1、 5. 移位指令 移位指令有如下循環左移、 帶進位位循環左移、 循環右移和帶進位位循環右移 4 條指令, 移位只能對累加器A進行。 循環左移RL A ; (A n+1) (An) , (A0) (A7) , 23 帶進位位循環左移 RLC A ; (A n+1) (An ), (CY) (A7 ), (A0 ) (CY) , 33 循環右移 RRA ; (An) (A n+1 ), (A7 ) (A0) , 03帶進位位循環右移 RRC A ; (An) (A n+1 ), (CY) (A0), (A7) (CY) , 13 以上移位指令操作, 可用圖 3 5 表示。 圖 3 5 移位指令操作

2、示意圖 另外, 值得一提的是在前述數據傳送類指令中有一條累加器A的內容半字節交換指令: SWAP A ; (A)74 (A)30 , C4 它實際上相當于執行循環左移指令 4 次。 該指令在BCD碼的變換中是很有用的, 如 3.3.2 節的例 4。 例如: 設(A)=43H, (CY)=0, 則執行指令: RL A ; RLC A ; RR A ; RRC A ; 結果為: (A)=86H, (CY)=0 (A)=0CH, (CY)=1 (A)=06H, (CY)=1 (A)=83H, (CY)=0當A的最高位（D7）為0時，執行一次RL指令相當于對A進行一次乘2操作。 01111011 10

3、 0000000001111011 11110110當A的最低位（D0）為0時，執行一次RR指令相當于對A進行一次除2操作。即除是乘的反操作。 3.3.4 控制轉移類指令 控制轉移類指令共計 17 條, 可分為無條件轉移指令、 條件轉移指令、 子程序調用及返回指令。 有了豐富的控制轉移類指令, 就能很方便地實現程序的向前、 向后跳轉, 并根據條件分支運行、 循環運行、 調用子程序等。 1. 無條件轉移指令 無條件轉移指令有如下 4 條指令, 它們提供了不同的轉移范圍和尋址方式: LJMP addr16; (PC) addr16, addr 158 addr 70 AJMP addr11; (P

4、C) (PC)+2, addr108 00001 addr 70 (PC)100 addr11 SJMP rel ; (PC) (PC)+2+rel , 80rel JMP A+DPTR ; (PC) (A)+DPTR , 73 (1) LJMP 稱為長轉移指令, 三字節指令, 提供 16 位目標地址addr16。 例如: 在程序存儲器0000H單元存放一條指令: LJMP 3000H; (PC) 3000H, 02 3000 則上電復位后程序將跳到3000H 單元去執行用戶程序。 (2) AJMP稱為絕對轉移指令, 雙字節指令。 它的機器代碼是由 11 位直接地址addr11和指令特有操作碼

5、 00001, 按下列分布組成的: 該指令執行后, 程序轉移的目的地址是由AJMP指令所在位置的地址PC值加上該指令字節數 2, 構成當前PC值。 取當前PC值的高 5 位與指令中提供的 11 位直接地址形成轉移的目的地址, 即: a10 a9 a8 0 0 0 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 PC15 PC14 PC13 PC12 PC11 a10 a9 a8 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0PC 轉移目的地址: 由于 11 位地址的范圍是 0000000000011111111111, 即 2 KB范圍, 而目標地址的高 5 位是由PC當前值固定的,

6、所以程序可轉移的位置只能是和PC當前值在同一 2 KB的范圍之內。 本指令轉移可以向前也可以向后, 指令執行后不影響狀態標志位。 例如: 若AJMP指令地址(PC)=2300H。 執行指令: AJMP 0FFH ; (PC) (PC)+2=2302H, 01 FF (PC)100 00011111111 結果為: 轉移目的地址 (PC)=20FFH , 程序向前轉向 20FFH單元開始執行。 又如: 若AJMP指令地址(PC)=2FFFH。 執行指令: AJMP 0FFH； (PC) (PC)+2=3001H, 01 FF (PC)100 00011111111 結果為: 轉移目的地址 (PC

7、)=30FFH , 程序向后轉向 30FFH單元開始執行。 (3) SJMP稱為短轉移指令, 雙字節指令, 指令的操作數是相對地址rel。 由于rel是帶符號的偏移量, 所以程序可以無條件向前或向后轉移, 轉移的范圍是在SJMP指令所在地址PC值（源地址）加該指令字節數2的基礎上, 以-128+127 為偏移量（256 個單元）的范圍內實現相對短轉移, 即: 目的地址=源地址+2+rel 用匯編語言編程時, 指令中的相對地址rel往往用欲轉移至的地址的標號（符號地址）表示, 能自動算出相對地址值; 但人工將程序翻譯成機器代碼時, 需自己計算相對地址rel。 rel的計算公式如下: 向前轉移:

8、rel=FE（源地址與目的地址差的絕對值） 向后轉移: rel=(源地址與目的地址差的絕對值）2 若rel值大于 80H, 程序向前轉移; 若rel值小于 80H, 則程序向后轉移。 例如: 設（PC）=2100H, 若轉向215CH去執行程序, 則: rel=(215CH2100H)2H=5AH (4) JMP稱為間接長轉移指令。 它是以數據指針DPTR的內容為基址, 以累加器A的內容為相對偏移量, 在 64 KB范圍內可無條件轉移的單字節指令。 該指令的特點是轉移地址可以在程序運行中加以改變。 例如: 根據累加器A的數值, 轉不同處理程序的入口。 MOV DPTR, TABLE ; 表首址

