模块二 单片机指令系统及汇编语言程序设计
单片机汇编语言程序设计
单片机汇编语言程序设计机器语言只是01之类的二进制数。
汇编语言,用英文助记符来代替机器语言的语言。
汇编程序,用汇编语言编写的程序称为汇编源程序汇编,汇编源程序需转换成二进制代码表示的机器语言程序,单片机才能识别和执行,这一转换过程称为汇编.汇编程序,完成“翻译”工作的程序称为汇编程序。
目标程序,经汇编程序“汇编”得到的以0,1代码形式表示的机器语言程序称为目标程序。
反汇编,机器语言转换成汇编语言的过程高级语言,与汇编语言相比,高级语言比较接近人类语言。
可读性比汇编更强。
汇编语句必须要有的操作码,未必有操作数,常见的四分段格式标号字段,操作码字段,操作数字段,注释字段。
注释使用,来注释操作码字段, 操作码,汇编指令中唯一不可空缺部分。
操作数字段,操作数有单操作数,双操作数,和无操作数三种情况,双操作数,两个操作数之间用,隔开。
操作数中十六进制,二进制,十进制的表示方法十六进制采用末位加H;十进制采用末位加D或者省略二进制采用末位加B伪指令,在汇编过程中不产生对应的机器码。
ORG 汇编起始地址命令END 汇编终止命令EQU 标号赋值命令DB 定义数据字节命令DW 定义数据字命令DS 定义存储区命令BIT 位定义命令中断程序的编写思路所谓中断就是,主程序在执行某项工作时,突然间遇到另外一个事件打断,这时需要程序去处理突然出现的事件。
处理完继续返回到主程序去执行原先被打断的工作。
中断与子程序的区别,1. 中断和子程序的编写虽然都涉及到标号,但是中断是一旦触发了中断标志,会自动生成LCALL 中断入口地址去调用中断子程序。
2. 中断的响应具有随机性,不确定性。
子程序常用于人为调用。
中断的构成中断标志位总允许EA 中断源中断源允许响应中断请求中断优先级IP 硬件查询1.TCON:为定时器/计数器的控制寄存器。
字节地址88H,可位寻址。
IT0 ,IT1选择外部中断请求为跳沿触发。
IT0=1,IT1=1设置为跳沿触发。
单片机汇编语言程序设计
单片机汇编语言程序设计在当今高科技时代，单片机有着广泛的应用领域，它是一种微型电脑系统，具有集成度高、功耗低等优点。
而单片机汇编语言程序设计则是单片机开发中最基础、最重要的一环。
本文将从基础概念、程序设计流程以及实例分析等方面，全面介绍单片机汇编语言程序设计。
一、基础概念1. 单片机单片机是一种集成度非常高的微型电脑系统，它由微处理器、内存、输入输出设备以及时钟电路等部分组成。
它的主要特点是片内集成度高，体积小，功耗低。
2. 汇编语言汇编语言是一种与机器语言一一对应的低级编程语言，它是用助记符、伪指令和机器指令等表示的，比机器语言更容易理解和编写。
3. 程序设计在单片机领域，程序设计是指利用汇编语言编写单片机程序的过程，目的是为了实现特定的功能。
程序设计需要包括程序编写、调试和优化等环节。
二、程序设计流程1. 确定需求在开始编写程序之前，首先需要明确需求。
根据需要实现的功能，确定程序设计的目标和要求。
2. 构思设计根据需求，进行程序的构思设计。
确定程序的结构，拟定算法和流程图，为后续的编码工作做好准备。
3. 编写代码在进行编写代码之前，需要先熟悉单片机的指令集和编程规范。
然后，根据构思设计的结果，使用汇编语言编写程序代码。
4. 调试测试编写完成代码后，需要进行调试测试。
通过单步执行、布点断点等方式，检查程序是否存在错误，是否能够正确运行。
5. 优化改进在经过测试后，根据实际情况进行优化改进。
可以通过优化算法、减少冗余代码等方式，提高程序的执行效率和稳定性。
6. 文档记录最后，需要对程序进行文档记录。
包括程序的说明、使用方法、注意事项等，方便后续的维护和升级。
三、实例分析以LED 点亮为例，演示单片机汇编语言程序设计的实际操作步骤。
1. 硬件连接将单片机与 LED 灯连接，以 STM32F103C8T6 开发板为例，连接方式如下：- 将 LED 的长脚连接至单片机的 GPIOA.0 引脚。
- 将 LED 的短脚连接至单片机的 GND 引脚。
《单片机原理与应用系统设计(第2版)》—03指令系统与汇编语言程序设计
单片机原理与应用系统设计3.13.23.33.4第三章指令系统与汇编语言程序设计指令格式与寻址方式51单片机指令系统51单片机汇编语言程序设计汇编语言程序的基本结构形式指令与指令系统的概念指令是使计算机内部执行相应动作的一种操作，是提供给用户编程使用的一种命令。
指令由构成计算机的电子器件特性所决定，计算机只能识别二进制代码，以二进制代码来描述指令功能的语言，而机器只能直接识别和执行这种机器码程序，所以称之为机器语言，又称它为目标程序。
指令一般有功能、时间和空间三种属性。
指令与指令系统的概念计算机能够执行的全部操作所对应的指令集合，称之为计算机的指令系统。
指令系统全面展示了计算机的操作功能，也就是它的工作原理；指令系统是提供给用户使用计算机功能的软件资源。
采用汇编语言编写的程序称之为源程序。
汇编语言是与机器语言指令一一对应。
汇编有两种方式：机器汇编和手工汇编。
51单片机指令格式指令格式指令的表示方法称之为指令格式，其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排等。
