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[导读]在单片机系统设计中,程序设计是重要的一环,它的质量直接影响到整个系统的功能。用汇编语言进行程序设计的过程和用高级语言设计程序有相似之处,其设计过程大致可以分为以下几个步骤:

单片机系统设计中,程序设计是重要的一环,它的质量直接影响到整个系统的功能。用汇编语言进行程序设计的过程和用高级语言设计程序有相似之处,其设计过程大致可以分为以下几个步骤:

(1) 明确课题对程序功能、运算精度、执行速度等方面的要求及硬件条件。

(2) 把复杂问题分解为若干个模块,确定各模块的处理方法,画出程序流程图(简单问 题可以不画)。对复杂问题可分别画出分模块流程图和总的流程图。

(3) 存储器资源分配,如各程序段的存放地址、数据区地址、工作单元分配等。

(4) 编制程序,根据程序流程图精心选择合适的指令和寻址方式来编制源程序。

(5) 对程序进行汇编、调试和修改。将编制好的源程序进行汇编,并执行目标程序,检查修改程序中的错误,对程序运行结果进行分析,直至正确为止。

一、简单程序设计

简单程序又称顺序程序,其特点是按逻辑操作的顺序,从某条指令开始逐条执行 。一般的应用程序远比顺序程序结构复杂,但顺序程序是组成各种复杂程序的基础和主干,下面举例说明。

【例 1】 两个无符号双字节数相加。设被加数存放于 内部 RAM 的 40H(高位字节)、 41H(低位字节),加数存放于 50H(高位字节)、 51H(低位字节), 和数存入 40H 和 41H 单元中。

程序如下:

【例 2】 将两个半字节数合并成一个一字节数。

设内部 RAM40H 、41H 单元中分别存放着 8 位二进制数,要求取出两个单元中的低半字节,合并成一个字节后,存入 50H 单元中。

程序如下:

上面的程序均设置了数据指针,操作数通过寄存器间接寻址方式获得,这样只要修改指针就可以方便地取数、存数。

二、分支程序设计

在处理实际问题时,只用简单程序设计的方法是不够的。例如,有多个子程序时,为判断执行哪个子程序,就需要使用分支结构的程序 。图 4.1 为两种分支结构的形式,其 中 (a) 图为单分支流程的结构, (b) 图为多分支选择的结构,它们使计算机有了初级智能。

图 4.1 分支结构框图

(a) 单分支流程; (b) 多分支流程

单分支结构的指令有:JZ 、JNZ 、JC、JNC、CJNZ 等。多分支结构中常用 JMP @A+DPTR 来实现多分支转移功能,这将在散转程序中介绍。

【例 4】 比较两个无符号数的大小。

设外部 RAM 的存储单元 ST1 和 ST2 中存放两个不带符号 的二进制数,找 出其 中 的 大数存入外部 RAM 中的 ST3 单元中。

程序流程见图 4.3 所示。

程序如下:

例 4 的两段程序都是分支结构,使用了条件转移指令,第二段程序采用了减法指令 SUBB 来比较两数的大小 。由于这是一条带借位的减法指令,在执行该指令前,先把进位位清零,用减法指令通过借位(Cy) 的状态判别两数的大小,这是两个无符号数比较大小时常用的方法。

三、循环程序设计

循环程序

前面介绍的简单程序和分支程序,程序中的指令一般执行一次。而在一些实际应用系统中,往往同一组操作要重复许多次,这种强制 CPU 多次重复执行一串指令的基本程序结构称为循环程序结构。这种结构的程序流程图如图 4.4 所示。

循环程序一般由四个主要部分组成:

(1) 初始化部分:为循环程序做准备,如规定循环次数、给各变量和地址指针预置初值。

(2) 处理部分:为反复执行的程序段,是循环程序的实体,也是循环程序的主体。

(3) 循环控制部分:这部分的作用是修改循环变量和控制变量,并判断循环是否结束,直到符合结束条件时,跳出循环为止。

(4) 结束部分:这部分主要是对循环程序的结果进行分析、处理和存放。

循环程序中,控制循环次数的方式有多种:循环次数已知的 ,常用 DJNZ 指令来控制

图 4.4

循环;循环次数未知的,可以按条件控制循环,常用条件转移指令来控制。

【例 5】 工作单元清零。

在应用系统程序设计时,有时经常需要将存储器中各部分地址单元作为工作单元,存放程序执行的中间值或执行结果,工作单元清零工作常常放在程序的初始化部分中。

设有 50 个工作单元,其首址为外部存储器 8000H 单元,则其工作单元清零程序如下:

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