9、送DPTR JMP A+DPTR ; 依據A值轉移 TABLE: AJMPTAB1; 當(A)=0時轉TAB1執行 AJMPTAB2; 當(A)=2時轉TAB2執行 AJMPTAB3; 當(A)=4時轉TAB3執行 2. 條件轉移指令（判跳指令） 條件轉移指令是當某種條件滿足時, 程序轉移執行; 條件不滿足時, 程序仍按原來順序繼續執行。 條件轉移的條件可以是上一條指令或者更前一條指令的執行結果（常體現在標志位上）, 也可以是條件轉移指令本身包含的某種運算結果。 1) 累加器判零轉移指令 這類指令有 2 條： JZ rel;若 (A)=0, 則 (PC) (PC)+2+rel 60 rel 若

10、 (A)0, 則 (PC) (PC)+2 JNZ rel ; 若 (A)0, 則 (PC) (PC)+2+rel, 70 rel 若 (A)=0, 則 (PC) (PC)+2 例 1: 將外部數據RAM的一個數據塊傳送到內部數據RAM, 兩者的首址分別為DATA1 和 DATA2, 遇到傳送的數據為零時停止。 解: 外部RAM向內部RAM的數據傳送一定要以累加器A作為過渡, 利用判零條件轉移正好可以判別是否要繼續傳送或者終止。 完成數據傳送的參考程序如下: MOV R0, DATA1 ; 外部數據塊首址送R0 MOV R1, DATA2 ; 內部數據塊首址送R1LOOP:MOVX A, R0

11、; 取外部RAM數據入AHERE:JZ HERE ; 數據為零則終止傳送 MOV R1, A ; 數據傳送至內部RAM單元 INCR0 ; 修改地址指針, 指向下一數據地址 INCR1 SJMP LOOP ; 循環取數 2) 比較轉移指令 比較轉移指令共有 4 條, 其一般格式為: CJNE目的操作數, 源操作數, rel 這組指令是先對兩個規定的操作數進行比較, 根據比較的結果來決定是否轉移到目的地址。 4 條比較轉移指令如下: CJNE A, data , rel ; B4 data rel CJNE A, direct, rel ; B5direct rel CJNE Ri, data,

12、 rel ; B6B7data rel CJNER n, data, rel ; B8Bfdata rel 這 4 條指令的含義分別為: 第 1 條指令: 累加器內容與立即數比較, 不等則轉移; 第 2 條指令: 累加器內容與內部RAM（包括特殊功能寄存器）內容比較, 不等則轉移; 第 3 條指令: 內部RAM內容與立即數比較, 不等則轉移; 第 4 條指令: 工作寄存器內容與立即數比較, 不等則轉移。 以上 4 條指令的差別僅在于操作數的尋址方式不同, 均完成以下操作: 若目的操作數=源操作數, 則 (PC) (PC)+3 ; 若目的操作數源操作數, 則 (PC) (PC)+3+rel, C

13、Y=0; 若目的操作數源操作數, 則 (PC) (PC)+3+rel, CY=1; 指令的操作過程如圖 3 6 所示。 偏移量rel 的計算公式為: 向前轉移: rel = FD（源地址與目的地址差的絕對值） 向后轉移: rel =（源地址與目的地址差的絕對值）-3 例如: 當 P1 口輸入為 3AH時, 程序繼續進行, 否則等待, 直至P1口出現 3AH。 參考程序如下: MOV A, 3AH ; 立即數3A送A; 74 3AWAIT: CJNE A, P1, WAIT ; (P1)3AH, 則等待, B5 90 FD圖 3 6 比較轉移指令操作示意圖 3) 減 1 條件轉移指令（循環轉移指

14、令）減 1 條件轉移指令有如下兩條: DJNZ direct, rel; (direct) (direct)1 , D5 direct rel 若(direct)=0, 則(PC) (PC)+3 否則, (PC) (PC)+3+relDJNZ Rn, rel ; (Rn) (Rn)1 , D8DF rel 若(Rn)=0, 則(PC) (PC)+2 否則, (PC) (PC)+2+rel 這組指令是把減1功能和條件轉移結合在一起的一組指令。 程序每執行一次該指令, 就把第一操作數減 1, 并且結果保存在第一操作數中, 然后判斷操作數是否為零。 若不為零, 則轉移到規定的地址單元, 否則順序執行

15、。 轉移的目標地址是在以PC當前值為中心的128+127 的范圍內。 如果第一操作數原為 00H, 則執行該組指令后, 結果為FFH, 但不影響任何狀態標志。 例 2: 軟件延時程序: MOV R1, 0AH; 給R1賦循環初值 DELAY: DJNZ R1, DELAY; (R1) (R1)1, 若(R1)0則循環 由于DJNZ R1, DELAY 為雙字節雙周期指令, 當單片機主頻為 12 MHz時, 執行一次該指令需 24 個振蕩周期約 2 s。 因此, R1 中置入循環次數為 10 時, 執行該循環指令可產生20 s 的延時時間。 例 3: 將內部RAM中從DATA單元開始的 10 個