指令由操作码和操作数两部分组成。
操作码和操作数都有对应的二进制代码，指令代码由若干字节组成。
51单片机指令系统中，有一字节，二字节，三字节等不同长度的指令。
其中有无操作数、单操作数、双操作数三种情况。
51单片机指令格式指令格式——一字节指令（单字节指令）一字节指令长度只有1个字节，操作码和操作数信息同在其中。
这种指令有两种情况：✓指令码中隐含着对某一个寄存器的操作。
✓操作数是通用寄存器，用rrr表示在同一个字节中。
51单片机指令格式指令格式——二字节指令（双字节指令）二字节指令长度有2个字节，操作码和操作数在程序存储器中分别占1个单元。
指令格式——三字节指令（双字节指令）三字节指令长度有3个字节，其中操作码占一个字节，操作数占2个字节。
操作数可能是数据，也可能是直接地址。
寻址方式所谓“寻址”就是寻找指令中的操作数或操作数所在地址。
根据寻找方法的不同，也就有了不同的寻址方式。
二 单片机的指令系统与程序设计
1. 单字节指令 （49条）
单字节指令格式由8位二进制编码表示,
例如: MOV A，R7；其功能为将寄存器R7中的内 容传送给累加器A。
2. 双字节指令（46条）
双字节指令格式由两个字节组成, 操作码和 操作数, 例如:
MOV A, ＃88H；功能为将8位的立即数88H传 送给累加器A
3. 三字节指令
功能：将一个16位的立即数送到DPTR中去。 其中高8位送入DPH，低8位送入DPL。如：
MOV DPTR, #1234H ;指令执行后DPH中的值 为12H，DPL中的值为34H
如果我们分别向DPH和DPL送数，则结果也一样。 如下面两条指令： MOV DPH, #12H MOV DPL, #34H
MCS-51的数据传送指令共有29条。助记符有MOV、 MOVC、MOVX、XCH、XCHD、ＳＷＡＰ、PUSH、POP。
数据传送指令一般的操作是把源操作数传送到目的 操作数，指令执行完成后，源操作数不变，目的 操作数等于源操作数。如果要求在进行数据传送 时，目的操作数不丢失，则不能用直接传送指令， 而采用交换型的数据传送指令。数据传送指令不 影响标志Cy、AC和OV，但可能会对奇偶标志P有影 响。
寄存器包括8个工作寄存器R0～R7, 累加器A, 寄存器B、数 据指针操作数所在的存储器地址, 这种寻址方 式就属于直接寻址方式。在这种方式中, 指令的操作数部分直 接是操作数的地址。
例如：MOV A，30H；把内部RAM 30H单元内的内容送到累 加器A
在MCS -51 单片机指令系统中, 直接寻址方式中可以访问 存储器空间: 内部数据存储器的低 128 个字节单元（00H～ 7FH）（包括位寻址区） 特殊功能寄存器。 特殊功能寄存器 只能用直接寻址方式进行访问。
单片机指令系统与汇编语言程序设计
单片机指令系统与汇编语言程序设计引言单片机是一种以微处理器为核心的嵌入式系统。
它具有体积小、功耗低、性能高等优点，被广泛应用于家电、汽车、智能设备等领域。
单片机的指令系统和汇编语言程序设计是单片机开发的基础，本文将从概念、组成和设计三个方面进行探讨。
一、概念1.单片机指令系统汇编语言程序设计是通过使用汇编语言编写计算机程序。
汇编语言相对于高级语言来说更接近机器语言，可以直接对计算机的硬件进行操作。
与高级语言相比，汇编语言程序设计可以提供更高的执行效率和更强的底层控制能力。
二、组成1.指令格式指令格式是指令的组成方式。
常见的指令格式有累加型指令格式、移位型指令格式、分支型指令格式等。
指令格式的不同决定了指令的操作类型和操作数的个数等。
2.寻址方式寻址方式决定了指令如何找到操作数的存储位置。
常见的寻址方式有立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等。
不同的寻址方式适用于不同的场景，可以提供更灵活的操作。
3.寄存器寄存器是单片机内部用于存储数据的特殊存储单元。
它的容量较小，但读写速度较快。
不同的单片机具有不同的寄存器，例如通用寄存器、特殊功能寄存器等。
4.存储区域存储区域是指单片机中用于存储数据和指令的区域。
它可以包括ROM （只读存储器）、RAM（随机存储器）等。
存储区域的不同决定了单片机可以存储和读取的数据量。
三、设计1.程序设计模式程序设计模式是指在汇编语言中组织和编写程序的方式。
常见的程序设计模式有顺序执行、条件执行、循环执行等。
合理选择程序设计模式可以提高程序的执行效率和可读性。
2.中断处理中断是指单片机接收到外部设备发送的信号后暂停正在执行的程序，并切换到相应的中断处理程序执行。
合理使用中断处理可以提高程序的实时响应性和可靠性。
3.系统调用系统调用是指程序通过指令调用单片机内部提供的系统功能。
常见的系统调用有输入输出、定时器等。
系统调用的使用可以提供更丰富的功能和更高的程序灵活性。
结论单片机指令系统和汇编语言程序设计是单片机开发的基础。
PIC单片机指令系统和汇编语言程序设计
PIC单片机指令系统和汇编语言程序设计PIC（Peripheral Interface Controller）单片机是一种微控制器，它由微芯科技公司推出，广泛应用于嵌入式系统中。
PIC单片机的指令系统是它的核心，它定义了单片机可以执行的操作和命令。
