单片机原理及应用04第四章程序设计.pptx

04第四章 4.1 概述 4.2 简单程序设计 4.3 分支程序设计 4.4 循环程序设计 4.5 4.6 子程序设计与堆栈技术 4.7 实用汇编子程序举例 4.1 概 述 单片机程序设计语言主要有三类：机器语言、汇编语言和高级语言。 机器语言（Machine Language）是指直接用机器码编写程序、能够为计算机直接执行的机器级语言。机器码是一串由二进制代码“0”和“1”组成的二进制数据，其执行速度快，但是可读性极差。机器语言一般只在简单的开发装置中使用，程序的设计、输入、修改和调试都很麻烦，在实训1和实训3中直接固化或输入的程序都是机器语言程序。 汇编语言（Assembly Language）是指用指令助记符代替机器码的编程语言。汇编语言程序结构简单，执行速度快，程序易优化，编译后占用存储空间小，是单片机应用系统开发中最常用的程序设计语言。汇编语言的缺点是可读性比较差，只有熟悉单片机的指令系统，并具有一定的程序设计经验，才能研制出功能复杂的应用程序，实训4中的3个程序都是用汇编语言设计的。 高级语言（High-Level Language）是在汇编语言的基础上用自然语言的语句来编写程序，例如PL/M-51、Franklin C51、MBASIC 51等，程序可读性强，通用性好，适用于不熟悉单片机指令系统的的用户。 高级语言编写程序的缺点是实时性不高，结构不紧凑，编译后占用存储空间比较大，这一点在存储器有限的单片机应用系统中没有优势。 目前，大多数用户仍然使用汇编语言进行单片机应用系统的软件设计，本章将介绍MCS-51单片机汇编语言的程序设计方法。 单片机汇编语言程序设计的基本步骤如下： (1) 题意分析。熟悉并了解汇编语言指令的基本格式和主要特点，明确被控对象对软件的要求，设计出算法等。 (2) 画出程序流程图。编写较复杂的程序，画出程序流程图是十分必要的。程序流程图也称为程序框图，是根据控制流程设计的，它可以使程序清晰，结构合理，便于调试。 (3) 分配内存工作区及有关端口地址。分配内存工作区，要根据程序区、数据区、暂存区、堆栈区等预计所占空间大小，对片内外存储区进行合理分配并确定每个区域的首地址，便于编程使用。 (4) 编制汇编源程序。 (5) 仿真、调试程序。 (6) 固化程序。 4.2 简单程序设计 简单程序也就是顺序程序，实训4中的程序1就是顺序程序结构，它是最简单、最基本的程序结构，其特点是按指令的排列顺序一条条地执行，直到全部指令执行完毕为止。不管多么复杂的程序，总是由若干顺序程序段所组成的。本节通过实例介绍简单程序的设计方法。 例4.1 4字节（双字）加法。将内部RAM 30H开始的4个单元中存放的4字节十六进制数和内部RAM 40H单元开始的4个单元中存放的4字节十六进制数相加，结果存放到40H开始的单元中。 (1) 题意分析。 题目的要求如图所示。例4.1题意分析示意图(2) 汇编语言源程序。按照双字节加法的思路，实现4字节加法的源程序如下： ORG 0000H MOV A,30H ADD A,40H MOV 40H,A ；最低字节加法并送结果 MOV A,31H ADDC A,41H MOV 41H,A ；第二字节加法并送结果 MOV A,32H ADDC A,42H MOV 42H,A ；第三字节加法并送结果 MOV A,33H ADDC A,43H MOV 43H,A ；第四字节加法并送结果，进位 位在CY中 END 显然，上面程序中，每一步加法的步骤很相似，因此我们可以采用循环的方法来编程，使得源程序更加简洁，结构更加紧凑。用循环方法编制的源程序见习题4.3题。 例4.2 数据拼拆程序。将内部RAM 30H单元中存放的BCD码十进制数拆开并变成相应的ASCII码，分别存放到31H和32H单元中。 (1) 题意分析。 题目要求如图所示。例4.2题意分析示意图 本题中，首先必须将两个数拆开，然后再拼装成两个ASCII码。数字与ASCII码之间的关系是：高4位为0011H，低4位即为该数字的8421码。 (2) 汇编语言源程序。 源程序如下： ORG 0000H MOV R0,#30H MOV A,#30H XCHD A,@R0；A的低4位与30H单元的低4位 交换 MOV 32H,A；A中的数值为低位的ASCII码 MOV A,@R0 SWAP A；将高位数据换到低位 ORL A,#30H；与30H拼装成ASCII码 MOV 31H,A END4.3 分支程序设计 4.3.1 分支程序实例 1．两分支程序设计 例4.3 两个无符号数比较（两分支）。内部RAM的20H单元和30H单元各存放了一个8位无符号