16、無符號數相加, 相加結果送SUM 單元保存。 解: 設相加結果不超過8位二進制數, 則相應的程序如下: MOV R0, 0AH ; 給 R0 置計數器初值 MOV R1, DATA ; 數據塊首址送R1 CLR A ; A清零 LOOP: ADD A, R1 ; 加一個數 INC R1 ; 修改地址, 指向下一個數 DJNZ R0, LOOP ; R0 減 1, 不為零循環 MOV SUM, A ; 存 10 個數相加和 4) 空操作指令 NOP ; (PC) (PC)+1, 00 空操作指令是一條單字節單周期指令。 它控制CPU不做任何操作, 僅僅是消耗這條指令執行所需要的一個機器周期的時間

17、, 不影響任何標志, 故稱為空操作指令。 但由于執行一次該指令需要一個機器周期, 所以常在程序中加上幾條NOP指令用于設計延時程序, 拼湊精確延時時間或產生程序等待等。 3.3.5位操作類指令 位操作又稱為布爾變量操作, 它是以位(bit)作為單位來進行運算和操作的。 MCS51系列單片機內設置了一個位處理器（布爾處理機）, 它有自己的累加器（借用進位標志CY）, 自己的存儲器（即位尋址區中的各位）, 也有完成位操作的運算器等。 這一組指令的操作對象是內部RAM中的位尋址區, 即20H2FH中連續的 128 位（位地址00H7FH）, 以及特殊功能寄存器SFR中可進行位尋址的各位。 在指令中,

18、 位地址的表示方法主要有以下 4 種（均以程序狀態字寄存器PSW的第五位 F0 標志為例說明）: (1) 直接位地址表示方式: 如D5H; (2) 點操作符表示（說明是什么寄存器的什么位）方式: 如PSW.5, 說明是PSW的第五位; (3) 位名稱表示方法: 如F0 ; (4) 用戶定義名表示方式: 如用戶定義用FLG這一名稱（位符號地址）來代替F0, 1. 位傳送指令 位傳送指令有如下互逆的兩條雙字節單周期指令, 可實現進位位CY與某直接尋址位bit間內容的傳送。 MOV C, bit ; (CY) （bit） , A2 bit MOV bit, C ; (bit) (CY) , 92 b

19、it 上述指令中: bit為直接尋址位, C為進位標志CY的簡寫。 第1條指令是把bit中的一位二進制數送位累加器CY中, 不影響其余標志。 第2條指令是將C中的內容傳送給指定位。 由于兩個尋址位之間沒有直接的傳送指令, 常用上述兩條指令并通過C作為中間媒介來進行尋址位間的傳送。 例如: 將內部RAM中20H 單元的第7位（位地址為07H）的內容, 送入P1口的P1.0中的程序如下: MOV C, 07H ; (CY) (07H) MOV P1.0, C ; (P1.0) (CY) 當(20H)=A3H, (P1)=11111110B時, 執行上述指令后修改了P1 口第 0 位， 即(CY)=

20、1, (P1)=11111111B。 2. 位置位指令 對進位標志CY以及位地址所規定的各位都可以進行置位或清零操作, 共有如下4條指令: CLR bit ; (bit) 0 , C2 bit CLR C; (CY) 0 , C3 SETB bit ; (bit) 1 , D2 bit SETB C ; (CY) 1 , D3 前兩條指令為位清零指令, 后兩條指令為位置 1 指令。 當第 1、 3 條指令的直接尋址位為某端口的某位時, 指令執行時具有讀修改寫功能。 例如: 將P1 口的P1.7 置位, 并清進位位的程序如下: SETB P1.7 ; (P1.7) 1 CLR C ; (CY)

21、0 當(P1)=00001111B時, 執行完上述指令后, (P1)=10001111B, (CY)=0。 3. 位邏輯指令 位邏輯指令包含“與”ANL、 “或”ORL、 “非”CPL位邏輯運算操作, 共有如下 6 條指令: ANL C, bit ; (CY) (CY)( ) , 82bitANL C, / bit ; (CY) (CY)( ) , B0bitORL C, bit ; (CY) (CY)( ) , 72bitORL C, / bit ; (CY) (CY)( ) , A0bitCPL bit ; (bit) ( ) , B2bitCPL C ; (CY) (C) , B3 例

22、1: 完成(Z）=(X) (Y)異或運算, 其中: X、 Y、 Z表示位地址。 解: 異或運算可表示為: （Z）=(X)( )+( )(Y), 參考子程序如下: PR1: MOV C, X ; (CY) (X) ANL C, /Y ; (CY) (X)( ) MOV Z, C ; 暫存Z中 MOV C, Y ; (CY) (Y) ANL C, /X ; (CY)( ) (Y) ORL C, Z ; (CY) (X)( )+( )(Y) MOV Z, C ; 保存異或結果 RET 例 2: 利用位邏輯指令, 模擬圖 3 7 所示硬件邏輯電路功能。 參考子程序如下: PR2: MOV C, P1.