汇编语言程序设计是使用汇编语言编写的PIC单片机程序的过程。
PIC单片机的指令系统包含了多个指令，每个指令都对应着一条特定的操作。
这些操作可以是算术运算、逻辑运算、数据传输、位操作等。
指令系统的设计考虑了单片机的资源限制，以使其能够在有限的资源条件下完成各种任务。
汇编语言是一种低级语言，它与机器语言相似，但更具可读性。
在PIC单片机编程中，汇编语言常用于编写程序。
汇编语言程序设计包括了以下几个方面：1.汇编语言的语法：汇编语言有自己的语法规则，包括指令的书写方式、注释的使用、标号的定义等。
了解汇编语言的语法对于编写正确的程序至关重要。
2.寄存器的使用：PIC单片机有多个寄存器用于存储数据和指令。
在汇编语言程序中，需要了解不同寄存器的功能和使用方法，以便正确地读写数据。
3.指令的编写：编写汇编语言程序需要了解不同指令的功能、操作数的使用和指令的影响。
不同的指令可以实现不同的操作，如加法、逻辑运算、数据传输等。
4.程序的逻辑结构：汇编语言程序需要按照一定的逻辑结构编写，包括初始化程序、主循环、中断处理等。
了解如何组织程序结构对于编写清晰、可读性强的程序至关重要。
5.调试和优化：在编写汇编语言程序时，常常需要进行调试和优化，以确保程序能够正确地运行。
了解如何使用调试工具和优化技巧对于提高程序的效率和稳定性至关重要。
总之，PIC单片机的指令系统和汇编语言程序设计是使用PIC单片机进行编程的基础。
掌握了这些知识，可以编写高效、可靠的PIC单片机程序，实现各种嵌入式系统的功能。
单片机指令系统与汇编语言程序设计
例如程序：
ORG
START： MOV
MOV
1000H A，#20H B，#30H
┇
a
5
（2）结束汇编伪指令END 格式：[标号:] END [表达式] 功能：放在汇编语言源程序的末尾，表明源程序的汇编到此 结束，其后的任何内容不予理睬。
（3）赋值伪指令EQU 格式：字符名称x EQU 赋值项n 功能：将赋值项n的值赋予字符名称x。程序中凡出现该字符
字（Word）：通常由16位二进制数码组成，即1Word=2Byte。
字长：字长是指计算机一次处理二进制数码位的多少。MCS51型单片机是8位机，所以说它的字长为8位。
MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051 为核心，增加了一定的功能部件后构成的。本章以8051为主介 绍MCS-51系列单片机 。
a
1
2.1 概述
指令系统：一台计算机所能识别、执行的指令的集合就是它 的指令系统。
机器语言：指令系统是一套控制计算机执行操作的二进制编 码，称为机器语言。机器语言指令是计算机惟一能识别和执 行的指令。
汇编语言：指令系统是利用指令助记符来描述的，称为汇编 语言。
计算机的指令系统一般都是利用汇编语言描述的，是由 计算机硬件设计所决定的。指令系统没有通用性。
（5）定义双字节伪指令DW 格式：[标号:] DW x1, x2,…, xn 功能：将双字节数据[或双字节数据组]顺序存放在从标号指定
地 存址储单单元元开，始先的存存高储8位单（元存中入。低其位中地，址x单i为元16中位）数，值后常存数低，8占位两（个存 入高位地址单元中）。
a
7
（6）预留存储空间伪指令DS
伪指令只出现在汇编前的源程序中，仅提供汇编用的某些控制 信息，不产生可执行的目标代码，是CPU不能执行的指令。
汇编语言程序设计第二版
汇编语言程序设计第二版汇编语言是一种低级编程语言，它使用助记符来表示机器指令，允许程序员直接控制硬件。
汇编语言程序设计第二版是针对那些希望深入理解计算机系统底层工作机制的程序员和计算机科学学生编写的教材。
本书在第一版的基础上进行了更新和扩充，以适应现代计算机体系结构和编程实践的发展。
第一章：汇编语言基础本章介绍了汇编语言的基本概念，包括指令集、寄存器、内存寻址方式以及指令的格式和操作。
通过实例代码，读者可以初步了解如何使用汇编语言编写简单的程序。
第二章：数据表示和运算数据在计算机中的表示是程序设计的基础。
本章详细讨论了不同数据类型（如整数、浮点数和字符）在汇编语言中的表示方法，以及基本的算术和逻辑运算。
第三章：程序控制结构程序控制结构是程序设计中的重要组成部分。
本章讲解了条件语句、循环、跳转等控制结构在汇编语言中的实现方式，并通过实际例子展示了如何使用这些结构来编写更复杂的程序。
第四章：子程序和参数传递子程序是程序设计中常用的模块化技术。
本章介绍了如何在汇编语言中定义和调用子程序，以及参数传递的机制。
此外，还讨论了堆栈的使用和调用约定。
第五章：输入输出和中断处理现代计算机系统通常需要与外部设备交互。
本章讲解了汇编语言中实现输入输出的方法，包括直接内存访问（DMA）和中断驱动的I/O。
同时，介绍了中断服务程序的编写。
第六章：高级汇编技术随着计算机技术的发展，汇编语言也引入了一些高级技术，如宏定义、条件汇编和模块化编程。
本章对这些高级技术进行了深入的探讨，并提供了相应的编程实例。
第七章：系统级编程系统级编程涉及到操作系统的底层接口。
本章介绍了如何在汇编语言中实现系统调用，以及如何处理进程和线程的创建和管理。
第八章：性能优化性能是程序设计中的一个重要考虑因素。
本章讨论了汇编语言程序的性能优化技巧，包括指令选择、循环展开和流水线优化等。
