80C51单片机汇编语言程序设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第4章 80C51单片机汇编语言程序设计
4.1 单片机程序设计语言概述 4.2 汇编语言程序的基本结构形式 4.3 80C51 单片机汇编语言程序设计举例 4.4 单片机汇编语言源程序的编辑和汇编 4.5 80C51 单片机汇编语言伪指令
4.1 单片机程序设计语言概述
4.1.1 机器语言和汇编语言 1、机器语言
用二进制代码“0”和“1”表示指令和数据的程序设计语 言,是计算机能直接识别并执行的指令。 优点：执行速度快、占用内存少。 缺点：识别难、记忆难。 2、汇编语言 用助记符和专门的语言规则表示指令的功能和特征。 优点：助记符与机器指令一一对应。比机器语言直观、
易懂、易记。非常适合于实时控制的需要。 缺点：难以记忆和使用，程序设计的技巧性较高，编程
难度较大。要求使用者必须精通单片机的硬件系 统和指令系统。缺乏通用性，程序不易移植。
4.1.2 单片机使用的高级语言
对于8051单片机，现有4种语言支持，即汇编、 PL/M、C和BASIC。
C语言最终得到广泛应用。 可以大大提高单片机应用系统研制的开发效率。移 植性好。 高级语言的不足：生成的目标代码较长，导致应用程 序运行速度较慢。
4.1.3 80C51 单片机汇编语言的语句格式
80C51汇编语言的语句格式如下：
[<标号>] : <操作码> [<操作数>]; [<注释>]
1. 标号
是语句地址的标志符号，标号的几点规定：
1～8个ASCII字符组成，第一个字符必须是字母。
不能使用本汇编语言已经定义的符号作为标号。
标号后面必须跟以冒号“：”。
同一标号在一个程序中只能定义一次。
标号可有可无。 错误的标号
正确的标号
1BT :
BT1
BEGIN
BEGIN :
TA+TB:
TATB:
ADD:
ADD1:
2. 操作码 用于规定语句执行的操作内容，用指令助记符表示。 不能空缺。
3. 操作数 操作数用于为指令操作提供数据。可以是空白，也可 能有1~3个操作数，各操作数之间以逗号分隔。
4. 注释 不属于语句的功能部分，只是对语句的解释说明，以 “；”开头。
5. 分界符（分隔符） 用于把语句中的各部分隔开，以便于区分。分界符包 括空格、冒号、分号或逗号等符号。
4.2 汇编语言程序的基本结构形式
三种基本结构形式：顺序程序结构，分支程序结构， 循环程序结构。
4.2.1 顺序程序结构 顺序结构程序是最简单的程序结构。程序既无分支、 循环，也不调用子程序，程序执行时一条接一条地 按顺序执行指令。
2、程序设计的一般步骤
（1）分析任务 （2）确定算法 （3）画流程图 （4）编写程序 （5）上机调试
查错、改错， 用指令的形式
对程序进行 将程序流程图
优化。
实现出来。
当接到程序设计的任务后， 首先对任务进行详尽的分析， 搞清楚已知的数据和想要得 到的结果，程序应该完成何 种的功能。明确在程序设计 时应该 “做什么” 。
根据实际问题的要求和指令系 统的特点，确定解决问题的具 体步骤。根据任务要求，对不 同的计算方法进行比较，选择 最适宜的算法。解决“怎样做” 的问题。
将解决问题的具体步骤用一种 约定的几何图形、指向线和必 要的文字说明描述出来，用图 形的方法描绘解决问题的思路。
例：3字节无符号数相加：其中被加数在内部RAM的50H、
51H和52H单元中；加数在内部RAM的53H、54H和55H单元 中；要求把相加之和存放在50H、51H和52H单元中，进位存 放在位寻址区的20H位中。
（1）分析任务 （2）确定算法 （3）画流程图 （4）编写程序 （5）上机调试
50H N1高字节 51H N1中字节 52H N1低字节 53H N2高字节 54H N2中字节 55H N2低字节
MOV R0, #52H;被加数的低字节地址 MOV R1, #55H;加数的低字节地址
MOV A, @R0 ADD A, @R1 ;低字节相加 MOV @R0, A ;存低字节相加结果
DEC R0