23、1 ; (CY) (P1.1) ORL C, P1.2 ; (CY) (P1.1)(P1.2) = A ANL C, P1.0 ; (CY) (P1.0)A CPL C ; (CY) MOV F0, C ; F0內暫存B MOV C, P1.3 ; (CY) (P1.3) ANL C, /P1.4 ; (CY) (P1.3) ORL C , F0 ; (CY) BD MOV P1.5, C ; 運算結果送入P1.5 RET 3. 位條件轉移指令 位條件轉移指令是以進位標志CY或者位地址bit的內容作為是否轉移的條件, 共有 5 條指令。 (1) 以CY內容為條件的雙字節雙周期轉換指令。 JC

24、rel ; 若(CY)=1, 則(PC) (PC)+2+rel轉移 , 40 rel 否則, (PC) (PC)+2 順序執行 JNC rel ; 若(CY)=0, 則(PC) (PC)+2+rel轉移 , 50 rel 否則, (PC) (PC)+2順序執行 這兩條指令常和比較條件轉移指令CJNE一起使用, 先由CJNE指令判別兩個操作數是否相等, 若相等就順序執行; 若不相等則依據兩個操作數的大小置位或清零CY(參見圖 3 - 6), 再由JC 或JNC指令根據CY的值決定如何進一步分支, 從而形成三分支的控制模式, 如圖 3 - 8 所示。 圖 3 7 例 2 硬件邏輯電路 圖 3 8C

25、JNE 與JC（或JNC）一起構成三分支模式 例 3: 比較內部RAM I、 J單元中A、 B兩數的大小。 若A=B, 則使內部RAM的位K置 1; 若AB, 則大數存M單元, 小數存N單元。 設A、 B數均為帶符號數, 以補碼數存入I、 J中, 該帶符號數比較子程序的比較過程示意圖如圖 3 9 所示。 參考子程序如下： 圖 3 9 帶符號數比較過程示意圖 MOV A, I ; A數送累加器A ANL A, 80H ; 判A數的正負 JNZ NEG ; A0 則轉至NEG MOV A, J ; B數送累加器A ANL A, 80H ; 判B數的正負 JNZ BIG1 ; A0, B0, 轉BI

26、G1 SJMP COMP ; A0, B0, 轉COMPNEG: MOV A, J ; B數送累加器A ANL A, 80H ; 判B數的正負 JZ SMALL ; A0, B0, 轉SMALL COMP:MOV A, I ; A數送累加器A CJNE A, J, BIG ; AB則轉BIG SETB K ; A=B, 位K置 1 RETBIG: JC SMALL ; A0 Y= 0 X=0 -1 X0則轉移到POSI MOV A, 0FFH ; 若X0 時A=1 COMP: MOV FUNC, A ; 存函數Y值 HERE: AJMP HERE ; 結束程序 例 4: 3 個無符號單字節整數

27、分別存于R1、 R2、 R3 中, 找出其中最大數放于R0 中。 解: 首先將 R0 清零, 然后進行(R1)與(R0)減法, 若(R1)(R0)0, 則(R1)(R0), 把(R1) 送(R0); 否則(R0)保持不變。 再將(R0)分別與(R2)和(R3)比較, 比較處理的方法與上面相同, 這樣比較 3 次后, R0 中即為 3 數中的最大數。 程序清單如下: BR2: ORG 2500H MOV R0, 00H ; R0 清零 MOV A, R1 ; 第一個數(R1)送A ACALL COMP ; 比較(R1)與(R0)大小 MOV A, R2 ; 第二個數(R2)送A ACALL CO

28、MP ; 比較(R2)與(R0)大小 MOV A, R3 ; 第三個數(R3)送A ACALL COMP ; 比較(R3)與(R0)大小 HERE: AJMP HERE COMP: MOV R4, A ; R4 暫存A的內容 CLR C ; 清進位位C SUBB A, R0 ; (A)(R0) JC M1 ; (A)(R0)時大數存R0 M1: RET 例: 把片外RAM的首地址為10H開始存放的數據塊，傳送給片內RAM首地址為20H開始的數據塊中去，如果數據為“0”，就停止傳送。程序如下：ORG 2000HMOV R0, #10HMOV R1, #20HLOOP:MOVX A, R0 ; A

29、片外RAM數據HERE:JZ HERE ; 數據=0終止，程序原地踏步MOV R1, A ; 片內RAMAINC R0 INC R1 SJMP LOOP ; 循環傳送 END 3.5.4 循環結構程序設計 在解決實際問題時, 往往會遇到同樣的一組操作需要重復多次的情況, 這時應采用循環結構, 以簡化程序, 縮短程序的長度及節省存儲空間。 例如, 要做 1 到 100 的加法, 沒有必要寫 100 條加法指令, 而只需寫一條加法指令, 使其執行 100 次, 每次執行時操作數亦作相應的變化, 同樣能完成原來規定的操作。 循環程序一般由 3 部分組成: (1) 置循環初值: 即設置循環開始時的狀態

30、。 (2) 循環體: 即要求重復執行的部分。 (3) 循環控制部分: 它包括循環參數修改和依據循環結束條件判斷循環是否結束兩部分。 例 5: 從BLOCK單元開始有一個無符號數數據塊, 其長度存于LEN單元,試求出數據塊中最大的數并存入MAX單元。 解: 該問題解決方法與例 4 相同, 所不同的是無符號數個數增加, 即搜索尋找最大值的范圍擴大了。 因此, 本例題采用直到型單重循環的程序結構方式比較合理。 程序框圖如圖 3 14 所示。 圖 3 14 例 5 程序框圖 程序清單: LOOP: ORG 2000H MOV R0, BLOCK ; 數據塊首址送R0 MOV R1, LEN ; 數據塊