第九章：安全性和可维护性随着软件安全和可维护性的重要性日益增加，本章讨论了在汇编语言编程中如何实现代码的安全性和可维护性，包括错误处理、异常处理和代码审查。
单片机教案汇编语言程序设计
单片机教案汇编语言程序设计一、引言单片机是一种小型集成电路芯片，具有独立完成特定任务的能力。
而汇编语言是一种低级程序设计语言，能够直接操作硬件资源。
本教案旨在介绍单片机的程序设计，重点讲解汇编语言的基本概念和编程技巧，帮助学习者掌握单片机的应用。
二、单片机基础知识在开始学习汇编语言程序设计之前，需要对单片机的基础知识有所了解。
主要包括单片机的结构、寄存器的作用、IO口的应用等内容。
通过对这些基础知识的学习，能够更好地理解汇编语言的工作原理和编程思路。
三、汇编语言概述汇编语言是一种使用助记符来表示机器指令的低级程序设计语言。
相对于其他高级语言，汇编语言更接近硬件层面，可直接操控单片机的寄存器和IO口。
本节将介绍汇编语言的基本概念、语法规则和常用指令集，帮助学习者熟悉汇编语言的编写方式。
四、单片机编程环境搭建在进行汇编语言程序设计前，需要搭建相应的开发环境。
常用的单片机开发工具包括Keil、IAR等。
本节将以Keil为例，介绍如何配置和使用开发工具，以及如何将程序下载到单片机中进行调试。
五、第一个汇编程序本节将以一个简单的LED闪烁程序为例，介绍如何使用汇编语言编写单片机程序。
通过对程序的分析和调试，学习者能够理解汇编语言的基本结构和编程过程，并且能够独立完成简单的单片机程序设计。
六、汇编语言编程技巧除了掌握基本的汇编语言知识外，还需要掌握一些编程技巧，以提高程序的效率和稳定性。
本节将介绍一些常用的汇编语言编程技巧，包括循环、条件判断、子程序调用等，帮助学习者编写更加复杂和实用的单片机程序。
七、实例分析本节将通过几个实例，分析并介绍实际应用中的单片机程序设计方法。
例如，如何控制电机的转动方向和速度、如何读取温湿度传感器的数据等。
通过这些实例的分析，学习者能够将所学的知识应用到实际项目中，并且能够更好地理解和解决实际问题。
八、实验设计在本教案的最后，将提供几个实验项目作为实践环节，帮助学习者巩固所学的知识和技能。
PIC单片机指令系统和汇编语言程序设计
第二章PIC单片机指令系统和汇编语言程序设计2.1 指令系统概述2.1.1 指令的表示方法1．机器指令的表示方法：指令用于规定计算机的基本操作。
一台计算机所能执行的指令集合就是它的指令系统。
指令共有两种表示方法，分别是机器语言表示方法和汇编语言表示方法。
不同种类的单片机有不同的一套命令(即所谓“指令系统”)。
2．汇编语言的表示方法：汇编语言是对机器语言的改进，它采用便于人们记忆的一些符号（例如简化的英文单词）来表示操作码、操作数和地址码等。
通常把表示指令的符号称之为助记符。
3．PIC16F87X单片机指令：PIC16F87X单片机采用精简指令集（RISC）结构，指令效率高，功能强。
它的指令为单字的宽字位（14）指令，由此生成的程序代码短。
指令条数少，仅有35条。
(1)面向字节操作类(2)面向位操作类(3)常数操作和控制类操作。
2.1.2PIC单片机指令的寻址方式1．寄存器间接寻址：所谓寄存器间接寻址指的是通过寄存器F0、F4来实现。
实际的寄存器地址放在F4的低5位中，通过F0来进行间接寻址。
INDF不是物理上实际存在的寄存器，而任何寻址INDF的指令都是以FSR寄存器内容为地址的RAM单元中存放着参加运算或操作的数据。
2．立即数寻址：所谓立即寻址就是操作数在指令中直接给出。
通常把出现在指令中的操作数称之为立即数，因此就把这种寻址方式称之为立即寻址。
3．直接寻址：指令中操作数以其所在存储单元地址的形式给出，就称之为直接寻址。
这种方式是对任何一寄存器直接寻址访问。
4．位寻址：这种寻址方式是对寄存器中的任一位（bit）进行操作。
2.1.3指令符号的意义说明1.PIC汇编语言指令格式PIC系列微控制器汇编语言指令与MCS－51系列单片机汇编语言一样，每条汇编语言指令由4个部分组成，其书写格式如下：标号操作码助记符操作数1，操作数2；注释2.指令符号的意义说明：在PIC系列单片机指令中常把数据存储器RAM当作寄存器来使用(处理)并用字母f(或F)表示。
第02章单片机指令系统与汇编语言程序设计习题解答
第02章单⽚机指令系统与汇编语⾔程序设计习题解答第02章单⽚机指令系统与汇编语⾔程序设计习题解答⼀、填空题1. MCS-51单⽚机指令系统中有 111 条指令。
2. MCS-51单⽚机指令中，Rn表⽰ R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7中的⼀个。
3. MCS-51单⽚机指令中，@表⽰间接寻址。
4. MCS-51单⽚机指令中，$表⽰当前指令的⾸地址。
5. MCS-51单⽚机寻址⽅式有⽴即数、直接地址、寄存器、寄存器间接、变址、相对、位寻址等七种寻址⽅式。
6. 指令MOVC A， @A+PC的功能是将A的内容与PC当前值相加作为程序存储器地址，再将该地址单元的内容传送到A 。
7. 指令JBC CY, LOOP是 3 字节、 2 个机器周期指令。
8. 指令DA A的功能是对A中当前值进⾏⼗进制调整。
9. 调⽤⼦程序时，将PC当前值保存到堆栈。
