操作组合在一起的能力，改善了程序的可读性；
- 提供的库包含许多标准子程序，具有较强的数据处理能力；
- 由于具有方便的模块化编程技术，使已编好程序可容易地移植；
C51存储类型
| 存储类型 | 寻址空间 | 数据长度 | 值域范围 |
|---|---|---|---|
| data | 片内直接寻址 RAM | 8 | 0~127 |
| idata | 片内间接寻址 RAM | 8 | 0~255 |
| pdata | 分页寻址片外 RAM | 8 | 0~255 |
| xdata | 片外数据存储 （64K） | 16 | 0~65535 |
| code | 片内统一编址ROM （64K） | 16 | 0~65535 |
| bdata | 片内可位寻址的RAM （16byet） | 1 | 0~127 |
C51的数据声明的一般格式如下：
[类型说明符][修饰符] 标识符[=初值]……
例如：unsigned char code Flag = 0x0f;就是声明一个无符号的char型变量Flag，并给他赋初值为0x0f；并且声明他所在的存储空间在片内统一编址的ROM中。
声明中，如果没有修饰符，则数据默认的存储空间为data型，也就是在片内RAM中。
㈡ C－51的程序结构
与一般C语言的结构相同，以main()函数为程序人口，程序体中包含若干语句还可以包含若干函数。
C－51函数的一般格式：
类型 函数名（参数表）
{
数据说明部分
语句执行部分
}
㈢ C－51的数据类型
基本数据类型：
| 类型 | 符号 | 关键字 | 所占位数 | 数的表示范围 |
|---|---|---|---|---|
| 整型 | 有 | (signed) int | 16 | -32768~32767 |
| (signed) short | 16 | -32768~32767 | ||
| (signed) long | 32 | -2147483648~2147483647 | ||
| 无 | unsigned int | 16 | 0~65535 | |
| unsigned short int | 16 | 0~65535 | ||
| unsigned long int | 32 | 0~4294967295 | ||
| 实型 | 有 | float | 32 | |
| 有 | double | 64 | 1.7e-308~1.7e308 | |
| 字符型 | 有 | char | 8 | -128~127 |
| 无 | unsigned char | 8 | 0~255 |
扩充定义：
- sfr: 特殊功能寄存器声明
- sfr16: sfr的16位数据声明
- sbit: 特殊功能位声明
- bit: 位变量声明
例：
sfr SCON = 0X98;
sfr16 T2 = 0xCC;
sbit OV = PSW^2;
㈣ C-51数据的存储类型
| 名称 | 存储空间位置 | 长度 | 数据范围 |
|---|---|---|---|
| data | 直接寻址片内RAM | 8位 | 0～255 |
| bdata | 可位寻址片内RAM | 1位 | 0/1 |
| idata | 间接寻址片内RAM | 8位 | 0～255 |
| pdata | 片外页RAM | 8位 | 0～255 |
| xdata | 片外RAM | 16位 | 0～65535 |
| code | 程序ROM | 16位 | 0～65535 |
例：
数据类型 存储类型 变量
char data bit data unsigned
var1; flags; char xdata
vextor[10];
㈤ C-51的包含的头文件
通常有: reg51.h、math.h、ctype.h、stdio.h、stdlib.h、absacc.h
常用有:
- reg51.h （定义特殊功能寄存器和位寄存器）
- math.h （定义常用数学运算）
㈥ C-51的运算符
与C语言基本相同：
+、-、*、/（加、减、乘、除）>、>=、<、<=（大于、大于等于、小于、小于等于）==、!=（测试等于、测试不等于）&&、||、!（逻辑与、逻辑或、逻辑非）
㈦ C-51的基本语句
与标准C语言基本相同：
- if 选择语言
- switch/case 多分支选择语言
- while 循环语言
- do-while 循环语言
- for 循环语言
㈧ 中断服务程序
函数名（）interrupt n
{ }
㈨ I/O口定义
#include <absacc.h>
#define prot xbyte[0x1000]
或用指针定义
例：清零程序 (将2000H—20FFH的内容清零)
★ 汇编语言程序
ORG 0000H
SE01: MOV R0,#00H
MOV DPTR,#2000H ;(0000H)送DPTR
LOO1: CLR A
MOVX @DPTR,A ;0送(DPTR)
INC DPTR ;DPTR+1
INC R0 ;字节数加1
CJNE R0,#00H,LOO1 ;不到FF个字节再清
LOOP: SJMP LOOP
★ C－51程序
#include <reg51.h>
main( )
{
int i;
unsigned char xdata *p=0x2000;
/* 指针指向2000H单元 */
for(i=0;i<256;i++)
{*p=0; p++;} /*清零2000H-20FFH单元*/
}