31、長度送R1 MOV MAX, 00H ; 存最大數單元清零 LOOP1: MOV A, MAX ; (A) (MAX) CLR C ; 清C SUBB A, R0 ; (MAX)(R0) JNC NEXT ; 若(MAX)(R0), 則轉移 MOV MAX, R0 ; 若(MAX)(R0), 則(MAX) (R0) NEXT: INC R0 ; 修改地址指針 DJNZ R1, LOOP1 ; 若(R1)0則循環搜索 RET 例 6: 設計 100 ms延時程序。 解: 計算機執行一條指令需要一定的時間, 由一些指令組成一段程序, 并反復循環執行, 利用計算機執行程序所用的時間來實現延時, 這種

32、程序稱為延時程序。 如當系統使用 12 MHz晶振時, 一個機器周期為 1 s , 執行一條雙字節雙周期DJNZ指令的時間為 2 s, 因此, 執行該指令 50 000 次, 就可以達到延時 100 ms的目的。 對于 50 000 次循環可采用外循環、 內循環嵌套的多重循環結構。 本例題的程序流程如圖315所示。 程序清單: START: ORG 1000H MOV R6, 0C8H ; 外循環 200 次 LOOP1: MOV R7, 0F8H ; 內循環 248 次 NOP ; 時間補償 LOOP2: DJNZ R7, LOOP2 ; 延時 2 s248=496 s DJNZ R6, L

33、OOP1; 延時 500 s200=100 ms RET 圖 3 15 例 6 程序框圖 返回 以上程序執行MOV Rn, data 指令的時間為 1 s, DJNZ指令 2 s, NOP指令1 s, 所以, 內循環延遲時間: 1 s+1 s+2 s248=498 s, 外循環延遲時間: 1 s+(內環延時+2 s)200=100.001 ms。 3.5.5 子程序結構程序設計 在一個程序中, 將反復出現的程序段編制成一個個獨立的程序段, 存放在內存中, 這些完成某一特定任務可被重復調用的獨立程序段被稱為子程序。 在前面所舉的例子中, 已有一些程序段是以帶有RET指令的子程序形式出現的。 在匯

34、編語言編程時, 恰當地使用子程序, 可使整個程序的結構清楚, 閱讀和理解方便, 而且還可以減少源程序和目標程序的長度, 不必多次重復書寫和翻譯同樣的指令。 在匯編語言源程序中使用子程序, 需要強調注意兩個問題, 即子程序中參數傳遞和現場保護的問題。 一般在匯編語言中采用的參數傳遞方法有以下 3 種。 (1) 用累加器或工作寄存器來傳遞參數。 (2) 用指針寄存器傳遞參數。 (3) 用堆棧來傳遞參數。 例 7: 將HEX單元存放的兩個十六進制數分別轉換成ASCII碼, 并存入ASC和ASC+1 單元。 解: 由于偽指令DB在匯編后, 使字節以ASCII碼形式存放, 所以采用查表子程序的方式來實現

35、十六進制數到ASCII碼的轉換。 轉換子程序為HASC, 調用時傳遞參數采用堆棧來完成。 程序清單如下： ORG 2000H PUSH HEX ; 第一個十六進制數入棧 ACALL HASC ; 調查表轉換子程序 POP ASC ; 低 4 位轉換值保存 MOV A, HEX ; 十六進制數送A SWAP A ; 高 4 位低 4 位交換 PUSH A ; 第二個十六進制數入棧 ACALL HASC ; 調查表轉換子程序 POP ASC+1 ; 高 4 位轉換值保存 HERE: AJMP HERE ; 結束源程序 HASC: DEC SP ; DEC SP ; 修改SP到參數位置 POP A

36、; 彈出十六進制數到A ANL A, 0FH ; 取A低 4 位 ADD A, 07H ; 為查表進行地址調整 MOV CA, A+PC ; 查表轉換 PUSH A ; 轉換結果入棧 INC SP ; INC SP ; 恢復返回地址 RET ASCTAB: DB 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 DB 8, 9, A, B, C, D, E, F END 由于堆棧操作是“先入后出”, 因此, 先壓入堆棧的參數應后彈出, 才能保證恢復原來的狀態。 例如: SUBROU: PUSH A PUSH PSW PUSH DPL PUSH DPH POP DPH POP DPL POP PSW

37、 POP A RET3.6.3 代碼轉換程序設計【例3-46】 編寫一子程序，將8位二進制數轉換為BCD碼。設要轉換的二進制數在累加器A中，子程序的入口地址為BCD1，轉換結果存入R0所指示的RAM中。程序如下： BCD1:MOVB, #100 DIVAB ; A百位數，B余數MOVR0, A ; (R0)百位數INCR0MOVA, #10XCHA, BDIVAB ; A十位數，B個位數SWAPAADDA, B ; 十位數和個位數組合到AMOVR0, A ; 存入(R0) RET 例 1 : 十六進制數到ASCII碼的轉換子程序設計。 解: 該轉換的算法為: 凡大于等于 10 的十六進制數加