10. MCS-51单⽚机堆栈操作的基本原则是先进后出。
⼆、简答题1. MCS-51单⽚机指令⼀般由哪⼏个部分组成？各部分的功能是什么？答：MCS-51单⽚机指令⼀般由标号、操作码助记符、操作数、注释四部分组成。
标号是⼀条指令的标志，是可选字段，与操作码之间⽤“:”隔开；设置标号的⽬的是为了⽅便调⽤或转移。
标号的选择应遵从下列规定：标号由1～8个字母或数字组成，也可以使⽤⼀个下划线符号“_”。
第⼀个字符必须是字母。
指令助记符或系统中保留使⽤的字符串不能作为标号。
标号后⾯需要有⼀个冒号。
⼀条语句可以有标号，也可以没有标号，取决于程序中其它语句是否需要访问这条语句。
操作码规定指令的功能，是⼀条指令的必备字段，如果没有操作码，就不能成为指令。
它与操作数之间⽤“空格”隔开。
操作数是指令操作的对象。
分为⽬的操作数和源操作数两类，它们之间⽤“，”分隔。
操作数是可选字段。
⼀条指令可以有0、1、2、3个操作数。
注释是对指令功能的说明解释。
以“；”开始。
2. 程序中，伪指令ORG和END的作⽤是什么？答：ORG⽤于定义汇编语⾔源程序或数据块存储的起始地址。
单片机汇编语言程序设计
汽车电子系统的复杂度不断提高，单片机在发动机控制、车身控 制等方面的应用越来越广泛，汇编语言在实时性和可靠性方面有
优势。
智能家居领域
智能家居市场快速发展，单片机在家用电器控制、安防系统等方 面的应用逐渐增多，汇编语言在资源受限的环境中有一定优势。
未来展望
绿色环保设计
未来单片机设计将更加注重绿色环保，汇编语言程序设计将更加注 重低功耗、节能减排等方面的优化。
软件工具支持丰富
随着单片机技术的发展，支持汇编语言编程的软件工具也 日益丰富，包括编译器、调试器、仿真器等，提高了编程 效率和可维护性。
网络化与智能化
单片机正朝着网络化、智能化的方向发展，这要求汇编语 言程序设计在实时性、可靠性、安全性等方面有更大的突 破。
应用领域拓展
物联网领域
随着物联网技术的普及，单片机在传感器节点、网关设备等应用 中发挥重要作用，汇编语言在低功耗、低成本设计中具有优势。
单片机汇编语言可以用于实现工业自动化控制系统的底层驱动程序，如电机控制、传感器数据采集等。此外，单片机汇编语 言还可以用于实现生产过程的监控和管理，提高生产效率和产品质量。
05
单片机汇编语言的发展趋势与展 望
技术发展趋势
硬件集成度提高
随着半导体工艺的进步，单片机的集成度越来越高，功能 越来越强大，为汇编语言程序设计提供了更广阔的空间。
算法设计
根据需求设计合适的算法，确保 程序逻辑正确。
流程图绘制
使用流程图表示程序执行过程， 便于理解和优化。
优化与改进
根据测试结果，优化程序性能和 代码质量。
调试与测试
在单片机上运行程序，检查功能 是否正常。
编写代码
根据流程图，使用汇编语言编写 程序。
模块二 单片机指令系统及汇编语言程序设计
《单片机应用技术》电子教案佛山职业技术学院Foshan Polytechnic《单片机应用技术》教案佛山职业技术学院电气自动化技术专业1教学单元：程序设计基础 教学时数: 2学时 教学方法: 一体化教学 教学目的:1、掌握89C51单片机存储器结构；2、掌握89C51单片机片内数据存储器结构；3、掌握51单片机七种寻址方式。
教学重点：89C51单片机片内数据存储器结构，51单片机七种寻址方式。
教学难点:51单片机七种寻址方式。
教学过程模块二 单片机指令系统及汇编语言程序设计课题一 程序设计基础 任务一 存储器认识一、任务目标通过本任务的学习掌握单片机的存储器结构及作用。
二、任务分析51系列单片机有两种存储器(程序存储器和数据存储器)和4个存储空间(内部程序存储器、外部程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器)。
89C51单片机片内程序存储器容量为4KB ，地址为0000H ~0FFFH ；片外程序存储器最大容量为64KB ，地址为0000H ~ FFFFH ；内部数据存储器容量为256B ，地址为00H ~FFH ；外部数据存储器最大容量为64KB ，地址为0000H ~FFFFH 。
内部数据存储器根据其用途的不同又分为两部分：低128字节为用户使用,称为RAM 区；高128字节为单片机功能控制用，称为特殊功能寄存器区(简称SFR 区)。
89C51单片机存储器的配置图如图2-1所示。
图2-1 89C51单片机存储器的配置图三、相关知识1、程序存储器89C51单片机程序存储器为16位地址，可寻址的范围为64KB,因此片外程序存储器最大容量为64KB，而片内程序存储器容量为4KB。
在物理结构上分为片内程序存储器和片外程序存储器两个部分，在逻辑结构上(即用户使用角度)为一个部分，采用同一指令(MOVC指令)进行访问，用外部引脚EA电平高低区分低4KB空间访问的是内部程序存储器还是外部程序存储器。
单片机课件：第3章 指令系统及汇编程序设计
3.3 8051指令系统－控制转移类指令（2/2）
4、循环控制DJNZ Rn，rel
DJNZ主要用于循环结构控制,如延时程序
5、子程序调用LCALL，ACALL 子程序返回指令RET
中断返回指令RETI
14
3.3 8051指令系统－控制转移类指令 1ms的延时子程序