DEC R1
MOV A, @R0 ADDC A, @R1;中间字节带进位相加 MOV @R0, A ;存中间字节相加结果
DEC R0
DEC R1
MOV A, @R0 ADDC A, @R1;高字节带进位相加 MOV @R0, A ;存高字节相加结果
CLR A ADDC A, #00H;进位送00H位保存 MOV R0, #20H;存放进位的单元地址
MOV @R0, A
4.2.2 分支程序结构
分支结构也称为选择结构。为分支需要，程序设计时 应给程序段的起始地址赋予一个地址标号，以供选择分支 使用。分支结构又可分为单分支结构和多分支结构。
1. 单分支程序结构 单分支程序结构即二中选一，是通过条件判断实现
的。一般都使用条件转移指令对程序的执行结果进行判 断。
可实现单分支转移的指令有：JZ、JNZ、CJNE和 DJNZ。位状态转移指令：JC、JNC、JB、JNB和JBC 等。
（1）单分支结构举例 假定在外部RAM中有ST1、ST2和ST3共3个连续
单元，其中ST1和ST2单元中存放着两个无符号二进制 数，要求找出其中的大数并存入ST3单元中。
解：（1）分析任务：比较两个数的大小
（2）算法：算术运算、控制转移
（3）程序结构：单分支
（4）数据类型：单字节、二进制、无符号数
（5）数据结构：单元地址升序排列
（6）RAM单元安排：外部RAM单元
（7）采用寄存器间接寻址方式（R0、R1或DPTR）
（8）程序设计流程框图；
（9）程序清单；
开始
设置数据指针
取数据N1并暂存
Y N2保存于A中
取数据N2
N2≥N1 N
N1保存于A中
修改数据指针
保存大数
结束
START： CLR C
;进位位清0
MOV DPTR，#ST1 ;设置数据指针
MOVX A，@DPTR ;取第1个数
MOV R2, A
;第1个数存于R2
INC DPTR
;数据指针加1
MOVX A, @DPTR ;取第2个数
SUBB A, R2
;两数比较
JNC BIG1
;若第2个数大，则转向BIG1
XCH A, R2
;若第1个数大，则整字节交换
BIG0:
INC DPTR
MOVX @DPTR, A ;存大数
RET
BIG1:
MOVX A, @DPTR
上例中，如果采SJ用MPCJBINGE0 A， direct，rel指令，应如何修改程序？
（2）多重单分支结构举例 多重单分支结构中，通过一系列条件判断，进
行逐级分支。为此可使用比较转移指令CJNE实现。
例：假定采集的温度值Ta放在累加器A中。此外，在内部 RAM 54H单元存放温度下限值T54，在55H单元存放温度 上限值T55。若Ta＞T55,程序转向JW(降温处理程序)；若 Ta＜T54，则程序转向SW(升温处理程序)；若 T55≥Ta≥T54，则程序转向FH(返回主程序)。
CJNE A, 55H, LOOP1 ;若Ta≠T55,则转向LOOP1
AJMP FH
;若Ta＝T55,则返回
LOOP1: JNC JW
;若(CY)＝0,表明Ta＞T55,转降温处理程序
CJNE A, 54H, LOOP2 ;若Ta≠T54,则转向LOOP2
AJMP FH
;若Ta＝T54,则返回
LOOP2: JC SW
;若(CY)＝1,表明Ta＜T54,转升温处理程序
FH: RET
;若T55≥Ta≥T54,则返回主程序
例：已知：127≥X≥-128，求Y。设X，Y分别存放在外部 RAM 1000H和2000H单元中。
解：（1）分析任务：解方程 （2）算法：控制转移 （3）程序结构：多分支
1 y 1
0
x0 x0 x0
（4）数据类型：单字节、二进制、有符号数
（5）RAM单元安排：外部RAM单元
（6）采用寄存器间接寻址方式（R0、R1或DPTR）
（7）程序设计流程框图
（8）程序清单；
Y Y=0
开始
取数据X
X=0 N
X＜0 N
Y=1
Y Y=-1
保存数据Y 结束
返回
XAD BUF ORG START：MOV MOVX JZ JB MOV SJMP NEG: MOV SAV: MOV MOVX END
