单片机第二次试验报告分支程序设计.docx
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单片机第二次试验报告分支程序设计
《微机实验》报告
实验名称分支程序设计实验
专业班级姓名学号序号
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、寻址方式等基本内容的理解，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单元，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，相当于设计一个分段函数程序，根据变量X的值所处的区间进行相应的计算。
由学过的知识知道，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，易知CY=0则X大于临界值，CY=1则X小于临界值；如此，再进行相应的计算。
另外，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小时制时钟程序
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）。
需要注意的是，在小时、分、秒达到59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。
3.加一减一程序
先初始化P1和P2，然后当P3低四位均为0作为开始计数的标志，每次计数中插一个延时程序。
P3.7为0时进行加1计数：
先把低2位从P2中取出至A，对A进行ADD加一计数并进行十进制修正，然后存进P2；再把高2位从P1取出至A，对A进行ADDC的加进位操作并十进行进制修正，然后存进P1。
P3.7为1时进行减一计数：
只需改用ADD指令加上1的补码即可，高2位在第二位为99时进行同样的操作，最后分别用P1和P2输出高2位和低2位。
即可实现所需功能。
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。
2.二十四小时制时钟
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。
3.加、减1计数程序：
将十进制数的千位数和百位数存于P1，将十进制数的十位数和个位数存放于P2，P3.0至P3.3为是否进行计数的4个控制位，P3.7为选择加一或减一的计数方式的控制位 ；R3，R4，R5为计数中的延时程序指定循环次数。
4、流程图
1.分段函数
N
Y
N
Y
NY
YN
2.时钟程序
Y
N
Y
NY
5．源代码
1.分段函数
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVA,#30H;将8位无符号数赋给A
MOVDPTR,#4000H;定义数据指针
MOVX@DPTR,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中内容取反
MOVDPTR,#4001H;定义数据指针
MOVX@DPTR,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中内容与28H比较，若不等于28H，跳转至KIND4
OUT2:
MOVB,A;将A中内容赋给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
MOVX@DPTR,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中内容赋给A
MOVX@DPTR,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
MOVX@DPTR,A;将商存于片外地址4001H
INCDPTR;数据指针加1
MOVA,B
MOVX@DPTR,A;将余数存于片外地址4002H
SJMPDONE
DONE:
SJMP$
END
2.时钟程序
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:
JBP3.0,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
3.加一减一程序
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVP1,#00H;P1端口置零
MOVP2,#00H;P2端口置零
MOVP3,#7FH;P3端口置#7FH
START:
JBP3.0,START
JBP3.1,START
JBP3.2,START
JBP3.3,START;判断是否开始计时
LJMPDELAY;跳转到延时子程序
DELAY:
MOVR7,#24
DEL1:
MOVR6,#61
DEL2:
MOVR5,#170
DEL3:
NOP
NOP
DJNZR5,DEL3
DJNZR6,DEL2
DJNZR7,DEL1;延时1秒
JBP3.7,DOWN;P3.7为0时，加1计数；P3.7为1时，减1计数
LJMPUP
DOWN:
MOVA,P2
CLRC
SUBBA,#01H
MOVR1,A
ANLA,#0FH
MOVR7,A
MOVA,R1
ANLA,#0F0H
MOVR1,A
MOVA,P1
SUBBA,#00H
MOVR0,A
ANLA,#0FH
MOVR6,A
MOVA,R0
ANLA,#0F0H
MOVR0,A
CJNER7,#0FH,LOOP1
MOVR7,#09H
LOOP1:
CJNER1,#0F0H,LOOP2
MOVR1,#90H
LOOP2:
CJNER6,#0FH,LOOP3
MOVR6,#09H
LOOP3:
CJNER0,#0F0H,LOOP4
MOVR0,#90H
LOOP4:
MOVA,R1
ADDA,R7
DAA
MOVP2,A
MOVA,R0
ADDA,R6
DAA
MOVP1,A
LJMPDELAY;减1计数子程序
UP:
MOVA,P2
ADDA,#01H
DAA
MOVP2,A
MOVA,P1
ADDCA,#00H
DAA
MOVP1,A
LJMPDELAY;加1计数子程序
END
6、程序测试方法与结果、软件性能分析
1.分段函数
对于分段函数的问题，可以将X设为某一值，运行程序，观察各个寄存器及有关地址中内容，进行验证。
截图如下：
（1）X=30H
（2）X=0AH
（3）X=18H
经验证，所有结果正确，且运行程序过程中并未出现任何问题，故源程序正确
2.24小时时钟程序
附加：
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。
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：
1.一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（分别存于片内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
二是利用分支表来实现，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
JMP@A+DPTR;转相应分支程序
BRATAB:
DWSUBR0;分支地址表
DWSUBR
•••
DWSUBR7
2.十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。
用十进制加法指令实现减1计数，可通过以下代码实现：
……
ADDA,#63H
DAA
……
7、心得与体会
本次实验三个任务都是利用分支结构来实现特定的功能，这就要求我们要能够深刻理解分支程序的程序结构，熟练掌握其实现方法并灵活加以运用。
通过本次试验，强化了各种指令的应用，并且学会了熟练使用分支程序的方法。
在独立完成实验的同时，锻炼了我们保持冷静，独立思考的能力。
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