例1：设计一个约1ms的延时子程序。
1. K1、K2、K3分别接 P1.0、 P1.1、 P1.2， 低电平代表按键闭合。
2. 发光二极管D1、D2、 D3分别接P3.0、 P3.1、 P3.2，高电平 驱动LED发光。
25
例： 抢答器－符号定义方法（2/3）
#define #define #define #define #define #define #define #define #define #define
MOV R5，A MOV R5,70H
MOV R5，#0A3H
7
3.3 8051指令系统－数据传送类指令(2/4)
3. 直接地址为目的数
MOV direct,A；
MOV direct,Rn
MOV direct,direct； MOV direct,@Ri
MOV direct,#dada
4. @Ri为目的数
21
3.5 程序设计---程序结构（1/3）
程序结构：顺序结构、 循环结构、分支结构。
对应指令：JB、 JNB、DJNZ等
C51：if、while
编写程序的依据：算法、 流程图。
顺序语句 If条件语句
while循环语句
任务
条件？
Y
语句
条件？
Y
语句
结束
N
模块二任务2PLC编程语言及编程方法课件
I0.0 Q0.0 T37
I0.1 600
Q0.1 ()
T37
IN TOF PT 100ms
Q0.2 ()
例：根据要求，编制梯形图程序。 （1）开关接通，延时5s，指示灯才亮；
开关断开，指示灯灭。 （2）开关接通，指示灯就亮；
开关断开，延时5s，指示灯才灭。
I0.0 50
T37 IN TON PT 100ms
LD I0.1
I0.1
A I0.2
= Q0.1
I0.2
NOT
Q0.1
= Q0.2
Q0.2
继电器电路图符号 常开触点 常闭触点
线圈
梯形图符号
注：PLC中的继电器等编程元件不是实际物理元件，而是计算机存储器 中的一定的位，它的所谓接通不过是相应存储单元置1而已。
两种控制的梯形图比较
继电器 控制
PLC控制
I0.0 T37当前值
T37位
举例： I0.0 5
5
T37 IN TOF PT 100ms
5
例，某生产设备工艺要求：主电动机M1、冷却风机的电动机 M2同时启动；当主电动机M1停止后，冷却风机的电动机M2 要继续工作1min，以便对主电动机降温。 要求：用TOF定时器来实现，PLC输出端Q0.1控制主电动机， Q0.2控制冷却风机电动机，启动I0.0，停止I0.1。
选择开关SA1
指示灯HL1
选择开关SA2 选择开关SA3
指示灯HL2 220V ~
例2，编写一个自锁控制程序。启动、停止按钮分别接I0.0、 I0.1端口，输出负载接Q0.3端口。 例3，用置位S/复位R指令编写例2中的自锁控制程序。
置位S/复位R指令：可以将从指定地址开始的N位存储单 元置1/清0。N：1~255。指令格式：
单片机指令系统、汇编程序设计、C51程序设计
1．机器指令
用二进制代码表示的指令称为机器语言 指令，也称机器码。 例如:“累加器A加1”指令用二进制数表示 时，是“00000100”，在程序存储器中占用一 个字节单元。
2．汇编语言指令
用容易记忆的缩写符号表示机器语言指令就 是汇编语言指令。例如，“ A 加 B” 用英语写出来是 “ Add B to A” ，缩写成“ ADD A ， B” 。这个“ ADD A ， B” 就是汇编语言指令。 MCS-51 单片机的开发商 约定：“ADD A，B”与25F0H对应。我们将“ADD”缩 写符号称为“助记符”。 编写机器语言程序实质上就是用汇编语言编 写程序。
例 3 设内部 RAM 中的 30H 单元的内容为 50H ，试分 析执行下面程序后各有关单元的内容。 MOV MOV MOV MOV MOV MOV 60H，#30H R0，#60H A，@R0 R1，A 40H，@R1 60H，30H
2．16位数据传送指令
MOV DPTR， #data16 ；(DPTR)←data16
MSC-51单片机指令系统中仅此一条传送 16位数据的指令，功能是将16位数据送入寄 存器DPTR中，其中数据的高8位送入DPH中， 低8位送入DPL中。
[标号：]操作码[目的操作数][，源操作数]；[注释] LOOP： MOV A， 3AH ； （A）←(3AH)
1．标号
标号是语句地址的标志符号，代表该语句指令代 码第一个字节的地址。 (1)标号由1～8个ASCII字符组成，且第一个字 符必须是字母，其余字符可以是字母、数字或其 他特定字符。 (2)不能使用该汇编语言已经定义了的符号作为 标号。如指令助记符、寄存器符号名称等。 (3)标号后必须跟冒号。
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《单片机应用技术》电子教案佛山职业技术学院Foshan Polytechnic教学单元：程序设计基础教学时数:2学时教学方法:一体化教学教学目的:1、掌握89C51单片机存储器结构；2、掌握89C51单片机片内数据存储器结构；3、掌握51单片机七种寻址方式。
教学重点：89C51单片机片内数据存储器结构，51单片机七种寻址方式。
教学难点:51单片机七种寻址方式。
