第四章 汇编语言程序设计(DOC)

第四章 汇编语言程序设计

本章的汇编语言程序设计的主要内容有：汇编语言程序设计概述、汇编语言程序的结构形式、汇编语言的伪指令。

（一个单片机应用系统和其它计算机系统一样，在完成一项具体工作的时候，它要按照一定的次序，去执行操作，这些操作实际上就是由设计人员，以单片机能够接受的指令编制的程序，那么无论计算机也好，单片机也好，实际上编制程序的过程，就是用计算机来反映设计者的编程思想，那么这一章中，我们将向大家介绍怎样使用单片机指令系统来编制一些应用程序。在介绍之前，我们还是来学习汇编语言的一些基础知识）

4.1 汇编语言程序设计概述

1、计算机的汇编语言

以助记符表示的指令，每一条指令就是汇编语言的一条语句。 （汇编语言程序设计实际上就是使用汇编指令来编写计算机程序。汇编语言的语句有严格的格式要求）

2、汇编语言的语句格式

MCS-51汇编语言的语句格式表示如下：

[<标号>]: <操作码> [<操作数>]; [<注释>]

标号：指令的符号地址，有了标号，程序中的其它语句才能访问该语句。

①标号是由1～8个ASCII字符组成，但头一个字符必须是字母，其余字符可以是字母、数字或其它特定字符。

②不能使用汇编语言已经定义了的符号作为标号，如指令助记符、伪指令记忆符以及寄存器的符号名称等。

（同一个标号在程序中只能定义一次，不能重复定义；一条语句可以有标号，也可以没有标号，所以是否有标号，取决于程序中是否需要访问该语句。）

操作码：规定语句执行的操作内容，操作码是以指令助记符表示的，是汇编指令格式中唯一不能空缺的部分。

操作数：给指令的操作提供数据或地址。 注释：是对语句或程序段的解释说明。

（在单片机中，这四个部分怎么加以区分呢？使用分界符） 分界符（分隔符）：用于把语句格式中的各部分隔开，以便于编译程序区分不同的指令段。

冒号（：）用于标号之后

空格（ ）用于操作码和操作数之间

逗号（,）用于操作数之间，分割两个以上的操作数 分号（；）用于注释之前。

（注释部分汇编语言不对它们进行编译的。而是将标号，操作码，操作数部分加以翻译成机器码。看一个例子）

（表面是延时子程序的第一条语句，故加上标号，便于访问。上面的语句如何编译的呢？）

ORG 3000H 3000H E8H DELY: MOV A, R0 ; 这是延时子程序

（在这条指令前，加一个伪指令，定义程序首地址，我们把这一段语句定义为从3000H

开始，经过编译以后，那么这一条语句的标号部分，DELY这时候就转化为实际的地址值3000H，指令操作码和操作数部分编译后为E8H，这就是汇编语言与机器代码之间的关系。这个转化工作是由编译程序来完成的。）

4.2 单片机汇编语言程序的结构形式

（一般有三种形式）

顺序结构；分支结构；循环结构 （下面我们来依次介绍一下这些结构） 1、顺序结构程序设计 顺序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。

（下面来看一个例子，该部分程序完成一个3字节无符号数的加法）

例4.1：三字节无符号数相加，被加数在内部RAM的50H、51H和52H单元中，加数在内部RAM的53H、54H和55H单元中，其中被加数单元和加数单元的高位地址存放的为最低位字节；要求把相加之和存放在50H、51H和52H单元中。进位位存放在位寻址区的00H位中。

（我们来看编制的程序）

ADDU: MOV R0, #52H ;被加数的低字节地址 MOV R1, #55H ; 加数的低字节地址 MOV A, @R0 ;取被加数的最低位数据 ADD A, @R1 ;与加数的最低字节相加（第一次相加，不考虑进位位）

MOV @R0, A ;存低字节相加结果 DEC R0 ;地址减1 DEC R1 ; MOV A, @R0 ADDC A, @R1 ;中间字节带进位相加 MOV @R0, A ;存中间字节相加结果 DEC R0 ;地址减1 DEC R1 MOV A, @R0 ADDC A, @R1 ；高位字节带进位相加 MOV @R0, A ;存高字节相加结果 CLR A ;进位送00H位保存。(对A清零) ADDC A, #00H ；（把进位位移到A的最低位） MOV 20H, A ;进位位送入位地址00H（相当于把A的最低位放到20H的最低位）

RET

2、分支结构程序设计

程序分支是通过转移指令实现的，为清除起见，把分支程序分为以下几种情况。

单分支程序

单分支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，否则程序顺序执行。

多分支程序

⑴使用多条CJNE指令，通过连续比较，实现多分支程序转移。 ⑵使用查地址表方法实现多分支程序转移。

⑶使用查转移指令表的方法实现多分支程序转移。 ⑷通过堆栈操作实现多分支程序转移。

（我们就下面的例子来看看利用多条CJNE，如何实现多分支程序转移的。） 例4.2：有一温度控制系统，现场采集的温度值(Ta)放在累加器A中。此外，在内部RAM 54H单元存放控制温度下限值（T54），在55H单元存放控制温度上限值（T55）。若Ta> T55，则程序转向JW（降温处理程序）；若Ta< T54，则程序转向SW（升温处理程序）；若T55≥Ta≥T54，则程序转向FH（返回主程序）。

