单片机应用技术 项目一 循环彩灯装置 第6讲 指令功能及汇编语言程序设计（一） 《单片机应用技术》精品课程组 湖北职业技术学院机电工程系.

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1 单片机应用技术 项目一 循环彩灯装置 第6讲 指令功能及汇编语言程序设计（一） 《单片机应用技术》精品课程组 湖北职业技术学院机电工程系

2 单片机应用技术 本讲主要内容 1. 设计范例——循环彩灯的制作 2. 指令讲解(数据传送类指令和控制转移指令)
3. 程序设计方法的介绍(延时程序　子程序　循环程序) 　

3 单片机应用技术 1. 设计范例——循环彩灯的制作 彩灯循环亮硬件原理图

4 单片机应用技术 1. 设计范例——循环彩灯的制作 彩灯循环亮硬件分析 二极管为什么发光
１. 此电路核心件是MCS-51单片机（AT89C51）。 2. 包括时钟电路、复位电路及输出电路。 3. 用P1口作输出口,直接驱动8只发光二极管。 二极管为什么发光

5 单片机应用技术 1. 设计范例——循环彩灯的制作 发光二极管
　 发光二极管是一种把电能转换成光能的半导体器件．它由ＰＮ节组成，在正向偏置的条件下导通，此时会发射出一定波长的光． 发光二极管的发光功率近似的与导通电流成正比．目前大多数产品可以由集成电路直接驱动

6 单片机应用技术 1. 设计范例——循环彩灯的制作 怎么设计的 51单片机 机器码 汇编语言程序 7401 F590 790A 7AC8
51单片机 机器码 汇编语言程序 STAT: MOV A , #01H ;高电平对应的发光二极管亮 LOOP: MOV P1, A 从P1口输出到发光二极管 MOV R1, #10 DEL1: MOV R2 , #200 DEL2: MOV R3, #126 DEL3: DJNZ R3, DEL3 DJNZ R2, DEL2 DJNZ R1, DEL1 RL A LJMP LOOP ;左移一位,下一个发光二极管亮 END 7401 F590 790A 7AC8 7B7E DBFE DAFA D9F6 23 024202 怎么设计的

7 单片机应用技术 1. 设计范例——循环彩灯的制作 彩灯循环亮软件分析 1.此程序包含了传送类指令 、控制转移类指令、移 位指令。
1.此程序包含了传送类指令 、控制转移类指令、移 位指令。 2.此程序包含了延时程序、循环程序

8 单片机应用技术 2 . 指令讲解 传送类指令 片内、片外 数据传送指令 数据交换指令 堆栈操作指令

9 单片机应用技术 2. 指令讲解 片内数据传送指令(16条) 格式： MOV 目的操作数， 源操作数
格式： MOV 目的操作数， 源操作数 direct A @Ri Rn #data 图中箭头为双向的表示数据可双向传递，例如Rn与Ａ之间，数据可由Rn送给A，也可由A送给Rn 。 注：MOV DPTR, #data ;16位立即数送数据指针DPTR中．此条指令 也属片内数据传送指令

10 单片机应用技术 2. 指令讲解 片外数据传诵指令(4条)
当你想把一个数送到单片机外部扩展RAM的某个单元或外部扩展I/O口某个端口，或者你想从该 单元、端口将数据取回到单片机内部的时候，就要用到片外数据传送指令。 MOVX A， @Ri ；A← ((Ri)) 片外 MOVX @Ri， A ； (Ri) 片外←A MOVX ；A← ((DPTR)) 片外 MOVX @DPTR， A ； (DPTR) 片外←A .共有4条指令。 选择单字节寻址，以当前寄存器区的RO或R1的内容作低8位地址，地址与数据分时从P0口输出，高8位地址由P2口默认给出，这种地址形式最多可访问256个外部RAM存储单元。 选择双字节地址。由数据指针产生外部RAM的16位地址，如前所述，P2口输出高8位地址（DPH内容），PO口分时输出低8位地址（DPL内容）或数据。这种地址形式可以访问64KB外部RAM存储空间。

11 单片机应用技术 2. 指令讲解 数据交换指令(5条) 1、指令： XCH A，〈byte〉 功能：交换累加器与字节变量中的数据。
例2.5 设RO寄存器内容为20H，累加器A内容为3FH，内部RAM的20H单元内容为 75H，若执行指令：XCH 则结果为：（20）=3FH，（A）=75H 2、指令：XCHD A, @Ri 功能：低半字节数据交换，执行操作（A3-0）←→（（Ri）3-0） 说明：累加器A中的低4位与由指定的寄存器间接寻址的内部RAM单元的低4位数 据进行交换。该指令不影响各寄存器的高4位，也不影响标志位。