教学过程模块二单片机指令系统及汇编语言程序设计课题一程序设计基础任务一存储器认识一、任务目标通过本任务的学习掌握单片机的存储器结构及作用。
二、任务分析51系列单片机有两种存储器(程序存储器和数据存储器)和4个存储空间(内部程序存储器、外部程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器)。
89C51单片机片内程序存储器容量为4KB，地址为0000H~0FFFH；片外程序存储器最大容量为64KB，地址为0000H~ FFFFH；内部数据存储器容量为256B，地址为00H~FFH；外部数据存储器最大容量为64KB，地址为0000H~FFFFH。
内部数据存储器根据其用途的不同又分为两部分：低128字节为用户使用,称为RAM区；高128字节为单片机功能控制用，称为特殊功能寄存器区(简称SFR区)。
89C51单片机存储器的配置图如图2-1所示。
图2-1 89C51单片机存储器的配置图三、相关知识1、程序存储器89C51单片机程序存储器为16位地址，可寻址的范围为64KB,因此片外程序存储器最大容量为64KB，而片内程序存储器容量为4KB。
在物理结构上分为片内程序存储器和片外程序存储器两个部分，在逻辑结构上(即用户使用角度)为一个部分，采用同一指令(MOVC指令)进行访问，用外部引脚EA电平高低区分低4KB空间访问的是内部程序存储器还是外部程序存储器。
2、数据存储器51系列单片机的数据存储器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间，一个是片内数据存储器，另一个是片外数据存储器。
(1) 片内数据存储器89C51单片机片内256个字节数据存储器分为两部分：低128字节为用户数据RAM单元，地址为00H~7FH，该部分为用户数据存取使用；高128字节为特殊功能寄存器（SFR）单元，地址为80H~FFH，该部分为单片机功能控制用。
片内数据存储器低128字节根据用途的不同，又可分为3个区:工作寄存器区，地址为00H~1FH，共32个字节，该区为工作寄存器用；位寻址区，地址为20H~2FH，共16个字节128位，位地址为00H~7FH，该区单元既可按字节操作，又可按位操作；用户RAM区，地址为30H~7FH，共80个字节，该区为用户数据存取用，只能按字节操作。
工作寄存器区32个字节被均匀地分为4个组：第0组工作寄存器，地址为00H~07H；第1组工作寄存器，地址为08H~0FH；第2组工作寄存器，地址为10H~17H；第3组工作寄存器，地址为18H ~1FHH。
每组工作寄存器有8个寄存器，均以R0~R7来命名。
在程序运行时，究竟用哪组工作寄存器，要通过特殊功能寄存器中的程序状态字寄存器（PSW）的第3和第4位（RS0和RS1）的值来加以区分。
特殊功能寄存器区离散地分布了21个特殊功能寄存器，这些寄存器反映了51单片机的运行状态，很多功能均是通过特殊功能寄存器来定义和控制执行的，这些寄存的功能已作了专门的规定，用户不能修改其结构。
如累加器A、寄存器B、程序状态字寄存器PSW、数据指针DPTR、I/O 口寄存器P0、P1、P2、P3等均为特殊功能寄存器。
89C51单片机片内数据存储器结构如下图所示。
(2)片外数据存储器结构51单片机片外数据存储器为16位地址空间，因此最多可扩充64KB。
四、任务实施1、单片机存储器总体分配2、单片机存储器各部分的功能及使用注意任务二寻址方式一、任务目标通过本任务的学习，应熟练掌握单片机的7种寻址方式。
二、任务分析51单片机有7种寻址方式：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。
三、相关知识1、特殊功能寄存器(1) 累加器ACC累加器ACC是一个最常用的特殊功能寄存器，累加器的地址为E0H，在指令中常将ACC简写为A。
大部分单操作数指令的操作数取自累加器，很多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。
加、减、乘、除运算指令的运算结果都存放于累加器A或累加器A和寄存器B中。
(2) 程序状态字寄存器PSW程序状态字也是一个特殊功能寄存器，它在SFR中的地址为D0H，用于存放程序运行的状态信息。
寄存器的各位定义及功能见表2-1。
表2-1 程序状态字PSW各位定义及位功能表(3) 数据指针DPTR数据指针为16位寄存器，其地址为83H和82H，编程时既可以按16位寄存器来使用，也可以按2个8位寄存器来使用，即高字节寄存器DPH(地址为83H)和低字节寄存器DPL(地址为82H)。
DPTR主要是用来存放16位地址，当对64KB外部数据存储器寻址时，作为间址寄存器使用。
当访问程序存储器时，DPTR可用来作基址寄存器，采用基址+变址寻址方式访问程序存储器。
2、程序计数器PC程序计数器在物理上是独立的，它不属于特殊功能寄存器区中的寄存器。
PC是一个16位的计数器，用于存放一条要执行的指令地址，寻址范围为64KB，PC有自动加1功能，即执行完一条指令后，其内容自动加1。
PC本身并没有地址，因而不可寻址，用户无法对它进行读写，但是可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以控制程序按用户要求去执行。