EQU EQU 1000H DPTR， A， SAV； ACC.7， A， SAV； A， DPTR， @DPTR，
1000H； 2000H；
#XAD ；数据X的地址送数据指针DPTR @DPTR； A←取数据X
X＝0转SAV NEG； X＜0转NEG，否则，X＞0 #01H；
#0FFH； (0FFH为-1补码) #BUF； 数据Y的地址送数据指针DPTR A； 保存Y值
上例中，如果采用CJNE指令，应如何修改程序？
XAD EQU
1000H；
BUF EQU
2000H；
ORG 1000H
START：MOV DPTR， #XAD ；数据X的地址送数据指针DPTR
MOVX A，
@DPTR； A←取数据X
CJNE A, #0, ANZ ； X≠0转ANZ
SJMP SAV；
ANZ： JC NEG ；X<0转NEG，否则，X>0
MOV A，
#01H；
SJMP SAV；
NEG: MOV A，
#0FFH； (0FFH为-1补码)
SAV: MOV DPTR， #BUF； 数据Y的地址送数据指针DPTR
MOVX @DPTR， A； 保存Y值
END
2. 多分支程序结构 多分支程序结构流程中具有两个以上条件可供选择。可 供使用的是变址寻址转移指令“JMP @A+DPTR”，但使 用该指令实现多分支转移时，需要有数据表格配合。
多分支程序结构
（1）通过数据表实现程序多分支
MOV A, n
;分支序号送A
MOV DPTR, #BRTAB ;地址表首址
MOVC A, @A+DPTR ;查表
JMP @A+DPTR ;转移
BRTAB:DB BR0-BRTAB ;地址表
DB BR1-BRTAB
DB BRn-BRTAB
BR0: …
分支程序
BR1: …
BRn: …
（2）通过转移指令表实现程序多分支
MOV A, n
RL A
;分支序号值乘以2
MOV DPTR, #BRTAB;转移指令表首址
JMP @A+DPTR
BRTAB: AJMP BR0
;转分支程序0
AJMP BR1
;转分支程序1
BR0: … BR1: …
AJMP BR127
;转分支程序127 ;分支程序
BRn: …
（3）其他实现程序多分支的方法
MOV DPTR, #BRTAB ;分支入口地址表首址
MOV A, R0
RL A
;分支转移值乘以2
MOV R1, A
;暂存A值
INC A
MOVC A, @A+DPTR ;取低位地址
PUSH ACC
;低位地址入栈
MOV A, R1
;恢复A值
MOVC A, @A+DPTR ;取高位地址
PUSH ACC
;高位地址入栈
RET
;分支入口地址装入PC
BRTAB:DW BR0
;分支程序入口地址表
DW BR1
DW BR127
例：假设键盘上有4个按键，功能说明如下表：
键功能
删除 读数据 写数据
插入
键值（分支程序序号）
00H 01H 02H 03H
键处理程序（分支程序）
ER DS XS CR
分析任务 确定算法 程序流程框图
DPTR←表首地址
A←分支序号×2
JMP @A+DPTR
序号=00H 序号=01H
序号=02H 序号=03H
ER分支程序 DS分支程序 XS分支程序 CR分支程序
假设转移指令表名称为BRTAB，分支程序序号已在A 中。
MOV DPTR， #BRTAB
CLR C
RLC A
JMP @A+DPTR；
ORG
3000H BRTAB3：10A0JHMP 3001H
3002H 3003H
320A0JHMP
3004H 3005H
330A0JHMP
3006H
340A0JHMP
3000H ERE：R；…OR…G ……转…3删1…0除0；H分支删程除序分支程序
ORG 3200H DSD：S；…………转…读…数；据分读支数程据序分支程序
ORG 3300H XSX：S；…………转…写…数；据分写支数程据序分支程序
ORG 3400H CRC：R；…………转…插…入；分支插程入序分支程序
END
（4）使用比较转移指令CJNE实现。
(A)=0? N
(A)=1? N
(A)=2?