12 单片机应用技术 2. 指令讲解 数据交换指令(5条) 例2．6 设RO内容为20H，累加器内容为36H，内部RAM的20H单元内容
为75H，若执行指令 XCHD A， @RO 其结果为 （20H）= =76H （A）= B=35H 3、指令：SWAP A A的高四位和其低四位交换， 如:当A内容为36H时执行SWAP A后A为63H

13 单片机应用技术 2. 指令讲解 堆栈指令 01H 23H 1、指令 PUSH direct 功能：把程序的中间数据送入堆栈，称为进栈。
说明：首先栈指针自动加1，执行（SP）←（SP）+1将栈指针移向堆栈中 的无数 据字节，然后将直接地址（direct）单元的内容送入SP所指向的栈 单元中，执行（SP）←（direct），不影响标志位。 例2.3、设堆栈指针为09H，数据指 针内容为0123H，试分析下列指令 的执行结果。 PUSH DPL PUSH DPH 执行结果为：（0AH）=23H， （0BH）=01H，（SP）=0BH 01H 23H 0BH 0AH 09H SP 初始

14 单片机应用技术 2. 指令讲解 堆栈指令 23H 01H 2、指令： POP direct 功能：把堆栈中的中间数据送入目的字节，称为出栈。
说明：读出由栈指针寻址的内部RAM单元内容。送到指定的直接寻址的字节单 元，然后栈指针自动减1，即执行操作： （direct）←((SP)),(SP) ←(SP)-1;指令执行不影响标志位。 23H 01H 例2.4 设（SP）=32H，内部RAM的31H， 32H单元中的内容分别为23H，01H，试 分析下列指令的执行结果。 POP DPH POP DPL 执行结果为（DPTR）=0123H, (SP) =30H。 初始 SP 32H 31H 30H

15 单片机应用技术 2. 指令讲解 控制转移指令 长转移指令 LJMP 目标语句 说明：目标语句可以是程序存储器64KB空间的任何地方。
绝对转移指令 AJMP 目标语句 例： 4002H AJMP MM …… 4600H MM： MOV A，#00H 注意：目标语句必须和当前语句同页。在51单片机中，64KB程序存储器分成32页，每页2KB(7FFH)。

16 单片机应用技术 2. 指令讲解 短跳转指令 SJMP 目标语句(rel) 例： 4060H SJMP LOOP ……
4090H LOOP：MOV A，#0FFH 注意：短跳转的目标语句地址必须在当前语句向前127（7FH）字节，向 后128（80H）字节，否则在进行程序编译时会出错。

17 单片机应用技术 2. 指令讲解 减1条件转移指令组 DJNZ Rn，目标地址(rel)；如果(Rn)-1≠0，则程序跳转到目标语句，
否则顺序执行下一条语句。 DJNZ direct,目标地址(rel) ；如果(direct)-1≠0，则程序跳转到目标语 句，否则顺序执行下一条语句。 例: 将8031内部RAM的40H~4FH单元置初值A0H~AFH。 程序为： MOV RO，#40H ；RO赋值，指向数据单元 MOV R2，#10H ；R2赋值，为传送字节数 MOV A，#0A0H ；A赋值 RO，A ；开始传送 INC，RO ；修改地址指针 INC A ；修改传送数据 DJNZ R2，LOOP ；未传送完，继续循环传送 RET ；否则，传送结束 。 DJNZ指令在程序中的主要用 途是进行程序的循环控制

18 例1：当前fosc=12MHz，试计算下面延时程序的延时时间。 因为fosc=12MHz，故 T机=12/fosc=1us
单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍(延时程序.子程序.循环程序) 1、延时程序 延时程序是一种应用较为广泛的小程序，一般采用多条语句循环执行来实现延时。 例1：当前fosc=12MHz，试计算下面延时程序的延时时间。 因为fosc=12MHz，故 T机=12/fosc=1us DEL1：MOV R3，#10 　 1机 DEL2： NOP 　　 　　 机 　 　 NOP 　　　 　 1机 DJNZ R3，DEL 机 t1= (1T机+1T机+2T机) ×10+ 1T机=41us 循环次数 循环体

19 单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍 例2：来看看下面这个程序能够实现的延时时间： T机=12/fosc=12/12MHz=1us
DEL：MOV R5，#50 DEL1：MOV R4，#100 DEL2: NOP NOP DJNZ R4，DEL2 DJNZ R5，DEL 1T机 2T机 第2循环体 t1 t1= (1T机+1T机+2T机) ×100+ 1T机=401us t2=(t1+ 2T机) ×50+ 1T机=12182us=20.151ms