38、37 H, 凡小于 10 的十六進制數加 30 H, 便可得到相應的ASCII碼。 入口: R2（高4位為 0000, 低 4 位為 00001111 的一個十六進制數0F）。 出口: R2（相應的ASCII碼）。 程序清單如下: HASC1: MOV A, R2 ; 十六進制數送A ADD A, 0F6H ; (A)+(-10)補 MOV A, R2 ; 恢復十六進制數 JNC AD30H ; 若(A)10 則轉AD30H ADD A, 07H ; (A) 10 則先加 07H AD30H: ADD A, 30H ; (A)+30H MOV R2, A ; ASCII碼存R2 RET 例 2

39、: ASCII碼到十六進制數的轉換子程序設計。 解: 該轉換的算法為: 若為 09 的ASCII碼, 則減去 30H; 若為AF的ASCII碼,則減去 37H, 便可得到相應的十六進制數 0F。 入口: R2（09 或AF的ASCII碼）。 出口: R2（高 4 位為 0000, 低 4 位為00001111）。 程序清單如下: ASCH1: MOV A, R2 ; ASCII碼值送A ADD A, 0D0H ; (A)+(-30H)補 MOV R2, A ; R2暫存減結果 ADD A, 0F6H ; A+(-10)補 JNC RET1 ; 若(A)10 轉RET1 MOV A, R2 ;

40、若(A)10 則(R2)送A ADD A, 0F9H ; (A)+(-07H)補 MOV R2, A ; 十六進制數存R2 RET1: RET 3.6.2 運算子程序設計 在 3.3.2 節例 1、 例 2 中已經介紹了雙字節無符號數的加法、 減法程序, 在 3.3.2 節例3中介紹了雙字節數乘單字節數, 以及在 3.3.2 節例 5 、 例 6、 例 7 中介紹了BCD碼加法和利用DA調整指令進行十進制減法程序等。 下面再分別介紹雙字節乘法、 除法子程序。 例 3: 雙字節無符號數乘法子程序設計。 解: 算法: 兩個雙字節無符號數被分別放在R7、 R6和R5、 R4中。 由于MCS51指令中

41、只有 8 位數的乘法指令MUL, 用它來實現雙字節數相乘時, 可把被乘數分解為: (R7)(R6)=(R7)28+(R6),(R5)(R4)=(R5)28+(R4)則這兩個數的乘積可表示為: (R7)(R6)(R5)(R4)=(R7) 28 +(R6)(R5) 28 8+(R4)=(R7)(R5)216+(R7)(R4) 28+ (R6)(R5) 28 +(R6)(R4)=(R04)(R03)(R02)(R01) 顯然, 我們將(R6)(R4)放入(R02)(R01)中, 將(R7)(R4)和 (R6)(R5)累加到(R03) (R02)中; 再將(R7)(R5)累加到(R04)(R03)中即

42、可得到乘積結果。 入口: (R7 R6)=被乘數; (R5 R4)=乘數; (R0)=乘積的低位字節地址指針。 出口: (R0)=乘積的高位字節地址指針, 指向 32 位積的高 8 位。 工作寄存器: R3、 R2 存放部分積; R1存放進位位。 程序清單如下: MUL1:MOV A , R6 MOV B , R4 MUL AB ; (R6)(R4) MOV R0, A ; R01 存乘積低 8 位 MOV R3, B ; R3暫存(R6)(R4)的高 8 位 MOV A , R7 MOV B , R4 MUL AB ; (R7)(R4) ADD A, R3 ; (R7)(R4)低 8 位加(

43、R3)MOV R3, A ; R3暫存28 部分項低 8 位MOV A, B ; (R7)(R4)高 8 位送AADD CA, 00H ; (R7)(R4)高 8 位加進位CYMOV R2, A ; R2暫存 28 部分項高 8 位MOV A, R6MOV B, R5MUL AB ; (R6)(R5)ADD A, R3 ; (R6)(R5)低 8 位加(R3)INC R0 ; 調整R0 地址為R02 單元MOV R0, A ; R02 存放乘積 158 位結果MOV R1, 00H ; 清暫存單元MOV A, R2ADD CA, B ; (R6)(R5)高 8 位加(R2)與CYMOV R2,

44、 A ; R2暫存 28部分項高 8 位JNC NEXT ; 28 項向 216 項無進位則轉移INC R1 ; 有進位則R1 置 1 標記 NEXT: MOV A , R7 MOV B, R5 MUL AB ; (R7)(R5) ADD A, R2 ; (R7)(R5)低 8 位加(R2) INC R0 ; 調整 R0 地址為R03 MOV R0, A ; R03 存放乘積 2316 位結果 MOV A , B ADD CA, R1 ; (R7)(R5) 高 8 位加 28 項進位 INC R0 ; 調整 R0 地址為 R04 MOV R0, A ; R04 存放乘積 3124 位結果 RE

45、T 例 4: 雙字節帶符號數乘法子程序設計。 解: 算法: 由于帶符號數乘法和無符號數乘法的基本算法是一樣的, 因此可以根據入口條件調用例 3 MUL1子程序進行計算。 不同之處有以下 3 點: (1) 需根據被乘數和乘數的符號計算乘積的符號; (2) 當被乘數和乘數為負數時, 應對它們取補, 形成 2 的補碼, 然后才能調用MUL1進行運算; (3) 當積為負數時, 計算的結果尚需取補后才是正確的積（絕對值）, 積為 31 位。 乘積符號的算法在本程序中分兩步完成: 首先用ANL指令判斷兩數是否均為負, 若與操作的結果為 1, 則兩數均為負, 乘積應為正, 對與的結果取反即為積的符號, 存入