（下面是简单的程序段） 有关程序段如下： CJNE A, 55H, LOOP1 ; AJMP FH LOOP1: JNC JW CJNE A, 54H, LOOP2 AJMP FH LOOP2: JC SW FH: RET JW: ： ： SW: ： ：

（CJNE 对两数做相减，但不把减的结果写回去，仅用来改变标志位C）

3、循环程序 循环是为了重复执行一个程序段，MCS-51汇编语言中虽然没有专用的循环指令，但可以使用条件转移指令通过条件判断来控制循环是否结束。

4.3 MCS-51汇编语言的伪指令

伪指令是程序员发给汇编程序的命令，也称为汇编命令或汇编程序控制指令。 （一般在51单片机中用到的伪指令有以下几个） ORG 汇编起始地址命令 命令格式： [<标号：>] ORG <地址>

其中[<标号：>]是选择项，根据需要选用。 <地址>项，通常为16位绝对地址，但也可以使用标号或表达式表示。

（这个伪指令一般出现在程序的起始位置，用来规定目标程序的起始地址，例如：） 例如：

ORG 8000H

8000H 74H START: MOV A, #00H 8001H 00H

END 汇编终止命令 命令格式： [<标号：>] END [<表达式>] END是汇编语言源程序的结束标志。

（因此，汇编语言源程序只能有一条该伪指令，编译系统在编译过程中，遇到该伪指令就会停止编译，即只对END之前的程序编译，后面的程序不再编译。）

EQU (EQUate) 赋值命令

命令格式：

<字符名称> EQU <赋值项> 例：

DATA1 EQU 40H (用DATA1来表示40H单元，以后程序中出现DATA1就代表40H单元，但如何区分它是代表数据还是地址呢？这主要看程序中的指令形式，如果是数据，则应加“#”即 #DATA1，

否则为地址。)

执行： MOV A, DATA1 ;DATA1为片内的40H单元 执行： MOV A, #DATA1 ;DATA1为数据40H

DB 定义字节命令 命令格式：

[<标号：>] DB <8位数表>

（主要用于在程序区定义一些常数表格） 例如： 存放七段数码管（共阳极）显示的十六进制数的字型码，可使用多条DB命令定义： ORG 8100H

LED_TAB: DB C0H, F9H, A4H, B0H DB 99H, 92H, 82H, F8H DB 80H, 90H, 88H, 83H DB C6H, A1H, 86H, 84H

(这些数据依次存放在8100H为起始地址的程序存储区中，它们是共阳极七段数码管的字型数据，把它们组成常数表格放在程序存储区)

DW 定义数据字命令 命令格式：

[<标号：>] DW <16位数表>

(在本讲中我们介绍了汇编语言的格式，几种基本的程序结构格式，伪指令等，希望大家在课后的练习加以熟悉掌握。)

（从这一讲开始，我们来讲授单片机汇编语言程序设计，它有两部分构成：一部分是与硬件电路密切相关的程序，我们将在介绍硬件的过程中加以介绍，另一个部分就是类似于数值运算，数值转换等这样一类程序。这一章中，我们主要向大家介绍后一类的程序。）

4.4 MCS-51单片机汇编语言程序设计举例

（一个单片机的应用系统程序，根据系统应用的范围、复杂程度的不同，程序的复杂程度也是不同的，但作为单片机的应用系统程序应该包括） 1、主程序： 顺序执行的无限循环的程序，运行过程处于全封闭状态。 例如： 带显示及键盘输入的某单片机系统的主程序框图结构为：

（上电、复位后对相关的寄存器进行初始化，调用显示子程序，显示初始状态，调用键盘扫描子程序的功能就是在那里等待你的键盘输入，当有键按下，就调用相应的键的识别子程序，来识别到底是哪个键被按下，不同键有不同的处理程序，当键值识别子程序完成后回到显示子程序，构成一个封闭的环，连续不断地运行下去。下面我们再来看什么是子程序）

2、子程序： 完成某种特定功能的一个程序段，也称为一个程序模块。

（子程序是供其它程序反复使用的，完成某种特定功能的程序段，采用子程序结构，可以简化程序的逻辑结构，缩短程序的长度。）

（提供给其它程序使用的子程序要与其它程序进行信息交换，必须要告知其它程序，我这个子程序调用的条件是什么，即有什么样的入口参数，同时也要告知处理的结果放在哪儿，即子程序也要有出口参数，完成子程序与其它程序之间完成数据传递，因此） 作为子程序，要有以下约定： 子程序功能： 程序入口： 程序出口： 程序影响：

（程序影响指影响哪些寄存器，在这里仍以前面介绍过的三字节无符号数的加法为例）

子程序功能： 完成三字节无符号数的加法。 程序入口： 50H、51H、52H为被加数，数据结构是50H为最高位 55H、54H、53H为加数，数据结构是53H为最高位 程序出口： 50H、51H、52H为和值。数据结构是50H为最高位，位地址00H为进位位。 程序影响： R0、 R1、 R7、 A

（下面是这一段程序）

ADDU: MOV R0, #52H ;被加数的低字节地址 MOV R1, #55H ; 加数的低字节地址 MOV R7, #3 ;三字节加法，循环次数为三次

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