N
Y 转向0分支
Y 转向1分支
Y 转向2分支
4.2.3 循环程序结构
循环结构是重复执行某个程序段。使用条件转移指令通 过条件判断来实现和控制循环。 循环程序一般由四个主要部分组成:
4.1 单片机程序设计语言概述 4.2 汇编语言程序的基本结构形式 4.3 80C51 单片机汇编语言程序设计举例 4.4 单片机汇编语言源程序的编辑和汇编 4.5 80C51 单片机汇编语言伪指令
4.1 单片机程序设计语言概述
4.1.1 机器语言和汇编语言 1、机器语言
用二进制代码“0”和“1”表示指令和数据的程序设计语 言,是计算机能直接识别并执行的指令。 优点：执行速度快、占用内存少。 缺点：识别难、记忆难。 2、汇编语言 用助记符和专门的语言规则表示指令的功能和特征。 优点：助记符与机器指令一一对应。比机器语言直观、
易懂、易记。非常适合于实时控制的需要。 缺点：难以记忆和使用，程序设计的技巧性较高，编程
难度较大。要求使用者必须精通单片机的硬件系 统和指令系统。缺乏通用性，程序不易移植。
4.1.2 单片机使用的高级语言
对于8051单片机，现有4种语言支持，即汇编、 PL/M、C和BASIC。
C语言最终得到广泛应用。 可以大大提高单片机应用系统研制的开发效率。移 植性好。 高级语言的不足：生成的目标代码较长，导致应用程 序运行速度较慢。
4.1.3 80C51 单片机汇编语言的语句格式
80C51汇编语言的语句格式如下：
[<标号>] : <操作码> [<操作数>]; [<注释>]
1. 标号
是语句地址的标志符号，标号的几点规定：
1～8个ASCII字符组成，第一个字符必须是字母。
不能使用本汇编语言已经定义的符号作为标号。
标号后面必须跟以冒号“：”。
同一标号在一个程序中只能定义一次。
标号可有可无。 错误的标号
正确的标号
1BT :
BT1
BEGIN
BEGIN :
TA+TB:
TATB:
ADD:
ADD1:
2. 操作码 用于规定语句执行的操作内容，用指令助记符表示。 不能空缺。
3. 操作数 操作数用于为指令操作提供数据。可以是空白，也可 能有1~3个操作数，各操作数之间以逗号分隔。
4. 注释 不属于语句的功能部分，只是对语句的解释说明，以 “；”开头。
5. 分界符（分隔符） 用于把语句中的各部分隔开，以便于区分。分界符包 括空格、冒号、分号或逗号等符号。
4.2 汇编语言程序的基本结构形式
三种基本结构形式：顺序程序结构，分支程序结构， 循环程序结构。
4.2.1 顺序程序结构 顺序结构程序是最简单的程序结构。程序既无分支、 循环，也不调用子程序，程序执行时一条接一条地 按顺序执行指令。
2、程序设计的一般步骤
（1）分析任务 （2）确定算法 （3）画流程图 （4）编写程序 （5）上机调试
查错、改错， 用指令的形式
对程序进行 将程序流程图
优化。
实现出来。
当接到程序设计的任务后， 首先对任务进行详尽的分析， 搞清楚已知的数据和想要得 到的结果，程序应该完成何 种的功能。明确在程序设计 时应该 “做什么” 。
根据实际问题的要求和指令系 统的特点，确定解决问题的具 体步骤。根据任务要求，对不 同的计算方法进行比较，选择 最适宜的算法。解决“怎样做” 的问题。
将解决问题的具体步骤用一种 约定的几何图形、指向线和必 要的文字说明描述出来，用图 形的方法描绘解决问题的思路。
例：3字节无符号数相加：其中被加数在内部RAM的50H、
51H和52H单元中；加数在内部RAM的53H、54H和55H单元 中；要求把相加之和存放在50H、51H和52H单元中，进位存 放在位寻址区的20H位中。
（1）分析任务 （2）确定算法 （3）画流程图 （4）编写程序 （5）上机调试
50H N1高字节 51H N1中字节 52H N1低字节 53H N2高字节 54H N2中字节 55H N2低字节
MOV R0, #52H;被加数的低字节地址 MOV R1, #55H;加数的低字节地址
MOV A, @R0 ADD A, @R1 ;低字节相加 MOV @R0, A ;存低字节相加结果
DEC R0
DEC R1