46、SIG;若不屬于此情況, 則用ORL指令算出積的符號存入SIG。 程序中SIG、 SIG1 、 SIG2均為內部RAM中的可尋址位。 入口: (R7 R6)=帶符號位被乘數; (R5 R4)=帶符號位乘數; (R0)=乘積的低位字節地址指針。 出口: (R0)=乘積的高位地址指針。 程序清單如下: MUL2: MOV A, R7 ; 被乘數高 8 位送A RLC A ; (R7)的符號位送CY MOV SIG1, C ; SIG1 存被乘數符號 MOV A, R5 ; 乘數高 8 位送A RLC A ; (R5)的符號位送CY MOV SIG2, C ; SIG2 存放乘數符號 ANL C,

47、SIG1 ; 計算積的符號 JC POSI ; 若兩數均負積為正則轉POSI MOV C, SIG1 ; 計算兩數非全負時積的符號 ORL C, SIG2 SJMP SIGN POSI: CPL C SIGN: MOV SIG, C ; 存積的符號 MOV A, R7 JB A.7, CPL1 ; 被乘數為負轉求補 STEP1: MOV A, R5 JB A.7, CPL2 ; 乘數為負轉求補 STEP2: ACALL MUL1 ; 調(R7 R6)(R5 R4)子程序 JB SIG, CPL3 ; 積符號為負轉求補 RETCPL1: MOV A, R6 ; 被乘數求補 CPL A ADD A

48、, 01H MOV R6, A MOV A, R7 CPLA ADDC A, 00H MOV R7, A SJMP STEP1 CPL2: MOV A, R4 ; 乘數求補 CPL A ADD A, 01H MOV R4, A MOV A, R5 CPLA ADD CA, 00H MOV R5, A SJMP STEP2 CPL3: DEC R0 ; 乘積結果求補 DEC R0 DEC R0 ; 使R0指向乘積低字節地址 MOV R2, 03H ; 待取補數字節數-1 送R2 ACALL CPL4 ; 調用多字節數求補子程序 RETCPL4: MOVA , R0 ; 多字節數求補 CPL A

49、ADD A, 01H MOV R0, A STEP3: INC R0 MOV A, R0 CPL A ADD CA, 00H MOV R0, A DJNZ R2, STEP3 ; 字節未轉換完轉移 RET CPL4為多字節數求補子程序, 入口為(R0)=待取補數低字節地址指針; (R2)=待取補數字節數-1。 出口為(R0)=求補后的高位字節地址指針。 例 5: 雙字節無符號數除法子程序設計。 解: MCS51 除法指令只能進行8位無符號數相除運算, 而對于多字節除法, 還需用一般的除法算法進行。 常用的除法算法采用“移位相減法”, 即: 先設余數為0, 并將被除數和余數分別左移一位, 使被除

50、數的最高位移入余數的最低位, 再求（余數除數）之差, 若差為正, 則令差代替余數, 商為1; 若差為負, 則不作任何操作。 然后重復以上移位相減的過程, 使每位被除數都參與了運算為止。 圖 3 16例 5 程序框圖(a) 除法程序框圖; (b) 四舍五入處理框圖 入口: (R7 R6)=被除數, (R5 R4)=除數。 出口: (R7 R6)=商數, (OVER)=溢出標志（FFH為溢出）。 工作寄存器:(R3 R2)=部分余數, (R1)=計數器, (R0)=差值暫存。 程序清單如下: DIV: MOV A, R5 ; 除數高 8 位送A JNZ BEGIN ; 除數非零則轉BEGIN MO

51、V A, R4 ; 除數低 8 位送A JZ OVER ; 除數為零置溢出標志 BEGIN: MOV A, R7 ; 被除數高 8 位送A JNZ BEGIN1 ; 被除數非零則轉BEGIN1 MOV A, R6 ; 被除數低 8 位送A JNZ BEGIN1 ; 被除數非零則轉BEGIN1 RE T ; 被除數為零則返回BEGIN1: CLR A ; 清余數單元 MOV R2, A MOV R3, A MOV R1, 10H ; 雙字節除法計數器置 16 DIV1: CLR C ; 開始R3 R2 R7 R6 左移 MOV A, R6 ; 被除數低 8 位送A RLC A ; R6循環左移一

52、位 MOV R6, A ; 左移結果回送 MOV A, R7 ; 被除數高 8 位送A RLC A ; R7 循環左移一位 MOV R7, A ; 左移結果回送 MOV A, R2 ; 余數左移一位 RLC A MOV R2, A MOV A, R3 RLC A MOV R3, A DIV2: MOV A, R2 ; 開始部分余數減除數 SUBB A, R4 ; 低 8 位先減 MOV R0, A ; 暫存差值 MOV A, R3 SUBB A, R5 ; 高 8 位相減 JCN EXT ; 若部分余數除數則轉NEXT INC R6 ; 若部分余數除數則商為1 MOV R3, A ; 新余數存

