第03章 MCS-51单片机汇编语言程序设计-080922.ppt

3.5 子程序设计 在实际应用中，一些特定的运算或操作经常使用，例如多字节的加、减、乘、除处理，代码转换、字符处理等。如果每次遇到这些运算或操作，都重复编写程序，不仅会使程序烦琐冗长，而且也会浪费编程者大量时间。因此经常把这些功能模块按一定结构编写成固定的程序段，存放在内存中，当需要时，调用这些程序段。通常将这种能够完成一定功能、可以被其它程序调用的程序段称为子程序。调用子程序的程序称为主程序或调用程序。调用子程序的过程，称为子程序调用，用ACALL addr11和LCALL addr16两条指令完成。子程序执行完后返回主程序的过程称为子程序返回，用RET指令完成。 1.在编写子程序时要注意以下几点： ①要给每个子程序赋一个名字。它是子程序入口地址的符号，便于调用。 ②明确入口参数、出口参数。所谓入口参数，即调用该子程序时应给哪些变量传递数值，放在哪个寄存器或哪个内存单元，通常称为参数传递。出口参数则表明了子程序执行的结果存在何处。例如，调用开平方子程序，计算。在调用子程序之前，必须先将x值送到主程序与子程序的某一交接处N(如累加器A)，调用子程序后，子程序从该交接处取得被开方数，并进行开方计算，求出的值。在返回主程序之前，子程序还必须把计算结果送到另一交接处M。这样在返回主程序之后，主程序才可能从交接处M得到的值。 ③注意保护现场和恢复现场。在执行子程序时，可能要使用累加器、PSW或某些工作寄存器，而在调用子程序之前，这些寄存器中可能存放有主程序的中间结果，这些中间结果在主程序中仍然有用，这就要求在子程序使用这些资源之前，要将其中的内容保护起来，即保护现场。当子程序执行完毕，即将返回主程序之前，再将这些内容取出，恢复到原来的寄存器，这一过程称为恢复现场。 保护现场通常用堆栈来完成。并在子程序的开始部分使用压栈指令PUSH，把需要保护的寄存器内容压入堆栈。当子程序执行结束，在返回指令RET前边使用弹栈指令POP，把堆栈中保护的内容弹出到原来的寄存器。要注意，由于堆栈操作是“先入后出”。因此，先压入堆栈的参数应该后弹出，才能保证恢复原来的数据。 为了做到子程序有一定的通用性，子程序中的操作对象，尽量用地址或寄存器形式，而不用立即数、绝对地址形式。另外，子程序中如含有转移指令，应尽量用相对转移指令。 2.子程序的调用与返回 主程序调用子程序是通过子程序调用指令LCALL add16和ACALL add11来实现的。前者称为长调用指令，指令的操作数部分给出了子程序的16位入口地址；后者为绝对调用指令，它的操作数提供了子程序的11位入口地位，此地址与程序计数器PC的高5位并在一起，构成16位的调用地址(即子程序入口地址)。它们的功能，首先是将PC中的当前值(调用指令下一条指令地址，称断点地址)压入堆栈(即保护断点)，然后将子程序入口地址送入PC，使程序转入子程序运行。 子程序的返回是通过返回指令RET实现的。这条指令的功能是将堆栈中返回地址(即断点)弹出堆栈，送回到PC，使程序返回到主程序断点处继续往下执行。子程序调用过程如图3-8所示 图3-8 子程序调用过程 主程序在调用子程序时要注意以下问题。 在主程序中，要安排相应指令来传递子程序的入口参数，即提供子程序的入口数据。 在主程序中，要安排相应的指令，处理子程序提供的出口数据，即操作结果。 在主程序中，不希望被子程序更改内容的寄存器，也可以在调用前由主程序安排压栈指令来保护现场，子程序返回后再安排弹栈指令恢复现场。 在主程序中，要正确地设置堆栈指针。 3.子程序嵌套 子程序嵌套是指在子程序执行过程中，还可以调用另一个子程序。子程序嵌套过程如图3-9所示。 图3-9 子程序嵌套过程 4.子程序的特性 编写子程序应注意以下问题： ①通用性。为使子程序能适应各种不同程序、不同条件的调用，子程序应具有较好的通用性。 ②可浮动性。可浮动性是指子程序段可设置在存储器的任何地址区域。假如子程序只能设置在固定的存储器地址段，这在编制主程序时要特别注意存储器地址空间的分配，防止两者重叠。为了能使子程序段浮动，必须在子程序中避免选用绝对转移地址，而应选用相对转移类指令，子程序首地址亦应采用符号地址。 ③可递归和可重入性。子程序能自己调用自己的性质，称为子程序的可递归性，而子程序能同时被多个任务(或多个用户程序)调用的性质，称为子程序的可重入性。这在比较复杂的程序中经常用到。 ④子程序说明文件。对于通用子程序，为便于各种用户选用，要求在子程序编制完成后提供一个说明文件，使用户不必详读源程序，只需阅读说明文件就能了解子程序的功能及应用。 【例】 求平方。用程序实现 C＝a*a＋b*b。设a、b均小于10，a存在31H单元，b存在32H单元，把C存入33H单元。 因本题两次用到平