MOV A, @R0 ADDC A, @R1;中间字节带进位相加 MOV @R0, A ;存中间字节相加结果
DEC R0
DEC R1
MOV A, @R0 ADDC A, @R1;高字节带进位相加 MOV @R0, A ;存高字节相加结果
CLR A ADDC A, #00H;进位送00H位保存 MOV R0, #20H;存放进位的单元地址
MOV @R0, A
4.2.2 分支程序结构
分支结构也称为选择结构。为分支需要，程序设计时 应给程序段的起始地址赋予一个地址标号，以供选择分支 使用。分支结构又可分为单分支结构和多分支结构。
1. 单分支程序结构 单分支程序结构即二中选一，是通过条件判断实现
的。一般都使用条件转移指令对程序的执行结果进行判 断。
可实现单分支转移的指令有：JZ、JNZ、CJNE和 DJNZ。位状态转移指令：JC、JNC、JB、JNB和JBC 等。
（1）单分支结构举例 假定在外部RAM中有ST1、ST2和ST3共3个连续
单元，其中ST1和ST2单元中存放着两个无符号二进制 数，要求找出其中的大数并存入ST3单元中。
解：（1）分析任务：比较两个数的大小
（2）算法：算术运算、控制转移
（3）程序结构：单分支
（4）数据类型：单字节、二进制、无符号数
（5）数据结构：单元地址升序排列
（6）RAM单元安排：外部RAM单元
（7）采用寄存器间接寻址方式（R0、R1或DPTR）
（8）程序设计流程框图；
（9）程序清单；
开始
设置数据指针
取数据N1并暂存
Y N2保存于A中
取数据N2
N2≥N1 N
N1保存于A中
修改数据指针
保存大数
结束
START： CLR C
;进位位清0
MOV DPTR，#ST1 ;设置数据指针
MOVX A，@DPTR ;取第1个数
MOV R2, A
;第1个数存于R2
INC DPTR
;数据指针加1
MOVX A, @DPTR ;取第2个数
SUBB A, R2
;两数比较
JNC BIG1
;若第2个数大，则转向BIG1
XCH A, R2
;若第1个数大，则整字节交换
BIG0:
INC DPTR
MOVX @DPTR, A ;存大数
RET
BIG1:
MOVX A, @DPTR
上例中，如果采SJ用MPCJBINGE0 A， direct，rel指令，应如何修改程序？
（2）多重单分支结构举例 多重单分支结构中，通过一系列条件判断，进
行逐级分支。为此可使用比较转移指令CJNE实现。
例：假定采集的温度值Ta放在累加器A中。此外，在内部 RAM 54H单元存放温度下限值T54，在55H单元存放温度 上限值T55。若Ta＞T55,程序转向JW(降温处理程序)；若 Ta＜T54，则程序转向SW(升温处理程序)；若 T55≥Ta≥T54，则程序转向FH(返回主程序)。
CJNE A, 55H, LOOP1 ;若Ta≠T55,则转向LOOP1
AJMP FH
;若Ta＝T55,则返回
LOOP1: JNC JW
;若(CY)＝0,表明Ta＞T55,转降温处理程序
CJNE A, 54H, LOOP2 ;若Ta≠T54,则转向LOOP2
AJMP FH
;若Ta＝T54,则返回
LOOP2: JC SW
;若(CY)＝1,表明Ta＜T54,转升温处理程序
FH: RET
;若T55≥Ta≥T54,则返回主程序
例：已知：127≥X≥-128，求Y。设X，Y分别存放在外部 RAM 1000H和2000H单元中。
解：（1）分析任务：解方程 （2）算法：控制转移 （3）程序结构：多分支
1 y 1
0
x0 x0 x0
（4）数据类型：单字节、二进制、有符号数
（5）RAM单元安排：外部RAM单元
（6）采用寄存器间接寻址方式（R0、R1或DPTR）
（7）程序设计流程框图
（8）程序清单；
Y Y=0
开始
取数据X
X=0 N
X＜0 N
Y=1
Y Y=-1
保存数据Y 结束
返回
XAD BUF ORG START：MOV MOVX JZ JB MOV SJMP NEG: MOV SAV: MOV MOVX END
EQU EQU 1000H DPTR， A， SAV； ACC.7， A， SAV； A， DPTR， @DPTR，