53、R3 R2 MOV A, R0 MOV R2, A NEXT: DJN ZR1, DIV1 ; 16 位未除完則返回 MOV A, R3 ; 開始四舍五入處理 JB A.7, ADD1 ; 若余數最高位為 1 則進 1 CLR C ; 開始余數乘 2 處理 MOV A, R2 RLC A ; 余數低 8 位乘 2 MOV R2, A MOV A, R3 RLC A ; 余數高 8 位乘 2 SU BBA, R5 ; 余數2除數 JC NOOVER ; 若余數2除數則轉 JN ZADD1 ; 若夠減則轉進 1 MOV A, R2 ; 高 8 位相等時比較低 8 位 SUBB A, R4 JC N

54、OOVER ; 余數2除數則轉 ADD1: MOV A, R6 ; 開始商進1處理 ADD A, 01H MOV R6, A MOV A, R7 ADDC A, 00H MOV R7, A NOOVER: MOV OVER, 00H ; 清溢出標志 RET OVER: MOV OVER, 0FFH ; 置溢出標志 RET 雙字節帶符號數除法的算法與無符號數除法的算法基本相同, 所不同的是在計算除法之前先進行商的符號確定。 商的符號確定方法與例4帶符號數乘法中乘積符號的確定方法相同。所以雙字節帶符號除法程序首先要進行商的符號確定, 再調用無符號數除法子程序DIV即可, 這里不再重復。 3.6.3

55、 查表程序設計 查表, 就是根據變量x, 在表格中查找y, 使y = f (x)。 單片機應用系統中, 查表程序 是一種常用程序, 它被廣泛應用于LED顯示器控制, 打印機打印以及數據補償、 計算、 轉換等功能程序中（如 3.3.1 節例 1、 2、 4; 3.5.4 節例 7 ）。 例 6: 設有一巡檢報警裝置, 需要對 16 路值進行比較, 當每一路輸入值超過該路的報警值時, 實現報警。 要求編制一個查表子程序, 依據路數xi, 查表得yi的報警值。 解: xi為路數, 查表時按照 0, 1, 2, , 15 取值, 故為單字節規則量。 表格依xi順序列表, 僅存二字節報警值yi, 其表格

56、構造見表34。 表 3 4 路數xi與報警值yi對應關系 程序入口 : (R2)=路數xi。 程序出口: (R4 R3)=對應xi的報警值yi。 查表子程序如下: STA1: MOV A, R2 ; 路數xi送A RL A ; x-i2 MOV R4, A ; 暫存 ADD A, TABL(rel) ; 加上表首偏移量 MOV CA, A+PC ; 查y-i第一字節 XCH A, R4 ; 第一字節送R4 ADD A, TABL(rel)+1 ; 形成第二字節表址 MOV CA, A+PC ; 取yi第二字節 MOV R3, A ; 第二字節送R3 RET TAB2: DW 050FH, 0E

57、89H, A695H, 1EAAH ; 報警值表 DW 0D9BH, 7F93H, 0373H, 26D7H DW 2710H, 9E3FH, 1A66H,22E3H DW 1174H, 16EFH, 33E4H,6CA0H 上述查表程序中使用RL A使(A)乘 2, 這是由于DW定義的是雙字節空間, 為了保證指向正確的查表地址, 所以要進行乘 2 處理。 另外, 程序中使用MOVCA, A+PC指令, 使表格偏移不得超過255個字節。 當表格偏移大于255個字節時, 應使用MOVCA, A+DPTR 查表指令。 表 3 5 x與表地址對應關系 編制一個查表程序, 將查得的函數值yi存入R4、

58、 R3 中。 解: 入口: (R3R2)=由其它程序得到的xi規則量, 即: xi = 0000H, 0001H, 0002H, 。 出口: (R5 R4)=依據 xi查得的函數值yi。 查表程序如下： STA: MOV DPTR, TABL ; 置表首地址 MOV A, R2 ; 求yi在表中序號 CLRC RLCA MOV R2, A MOV A, R3 RLC A MOV R3, A MOV A, R2 ; 求yi在表中地址 ADD A, DPL MOV DPL, A MOV A, R3 ADD CA, DPH MOV DPH, A CLR A MOV CA, A+DPTR ; 查表得y

59、i高位 MOV R5, A INC DPTR ; 表格地址加 1 CLR A MOV CA, A+DPTR ; 查表得yi低位 MOV R4, A RET TAB1: DW ; 函數值yi表 例 8: 輸入一個ASCII命令符, 要求按照輸入的命令字符轉去執行相應的處理程序。 設命令為單字節字符 A、 D、 E、 L、 M、 X、 Z七種, 相應的處理程序入口標號分別為雙字節XA、 XD、 XE、 XL、 XM、 XX、 XZ。 解: 對于上述情況, 由于xi與yi 均為非規則量, 因此在表格中必須存放相應的xi、 yi值, xi為輸入命令符, yi為相應處理程序入口地址, 其表格構造見表 3 6。表 3 6 存儲內容與表地址關系 這類表格xi、 yi可以是單字節、 雙字節或多字節, 它以兩種方式給出表格的容量。 一種是用表格結束標志 0 來表示, 另一種則是給出表格中的項數。 本程序采用結束標志 0 表示。 該查表子程序的算法為: 當輸入一個ASCII命令符