3、片内RAM位寻址区位地址片内RAM位寻址区20H~2FH单元，共有16个字节，128个位，位地址为00H~7FH，位地址分配见表2-2，CPU能直接寻址这些位，执行例如置“1”、清“0”、取反、位传送和位逻辑运算等操作。
表2-2 片内RAM位寻址区位地址表4(1) 立即寻址立即寻址就是把操作数(指令的操作对象)直接在指令中给出，即操作数包含在指令中，指令操作码的后面紧跟着参与运算的操作数，一般把指令中的操作数称为立即数。
为了与直接寻址相区别，在立即数前加上“#”号。
例如： MOVX A, #20H这条指令的意思是将20H这个操作数送到累加器A中。
(2) 直接寻址直接寻址就是指令中直接给出操作数的地址。
例如： MOV A, 30H这条指令的意思是把片内RAM中的30H单元中的数据内容传送到累加器A中。
(3) 寄存器寻址寄存器寻址就是操作数放在当前工作寄存器组的寄存器(R0~R7)中，当前工作寄存器组的选择是通过程序状态字寄存器PSW的RS1和RS0来确定的，参见表2-1。
例如： MOV A, R1这条指令的意思是把当前工作寄存器组中的R1的内容送到累加器A中。
(4) 寄存器间接寻址寄存器间接寻址方式就是操作数放在寄存器指向的地址单元中，即寄存器中存放的是操作数的地址。
在间接地址寄存器前面一定要加@符号，在寄存器R0~R7中只有R0和R1可作间接地址寄存器用。
例如： MOV A,@R0这条指令的意思是R0寄存器指向的地址单元中的内容送到累加器A中。
如R0=50H，就是将50H单元中的数据送到累加器A中。
(5) 变址寻址变址寻址是以DPTR或PC作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，将两寄存器的内容相加形成16位地址，作为操作数的实际地址。
例如： MOVC A, @A+DPTRMOVC A, @A+PC在这两条指令中，A作为变址(偏移量)寄存器，DPTR或PC作为基址寄存器，A与 DPTR或PC 的内容相加，得到访问单元的实际地址。
(6) 相对寻址相对寻址方式是为程序的相对转移而设计的，以PC当前值的内容为基址，加上指令中给出的偏移量作为转移目的地址，从而实现程序的转移。
转移的目的地址可按下式计算：目的地址=转移指令地址+转移指令字接数+偏移量例如：JNZ 60H这条指令的意思是：若累加器A为0则程序顺序执行，即不跳转，PC=PC+2；若累加器A不为0，则以PC当前值的内容为基址，加上指令中给出的偏移量60H后所得的结果作为程序转移的目的地址。
(7) 位寻址在51系列单片机中，RAM中的位寻址区20H-2FH单元对应的位地址为00H~7FH。
某些特殊功能寄存器(地址末位数为0或8，或者是地址能被8整除的特殊功能寄存器)也可进行位寻址，对这些单元既可以采用字节方式访问，也可采用位寻址的方式访问。
例如：SETB 5FH这条指令的意思是将5FH位(即片内RAM中2BH单元的第7位)置“1”。
四、任务实施1、51单片机七种寻址方式2、 不同存储器空间采用的寻址方式小结1、89C51单片机存储器结构。
2、89C51单片机片内数据存储器结构。
3、51单片机七种寻址方式。
1、 简述单片机存储器总体分配情况。
2、 简述单片机片内数据存储器结构。
3、 简述单片机七种寻址方式。
4、 简述单片机不同存储器空间的寻址方式。
5、 回答下列指令的寻址方式：(1)MOV A, #6AH(2)MOV A, #0E#H(3)MOV A, 3FH(4)MOV A, 7BH(5)MOV A, R1(6)MOV A, R3(7)MOV A, @R0(8)MOV A, @R1(9)MOVX A, @DPTR(10)MOVC A, @A+DPTR(11)MOV A, @A+PC(12)JZ 50H(13)SETB 01H教学单元：延时程序教学时数:2学时教学方法:一体化教学教学目的:1、了解循环程序结构。
2、掌握延时程序中的相关指令及应用。
3、掌握延时程序的设计方法。
教学重点：延时程序的设计方法。
教学难点:相关指令及应用。
教学过程课题二延时程序任务一延时程序设计一、任务目标本任务主要讲解如何设计出一个规定延时时间(本任务中延时时间为1S)的延时程序。
二、任务分析软件延时程序的主要设计思想是利用循环体为空操作或无循环体的循环程序，只占用CPU 的时间，而不进行任何实质性操作，来实现延时功能。
在51系列单片机中无专用的循环指令，通常用寄存器Rn减1不为0则转移指令DJNZ Rn，rel 来实现循环变量改变及循环结束控制。
循环程序结构流程图如图2-3所示。
单片机的机器周期一般为几个微秒，所以要实现较长时间的延时，需用多重循环。
如图2-4所示为两重循环程序结构流程示意图，三重以上循环程序结构与此类似。
图2-3 循环程序结构流程图图2-4 两重循环程序结构流程示意图三、相关知识1、以工作寄存器Rn为目的操作数的数据传送指令格式： MOV 目的操作数，源操作数功能：目的操作数←源操作数中的数据MOV Rn，A ；Rn←AMOV Rn，#data ；Rn←dataMOV Rn，direct ；Rn←(direct)这3条指令的功能是把源操作数的内容传送给工作寄存器组R0~R7中的某个寄存器。