1000H； 2000H；
#XAD ；数据X的地址送数据指针DPTR @DPTR； A←取数据X
X＝0转SAV NEG； X＜0转NEG，否则，X＞0 #01H；
#0FFH； (0FFH为-1补码) #BUF； 数据Y的地址送数据指针DPTR A； 保存Y值
上例中，如果采用CJNE指令，应如何修改程序？
XAD EQU
1000H；
BUF EQU
2000H；
ORG 1000H
START：MOV DPTR， #XAD ；数据X的地址送数据指针DPTR
MOVX A，
@DPTR； A←取数据X
CJNE A, #0, ANZ ； X≠0转ANZ
SJMP SAV；
ANZ： JC NEG ；X<0转NEG，否则，X>0
MOV A，
#01H；
SJMP SAV；
NEG: MOV A，
#0FFH； (0FFH为-1补码)
SAV: MOV DPTR， #BUF； 数据Y的地址送数据指针DPTR
MOVX @DPTR， A； 保存Y值
END
2. 多分支程序结构 多分支程序结构流程中具有两个以上条件可供选择。可 供使用的是变址寻址转移指令“JMP @A+DPTR”，但使 用该指令实现多分支转移时，需要有数据表格配合。
多分支程序结构
（1）通过数据表实现程序多分支
MOV A, n
;分支序号送A
MOV DPTR, #BRTAB ;地址表首址
MOVC A, @A+DPTR ;查表
JMP @A+DPTR ;转移
BRTAB:DB BR0-BRTAB ;地址表
DB BR1-BRTAB
DB BRn-BRTAB
BR0: …
分支程序
BR1: …
BRn: …
（2）通过转移指令表实现程序多分支
MOV A, n
RL A
;分支序号值乘以2
MOV DPTR, #BRTAB;转移指令表首址
JMP @A+DPTR
BRTAB: AJMP BR0
;转分支程序0
AJMP BR1
;转分支程序1
BR0: … BR1: …
AJMP BR127
;转分支程序127 ;分支程序
BRn: …
（3）其他实现程序多分支的方法
MOV DPTR, #BRTAB ;分支入口地址表首址
MOV A, R0
RL A
;分支转移值乘以2
MOV R1, A
;暂存A值
INC A
MOVC A, @A+DPTR ;取低位地址
PUSH ACC
;低位地址入栈
MOV A, R1
;恢复A值
MOVC A, @A+DPTR ;取高位地址
PUSH ACC
;高位地址入栈
RET
;分支入口地址装入PC
BRTAB:DW BR0
;分支程序入口地址表
DW BR1
DW BR127
例：假设键盘上有4个按键，功能说明如下表：
键功能
删除 读数据 写数据
插入
键值（分支程序序号）
00H 01H 02H 03H
键处理程序（分支程序）
ER DS XS CR
分析任务 确定算法 程序流程框图
DPTR←表首地址
A←分支序号×2
JMP @A+DPTR
序号=00H 序号=01H
序号=02H 序号=03H
ER分支程序 DS分支程序 XS分支程序 CR分支程序
假设转移指令表名称为BRTAB，分支程序序号已在A 中。
MOV DPTR， #BRTAB
CLR C
RLC A
JMP @A+DPTR；
ORG
3000H BRTAB3：10A0JHMP 3001H
3002H 3003H
320A0JHMP
3004H 3005H
330A0JHMP
3006H
340A0JHMP
3000H ERE：R；…OR…G ……转…3删1…0除0；H分支删程除序分支程序
ORG 3200H DSD：S；…………转…读…数；据分读支数程据序分支程序
ORG 3300H XSX：S；…………转…写…数；据分写支数程据序分支程序
ORG 3400H CRC：R；…………转…插…入；分支插程入序分支程序
END
（4）使用比较转移指令CJNE实现。
(A)=0? N
(A)=1? N
(A)=2?
N
Y 转向0分支
Y 转向1分支
Y 转向2分支
4.2.3 循环程序结构
循环结构是重复执行某个程序段。使用条件转移指令通 过条件判断来实现和控制循环。 循环程序一般由四个主要部分组成: