AVR汇编百例浮点程序库.docx

1、AVR汇编百例 浮点程序库 ;范例62 .ORG $A00 EXCH: MOV R5,R8 ;两浮点数交换子程序 MOV R8,R12 MOV R12,R5EXCH1: MOV R5,R9 ;尾数交换 MOV R9,R13 MOV R13,R5 MOV R5,R10 ;双字节交换 MOV R10,R14 MOV R14,R5 MOV R5,R11 MOV R11,R15 MOV R15,R5 RETDP: ANDI R16,$7F ;处理积/商数符，计算积/商阶码子程序 SBRC R9,7 SUBI R16,$80 SBRC R13,7 SUBI R16,$80 ;积/商符号放在r16,7 A

2、DD R12,R8 ;移码相加（除数阶码已求补） LDI R17,$80 BRCC DP1 ADD R12,R17 ;移码求和有进位，将和再加上$80,再有进位为溢出 RETDP1: SUB R12,R17 ;移码求和无进位，将和减去$80,有借位 RET ;或差为0也为溢出NEG3: COM R15 ;3字节数据求补 COM R14 ;先求反后加1 COM R13INC3: LDI R17,255 SUB R15,R17 ;以减去-1代替加1 SBC R14,R17 SBC R13,R17 RET;范例63 ;浮点数比较大小子程序 X1为被减数 X2为减数FPCP: SBRC R9,7 ;X

3、1为正，跳行 RJMP CP1 SBRC R13,7 ;X2为正，跳行 RJMP CP2 ;X1，X2异号FPCP1: CP R11,R15 ;X1，X2皆为正，以尾数低位字节，中位字节，高位字节和 CPC R10,R14 ;阶码的顺序（按无符号数）进行比较 CPC R9,R13 ;不等，阶码大者浮点数值也大；只有阶码和尾数对应相等， CPC R8,R12 ;两浮点数才相等 RET ;比较结果：Z=1时X1=X2，否则C=0时X1X2,C=1时X1X2,C=1时X124,取被加数为和NX2A: LSR R13 ROR R14 ROR R15 DEC R17 BRNE NX2A ;加数阶小，右移

4、加数对阶 MOV R12,R8 ;取被加数阶为和之阶 BRCC GOON RCALL INC3 ;舍入移出位 RJMP GOONNX3: CPI R17,24 BRCC COM1 ;阶差24,取加数为和LOOP: LSR R9 ROR R10 ROR R11 DEC R17 BRNE LOOP ;加数阶大，右移被加数对阶 BRCC GOON RCALL INC3A ;舍入移出位GOON: SBRC R16,6 SUBI R16,$80 SBRS R16,7 ;判别两数是否同号 RJMP SAMS ;同号转 SUB R15,R11 ;异号，执行减法，加数为被减数 SBC R14,R10 SBC

5、R13,R9 BRCC NOM ;够减转 SUBI R16,$40 ;否则被减数数符求反为和之数符 RCALL NEG3 ;并将差求补NOM: MOV R17,R13 OR R17,R14 OR R17,R15 BREQ DON0 ;差为0转NMLOP: SBRC R13,7 RJMP COM1 LSL R15 ROL R14 ROL R13 DEC R12 BRNE NMLOP ;规格化OV1: SEV ;阶码变为0，下溢（可取为0，不算溢出） RETSAMS: ADD R15,R11 ADC R14,R10 ADC R13,R9 ;两数同号，执行加法 BRCC COM1 ROR R13 R

6、OR R14 ROR R15 INC R12 ;有进位时右规1次($7F+1=$80溢出) BREQ OV1 ;阶码增1后变为0为上溢 BRNC COM1 RCALL INC3COM1: CLV SBRC R16,6 RETCOMA: LDI R17,$7F AND R13,R17 ;正数数符为0DON: RETEXAD: RCALL SAV0 ;取被加数为和 SBRS R16,7 RJMP COMA ;配置数符 RETDON0: CLR R12 ;浮点数为0 RET;范例65 ;浮点乘法子程序FPMU: TST R8 BREQ M0 ;被乘数为0，积为0 TST R12 BRNE M1 ;乘

7、数为0，积也为0M0: RJMP G0 M1: RCALL DP ;处理积符号，计算积之阶码 BRCS OV2 BREQ OV2 ;判断溢出 LDI R17,$80 OR R9,R17 OR R13,R17 ;恢复尾数最高位 MOV R5,R13 MOV R6,R14 MOV R7,R15 ;乘数转入R5，R6，R7 LDI R17,25 ;设右移部分积次数 CLR R13 CLR R14 CLR R15 ;r13r14r15清除,存放积 CLCLOOP1: BRCC M2 ADD R15,R11 ADC R14,R10 ADC R13,R9 ;乘数右移移出位为1,被乘数加入部分积1次M2:

8、ROR R13 ROR R14 ROR R15 ROR R5 ROR R6 ROR R7 ;部分积连同乘数右移1位 DEC R17 BRNE LOOP1 ;尾数相乘计算完成？ SBRC R13,7 RJMP M3 ;乘积最高位为1 转 ROL R5 ROL R15 ROL R14 ROL R13 ;乘积最高位为0，高4位字节左移1位 SBRS R5,7 RJMP M5 RCALL INC3 ;末位字节舍入 BRNE M5 SEC ;舍入后R13变为0 ROR R13 ;将其改为$80(即0.5) RJMP COM2M5: DEC R12 ;舍入后R13不为0 BRNE COM2 ;阶码减1OV

9、2: SEV ;变为0为溢出 RETM3: SBRC R5,7 RCALL INC3 ;乘积低3位字节舍入COM2: LDI R17,$7F SBRS R16,7 AND R13,R17 ;正数将符号位请除DON2: CLV RET;范例66FPDI: TST R12 ;浮点除法子程序 BREQ OV3 ;除数为0,溢出 TST R8 BRNE D1 RJMP G0 ;被除数为0,商为0D1: NEG R12 ;除数阶码求补，以加补码代替减原码 RCALL DP ;处理商符号，计算商之阶码 BRCS OV3 BREQ OV3 ;判断溢出 LDI R17,$80 OR R9,R17 OR R13

10、,R17 ;恢复尾数最高位FPD3: LDI R17,25 ;左移相减试商25次，最后1次舍入 SUB R11,R15 SBC R10,R14 SBC R9,R13 BRCS D2 ;第一次尾数相减试商 INC R12 ;够减，商阶增1 SEC BRNE D3 ;商阶增1后不为0，转计商；否则为溢出OV3: SEV RETD2: ADD R11,R15 ADC R10,R14 ADC R9,R13 ;不够减则恢复被除数LOOP2: LSL R11 ROL R10 ROL R9 ;被除数算术左移 BRCS D4 ;进位位为1，够减，本位商1 SUB R11,R15 SBC R10,R14 SBC

11、 R9,R13 ;否则相减试商 BRCS D2A SEC RJMP D3 ;够减，本位商1D2A: ADD R11,R15 ;不够减，恢复被除数 ADC R10,R14 ADC R9,R13 CLC ;本位商0 RJMP D3D4: SUB R11,R15 SBC R10,R14 SBC R9,R13 ;被除数减去除数D3: DEC R17 BRNE D5 ;除法未完成，循环(1-1=0,不溢出) MOV R13,R5 MOV R14,R6 MOV R15,R7 ;取回商 BRCC COM3 RCALL INC3 ;第25位商舍入（$800000-$FFFFFF不溢出，故INC3不会溢出！）C

12、OM3: LDI R17,$7F SBRS R16,7 AND R13,R17 ;配置商数符DON3: RETD5: ROL R7 ;在R5，R6，R7中记商（不必预先清除） ROL R6 ROL R5 ;商数左移1位并记商RJMP LOOP2;范例67FPSQ: ANDI R16,$7F ;模拟手算开平方子程序 SBRC R13,7 ORI R16，$80 ;负数 建虚根标志FPS0: TST R12 BREQ DON4 ;0的平方根为0 LDI R17,$80 OR R13,R17 ;恢复尾数最高位 LSR R12 ;阶码算术右移1位 BRCC FSQ2 INC R12 ;移出位舍入 RC

13、ALL INC3 ;先将位数增1（提前舍入） BRCS FSQ1 ;C=1，不够减 SEC ROR R13 ;若尾数变为0将其改为0.5($80-r13) RJMP FSQ2FSQ1: LSR R13 ROR R14 ROR R15 ;否则将为数算术右移FSQ2: LDI R17,25 ;开出25位根,末位舍入 MOV R8,R17 LDI R17,$40 ADD R12,R17 ;根恢复为移码 CLR R5 CLR R6 CLR R7 ;根扩展区清除 CLR R9 CLR R10 CLR R11 ;根存储区清除FSQ3: SUB R13,R17 SBC R7,R11 SBC R6,R10 S

14、BC R5,R9 ;试根 BRCS FSQ3A SEC RJMP FSQ4 ;够减，本位根1FSQ3A: ADD R13,R17 ADC R7,R11 ADC R6,R10 ADC R5,R9 ;否则恢复开平方数之尾数 CLC ;本位商0 FSQ4: DEC R8 BRNE FSQ5 ;开出第25位根?FQDON: MOV R13,R9 MOV R14,R10 MOV R15,R11 ;回送根尾数 BRCC COM4 RCALL INC3 ;第25位根舍入COM4: LDI R17,$7F AND R13,R17 ;根尾数为正数DON4: RETFSQ5: ROL R11 ROL R10 RO

15、L R9 ;根尾数带进位左移,记根 LSL R15 ROL R14 ROL R13 ROL R7 ROL R6 ROL R5 LSL R15 ROL R14 ROL R13 ROL R7 ROL R6 ROL R5 ;开平方数之尾数连同扩展区左移2位 BRCC FSQ3 ;未产生进位，循环 RJMP FQDON ;否则进位为第25位根（不须试,并结束子程序）！;范例68 ;牛顿迭代开平方子程序FSQR: TST R12 BREQ SQRT ;0的平方根为0 ANDI R16,$7E SBRC R13,7 ORI R16,$80 ;虚根标志 SBRC R12,0 INC R16 ;阶码为奇数 L

16、DI R17,$7F AND R13,R17 ;尾数变为正数 LSR R12 LDI R17,$40 ADC R12,R17 ;得到根之移码 PUSH R12 ;暂存 LDI R17,$80 MOV R12,R17 SBRC R16,0 INC R12 ;得到X1的阶码(0.5X12) RCALL LD1 ;存 X1 LSR R13 ROR R14 ROR R15 LDI R17,$40 SBRS R16,0 ;阶码为奇数时算术右移尾数即得到X1之尾数；否则将其最 ;高位字节加上$40 OR R13,R17 ;得到首次根r0=(1+x1)/2 LDI R17,3 MOV R0,R17 ;迭代3

17、次FSQLP: RCALL LD2 RCALL GET1 RCALL FPDI RCALL GET2 RCALL FPAD DEC R12 ;计算r(i+1)=(x1/ri+ri)/2 DEC R0 BRNE FSQLP ;r3的尾数为根之尾数 POP R12 ;取回根之阶码SQRT: RET ;r16,7=1 为虚数根;范例69 ;基本运算程序的演示程序 DMST1: .EQU SPL=$3D .EQU SPH=$3E LDI R16,2 ;high(ramend) OUT SPH,R16 LDI R16,$5F ;low(ramend) OUT SPL,R16 LDS R11,$60 ;r

18、11,7:数符 r11,6 ：阶符 r11,5-0:阶(最大为38) LDS R12,$61 ;r12-r15:尾数 LDS R13,$62 LDS R14,$63 LDS R15,$64 ;尾数共8位BCD码 RCALL DTOB ;转为二进制浮点数 RCALL LD2 ;暂存 LDS R11,$65 ;r11,7:数符 r11,阶符 r11,5-0:阶(最大为38) LDS R12,$66 ;r12-r15:尾数 LDS R13,$67 LDS R14,$68 LDS R15,$69 RCALL DTOB ;转为二进制浮点数 RCALL GET2 ;取第一操作数 RCALL FPAD ;调

19、基本运算子程序之一(FPSU/FPMU/FPDI) RCALL BTOD ;转回十进制浮点数DMRET: RJMP DMRET;范例70 ;辅助子程序KP2: MOV R8,R12 ;复制第二操作数 MOV R9,R13 MOV R10,R14 MOV R11,R15 RETLD1: STS $70,R12 ;存浮点数 STS $71,R13 STS $72,R14 SYS $73,R15 RETLD2: STS $74,R12 ;存浮点数 STS $75,R13 STS $76,R14 STS $77,R15 RETLD3: STS $78,R12 ;存浮点数 STS $79,R13 STS

20、 $7A,R14 STS $7B,R15 RETGET1: LDS R8,$70 ;取浮点数 LDS R9,$71 LDS R10,$72 LDS R11,$73 RETGET2: LDS R8,$74 ;取浮点数 LDS R9,$75 LDS R10,$76 LDS R11,$77 RETGET3: LDS R8,$78 ;取浮点数 LDS R9,$79 LDS R10,$7A LDS R11,$7B RETINVPI: LDI R17,$86 ;取浮点数180/ MOV R8,R17 LDI R17,$65 MOV R9,R17 LDI R17,$2E MOV R10,R17 LDI R1

21、7,$E1 MOV R11,R17 RETG90: LDI R17,$87 ;取浮点数90 MOV R8,R17 LDI R17,$34 MOV R9,R17 CLR R10 CLR R11 RETDTOR: RCALL PI18 ;角度化为弧度 RJMP FPMURTOD: RCALL INVPI ;弧度化为角度 RJMP FPMUGHPI: LDI R17,$81 ;取浮点数/2 MOV R8,R17 LDI R17,$49 MOV R9,R17 LDI R17,$0f MOV R10,R17 LDI R17,$DB MOV R11,R17 RETG01: LDI R17,$7D ;取浮点

22、数0.1 MOV R8,R17 LDI R17,$4C MOV R9,R17 LDI R17,$CC MOV R10,R17 LDI R17,$CD MOV R11,R17 RETG1: LDI R17,$81 ;取浮点数1 MOV R8,R17 CLR R9 CLR R10 CLR R11 RETPI18: LDI R17,$7B ;取浮点数/180 MOV R8,R17 LDI R17,$0E MOV R9,R17 LDI R17,$FA MOV R10,R17 LDI R17,$35 MOV R11,R17 RETGINT: LDI R17,R12 ;浮点数取整 CPI R17,$81

23、BRCC GINT1 RCALL G0 ;阶码$97,溢出 RCALL BRK ;分解出整数部分（在R9 R10 R11） SBRS R16,1 RET ;正数返回NEG3A: COM R11 ;负数求(r9 r10 r11)之补 COM R10 COM R9INC3A: LDI R17,255 SUBI R11,R17 SBCI R10,R17 SBCI R9,R17 ;求反后加1 RETGOVER: ORI R16,$20 ;设整数部分超过23位标志 RETBRK: ANDI R16,$DF ;将正浮点数分解为整数/小数两部分 LDI R17,$80 OR R13,R17 ;恢复尾数最高位

24、 CLR R9 CLR R10 CLR R11 MOV R17,R12 SUBI R17,$80 BREQ BRKRT BRCS LOOPT CPI R17,$19 ;整数部分超过24位 BRCC GOVER ;为溢出LOOP4: LSL R15 ROL R14 ROL R13 ROL R11 ROL R10 ROL R9 DEC R17 BRNE LOOPT ;左移位数为阶码-$80,整数部分进入r9-r11中BRKRT: RETLOOPT: LSR R13 ;只有小数部分右移尾数（$80-阶码）位 ROR R14 ROR R15 INC R17 BRNE LOOPT RETNRML: AN

25、DI R16,$BF ;1字节正整数（在R13中）规格化为浮点数 CLR R14 CLR R15 LDI R12,$88 ;设阶码 RJMP NMLOPG10: LDI R17,$84 ;取浮点数10 MOV R8,R17 LDI R17,$20 MOV R9,R17 CLR R10 CLR R11 RETGLN2: LDI R17,$80 ;取浮点数ln2(=0.6931471806) MOV R8,R17 LDI R17,$31 MOV R9,R17 LDI R17,$72 MOV R10,R17 LDI R17,$18 MOV R11,R17 RETGLN10: LDI R17,$82

26、;取浮点数ln10(=2.302585093) MOV R8,R17 LDI R17,$13 MOV R9,R17 LDI R17,$5D MOV R10,R17 LDI R17,$8E MOV R11,R17 RETINVX: TST R12 ;计算1/X, X=0时溢出 BRNE INVOV4: SEV RETINV: RCALL G1 ;取1 RJMP FPDI ;范例71 ;用荷纳法计算多项式值子程序FPLN1: ORI R16,$10 ;设计算奇函数(lnx,sinx,arcsinx 等)标志 RCALL LD3 ;存X RCALL KP2 RCALL FPMU ;计算X2 RJMP FLN0 ; FPLN2: ANDI R16,$EF ;设计算偶函数(EXP,COSX等)标志 FLN0: RCALL LD1 ;存T,T=X 或T=X2 POP R30 POP R31 ;系数表数据地址进入Z LSL R30 ROL R31 ;由按字取数变为按字节取数 LPM ;r0-(z)取阶码 MOV R8,R0 ADIW R30,1 ;指针增1 LPM ;取尾数高位字节 MOV R9,R0 ADIW R30,1 ;z+1 LPM ;取尾数中