20 单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍 为了便于观察，在这里相邻两个数字之间我们延时1 秒，延时程序可参考下面这个程序：
为了便于观察，在这里相邻两个数字之间我们延时1 秒，延时程序可参考下面这个程序： MOV P1, #0F9H DEL：MOV R7，#10 DEL1：MOV R6，#123 DEL2: MOV R5，#200 DEL3： NOP NOP DJNZ R5，DEL3 DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 MOV P1, #0A4H DEL：MOV R7，#10 DEL1：MOV R6，#123 DEL2: MOV R5，#200 DEL3： NOP NOP DJNZ R5，DEL3 DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1

21 单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍 DEL：MOV R7，#10 MOV P1，#0B0H
则部分范例程序为： ORG H MAIN：MOV P1，#0F9H MOV P1，#0A4H DEL：MOV R7，#10 DEL1：MOV R6，#123 DEL2: MOV R5，#200 DEL3： NOP NOP DJNZ R5，DEL3 DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 DEL：MOV R7，#10 DEL1：MOV R6，#123 DEL2: MOV R5，#200 DEL3： NOP NOP DJNZ R5，DEL3 DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 MOV P1，#0B0H 这样一来，程序显得有些冗长，对于这种在一个程序中反复出现的程序段，我们可以采用子程序的结构来实现。

22 单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍 2.子程序：在程序中反复多次执行的程序段，可编写为子程 序，在使用时通过主程序调用就可以使用它。这样不但可以减少编程工作量，也缩短了程序的长度。 例如实例二中用到的延时程序 DEL：MOV R7，#10 DEL1：MOV R6，#123 DEL2: MOV R5，#200 DEL3： NOP NOP DJNZ R5，DEL3 DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 RET 可设计为标号为DEL，以返回 指令RET结束的子程序。 子程序的使用： 1、子程序调用： 指令：ACALL ××× ；绝对调用，2KB范围 LCALL ××× ；长调用，64KB范围 2、子程序返回： 指令：RET ；子程序返回指令 RETI ；中断子程序返回指令

23 单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍 ORG 0000H MAIN： CLR P3.2 MOV P0，#0F9H LCALL DEL
MOV P0，#0A4H LCALL DEL MOV P0，#0B0H LCALL DEL MOV P0，#99H MOV P0，#92H SJMP MAIN DEL：MOV R7，#10 ………… DJNZ R7，DEL1 RET END

24 单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍 3.循环程序：在程序中需要反复执行的程序段，为了避免在程序中多次的编写，可以通过利用条件转移或无条件转移指令来控制程序的执行。结构流程图一般如下图所示： 用于设计循环初值、循环次数 循环控制 循环初始化 循环体 下一条指令 N Y 程序中反复执行的内容 用于判断循环是否结束（通常采用次数递减的方法）

25 单片机应用技术 3. 程序设计方法的介绍 循环初始化 循环体 循环控制 ORG 0000H MAIN: MOV A, #01H ;初始状态
MOV R0, # ;共8位 L1： MOV P1, A ;D1发光 LCALL DEL ;延时子程序 RL A ;状态下移1位 DJNZ R0，L1; 循环判断 SJMP MAIN ;循环 循环初始化 循环体 循环控制

26 单片机应用技术 4. 程序设计一般步骤 2.分配系统资源及存储单元； 3.绘制程序流程图； 4.设计程序，并反复调试和修改。
1. 分析课题，确定解决方案和算法； 2.分配系统资源及存储单元； 3.绘制程序流程图； 4.设计程序，并反复调试和修改。

27 单片机应用技术 4. 程序设计一般步骤 彩灯循环设计

28 4. 程序设计一般步骤(彩灯循环亮程序设计实例)
单片机应用技术 4. 程序设计一般步骤(彩灯循环亮程序设计实例) ORG H MAIN: MOV P1, #80H ;D7发光 MOV P1, #40H ;D6发光 MOV P1, #20H ;D5发光 MOV P1, #10H ;D4发光 MOV P1, #08H ;D3发光 MOV P1, #04H ;D2发光 MOV P1, #02H ;D1发光 MOV P1, #01H ;D0发光 SJMP MAIN ;循环

29 单片机应用技术 4. 程序设计一般步骤(彩灯循环亮程序设计实例) 彩灯循环另一种程序结构： ORG 0000H
MAIN: MOV A, #01H ;初始状态 MOV R0, # ;共8位 L1： MOV P1, A ;D1发光 LCALL DEL ;延时子程序 RL A ;状态上移1位 DJNZ R0，L1; 循环判断 SJMP MAIN ;循环

30 4. 程序设计一般步骤——流程图中各种符号的含义
单片机应用技术 4. 程序设计一般步骤——流程图中各种符号的含义 终结符（用于程序段的开始、结束处） 进程（用于程序中顺序执行的部分） 箭头（用于表示程序的执行方向） 判断菱形（用于程序中出现分支的情况） 文字描述（用于描述程序的执行条件）