华中科技大学单片机实验二报告.docx

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华中科技大学单片机实验二报告

《单片机实验》报告

实验名称分支程序设计

指导教师冬生

专业班级

学号

联系方式

一．任务要求

熟练掌握KeilC环境下汇编语言程序的调试方法，加深对汇编语言指令、机器码、寻址方式等基本容的理解，掌握分支程序和简单程序的设计与调试方法，了解并行IO口的使用。

1.设有8bits符号数X存于外部RAM单元，按以下方式计算后的结果Y也存于外部RAM元，请按要求编写程序。

2.利用51系列单片机设计一个24小时制电子时钟，电子时钟的时、分、秒数值分别通过P0、P1、P2端口输出（以压缩BCD码的形式）。

P3.0为低电平时开始计时，为高电平时停止计时。

提高部分（选做）：

a.实现4位十进制加、减1计数，千位、百位由P1口输出；十位、个位由P2口输出。

利用P3.7状态选择加、减计数方式。

b.利用P3口低四位状态控制开始和停止计数，控制方式自定。

二．设计思路

1.分段函数设计

对于第一个任务，根据变量X的值的不同进行相应的计算。

所以我们首先要判断X的值属于那个围。

我们可利用比较转移指令CJNE来判断X是否等于临界值20,40，若不等，再根据执行CJNE指令后的进位位CY的值来判断X与临界值的的大小关系，如：

CY=0则X大于临界值，CY=1则X小于临界值；然后根据X的值所在的区间进行相应的计算。

应该注意的是，除法计算中可能产生余数，商和余数应该分开存储，若乘方运算结果大于255，高八位与低八位应分开存储

2．24进制时钟

本程序须可以构建两部分循环。

首先构建一个三重循环实现“一秒延时”，循环体利用NOP指令（单字节指令，1µs）经多次循环达到延时一秒的效果。

再利用已经构建好的“一秒延时”部分，设计计时系统的三重循环，秒（0-59）、分（0-59）、时（0-23）。

秒和分计60次，小时计24次，但，是从0开始计，所以在分、秒达到59，小时达到23时，下一次应该为零。

程序运行时修改P3.0的值可以实现暂停和继续的功能

三．资源分配

1.分段函数

根据题目的条件，首先，设该8位无符号数为30H，把片外地址4000H分配给它，把片外地址4001H和4002H分配给经分段函数计算得到的结果Y。

按位取反计算结果存于4001H单元，而除法计算结果的商与余数和乘方计算中结果的高、低八位分开存储于4001H-4002H单元。

用寄存器A,B来存放在乘除运算中所得的中间结果。

2.二十四进制时钟

工作寄存器R0、R1、R2分别用于秒、分、时循环次数的设定，R3、R4分别用于分与时的循环计数，R5-R7用于“一秒延时”中三重循环的循环次数设定。

秒、分、时数值分别由P2、P1、P0端口输出。

四．流程图

N

Y

N

Y

NY

YN

N

Y

N

Y

YN

NY

五．源代码

1.分段函数

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0100H

MAIN:

MOVA,#29H;将8位无符号数赋给A

MOVDPTR,#4000H;定义数据指针

MOVXDPTR,A;将X存于片外RAM

CLRC;将进位位清零

KIND1:

CJNEA,#14H,KIND2;将A与14H比较，若不等于14H，跳转至KIND2

OUT1:

CPLA;对A中容取反

MOVDPTR,#4001H;定义数据指针

MOVXDPTR,A;将计算结果存于片外地址4001H

SJMPDONE

KIND2:

JNCKIND3;判断进位位CY是否为0，若为0，跳转至KIND3

SJMPOUT1;否则跳转至OUT1

KIND3:

CLRC;将进位位清零

CJNEA,#28H,KIND4;将A中容与28H比较，若不等于28H，跳转至KIND4

OUT2:

MOVB,A;将A中容赋给B

MULAB;计算X的平方，将结果高八位存于B，低八位存于A

MOVDPTR,#4001H;定义数据指针

MOVXDPTR,A;将结果低八位存于片外地址4001H

INCDPTR;数据指针加一

MOVA,B;将B中容赋给A

MOVXDPTR,A;将结果高八位存于片外地址4002H

SJMPDONE

KIND4:

JNCOUT2;判断进位位是否为0，若为0，跳转至OUT2

SJMPOUT3;否则跳转至OUT3

OUT3:

MOVB,#02H

DIVAB;计算X/2，将商存于A，余数存于B

MOVDPTR,#4001H;定义数据指针

MOVXDPTR,A;将商存于片外地址4001H

INCDPTR;数据指针加1

MOVA,B

MOVXDPTR,A;将余数存于片外地址4002H

SJMPDONE

DONE:

SJMP$

END

2.24小时时钟

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0100H

MAIN:

MOVR0,#00H

MOVP0,#00H;时钟位清零

MOVP1,#00H;分钟位清零

MOVP2,#00H;秒钟位清零

START:

P3.0,START;P3.0为低电平开始计数，高电平停止计数

MOVR2,P2;P2的值存入R2

CJNER2,#60H,DEL;秒钟达到60继续，不足60跳转

MOVP2,#00H;秒钟清零

MOVA,P1

ADDA,#01H;分钟位加1

DAA;分钟位改为BCD码

MOVP1,A

MOVR1,P1;P1的值存入寄存器R1

CJNER1,#60H,DEL;分钟达到60继续，不足60跳转

MOVP1,#00H;分钟清零

MOVA,R0

ADDA,#01H;时钟位加1

DAA;时钟位改为BCD码

MOVR0,A

MOVP0,A

CJNER0,#24H,DEL;时钟达到24继续，不足24跳转

MOVP0,#00H;时钟位清零

MOVR0,#00H

DEL:

MOVR7,#24;延时程序

LOOP1:

MOVR6,#61

LOOP2:

MOVR5,#170

LOOP3:

NOP

NOP

DJNZR5,LOOP3

DJNZR6,LOOP2

DJNZR7,LOOP1

MOVA,P2

ADDA,#01H;秒钟位加1

DAA

MOVP2,A

SJMPSTART

END

六.程序测试方法与结果、软件性能分析

1.分段函数

改变X的值，分别在不同的X值时运行程序，结果如下截图

（1）X=29H

（2）X=21H

（3）X=0CH

结果与预测相符合，程序正确。

2.24小时时钟程序

暂停时

思考题：

1．实现多分支结构程序的主要方法有哪些？

举例说明。

答：

1.是利用条件转移指令实现，如DJNZ,JNC等等

例如：

例如，判断两个单字节无符号数的大小（分别存于片RAM的40H和41H单元）并把大数存入42H单元。

可以用判断CY的转移指令JNC来实现，程序如下：

JUDGE:

MOVA,40H

CLRC

SUBBA,41H

JNCLP

MOV42H,41H

RET

LP:

MOV42H,40H

RET

2.利用分支表来实现，如分支地址表、转移指令表、地址偏移量表。

例如：

根据R3的值控制转向8个分支程序。

采用分支地址表实现：

MOVDPTR,#BRATAB;取表首地址

MOVA,R3

ADDA,R3;A←R3×2

JNCNADD

INCDPH;R3×2进位加到DPH

NADD:

MOVA,R4;暂存A

MOVCA,A+DPTR;取分支地址高8位

XCHA,R4

INCA

MOVCA,A+DPTR;取分支地址低8位

MOVDPL,A;分支地址低8位送DPL

MOVDPH,R4;分支地址高8位送DPH

CLRA

JMPA+DPTR;转相应分支程序

BRATAB:

DWSUBR0;分支地址表

DWSUBR

DWSUBR7

2．在编程上，十进制加1计数器与十六进制加1计数器的区别是什么？

怎样用十进制加法指令实现减1计数？

答：

十进制加一后需要在计算结果的基础上进行修正，运用DA指令，而十六进制加一指令所得结果即为最终结果，无需进行修正。