【文章內(nèi)容簡介】 存儲器 （ ROM）中的表格數(shù)據(jù)讀出 ， 傳送到累加器 A 的指令 。 查表指令采用 變址尋址方式 ， 共有 2條指令 ， 這兩條指令都是 單字節(jié)雙周期指令 。 MOVC A， @A+DPTR ； A ← （（ A） +（ DPTR）） 45 (2) PC 內(nèi)容為基址 MOVC A， @A+PC ； A ← （（ A） +（ PC）） 取出該單字節(jié)指令后 PC的內(nèi)容增 1， 以增 1后的當前值去執(zhí)行 16位無符號數(shù)加法，將獲得的基址與變址之和作為 16位的程序存儲器地址 。然后將該地址單元的內(nèi)容傳送到累加器 A。指令執(zhí)行后 PC的內(nèi)容不變。 優(yōu)點： 不改變 PC的狀態(tài)，根據(jù) A的內(nèi)容取表格常數(shù)。 缺點： （ a）表格只能存放在查表指令以下的 256個單元內(nèi)。 （ b）當表格首地址與本指令間有其他指令時，須用調(diào)整偏移量，調(diào)整量為下一條指令的起始地址到表格首址之間的字節(jié)數(shù)。 46 補充：單片機非線性運算快速實現(xiàn)的基本方法 （ 1）查表法 查表是非線性運算和非數(shù)值計算數(shù)據(jù)處理中常用的方法之一。 利用查表可以免去復雜的計算，節(jié)省時間，具有靈活性強、運行速度高及實時性好的特點。表分為有無序表和有序表；一維表、二維表、三維表及多維表等。常用的表格一般是線性表，這種表中的數(shù)據(jù)元素具有線性一維關(guān)系。 查表就是根據(jù)變量 x，在表格中查找函數(shù)值 y，使得 y = f（ x）。 換句話說，查表就是根據(jù)輸入值來確定表的地址，然后從該地址中找出相應的函數(shù)值。 采用這種方法首先要根據(jù)自變量的變化范圍和精度要求制作一個表格，把有關(guān)數(shù)據(jù)固化在程序存儲器中，一旦表格內(nèi)容確定之后就不能再改變。然后編寫查表程序，通過輸入值來尋找表格中的相應值。這樣就使運算量變的較少，甚至完全不用進行運算，就可獲得滿足精度要求的輸出。因此 在數(shù)字信號處理中，特別是在智能化測試儀表和數(shù)字發(fā)動機控制應用中，查表法是經(jīng)常使用的一種操作。 47 （ 2）查表法舉例 【 例 】 累加器 A中存有壓縮的 BCD碼，將其轉(zhuǎn)化為八段顯示碼，并將結(jié)果送至 P1口（送高位）和 P2口（送低位）。如 A中數(shù)據(jù)為 48H，則 P1口連接的數(shù)碼管顯示 4， P2口連接的數(shù)碼管顯示 8（假設所使用的數(shù)碼管都是共陽極數(shù)碼管）。 分析：這是一個典型的查表程序。所顯示數(shù)字與所輸出的二進制數(shù)（顯示碼）之間的關(guān)系為： 顯示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 顯示碼 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 48 參考程序為： ORG 0000h SJMP START ORG 0030H START: MOV R0,A ；備份 BCD數(shù) ANL A,0FH ；取低位 MOV DPTR,TABLE MOVC A,@A+DPTR ；取低位顯示碼 MOV P2,A ；從 P2口輸出顯示碼 MOV A,R0 ；恢復 BCD數(shù) ANL A,0F0H ；取高位 SWAP A MOVC A,@A+DPTR ；取高位顯示碼 MOV P1,A ；從 P1口輸出顯示碼 SJMP $ TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH END 49 （ 2）插值法 在智能儀表和數(shù)字發(fā)動機控制應用中，表格插值是經(jīng)常要做的一種操作， 對一些計算精度要求不高但運行速度要求較高的場合，應避開復雜的計算，盡量采用通用性強、實時性好的分段線性插值法或二次拋物線插值法來逼近真實函數(shù)值。 50 ① 分段線性插值法： 假設：已知函數(shù) Y= f（ X）的曲線如右圖 所示。按一定要求將 X軸分為 x0、x … xi、 xi+ … xn，則對應的函數(shù)輸出為 y0、 y … yi、 yi+ … yn，它們都是已知的。把曲線上兩兩相臨的分段點用直線連接起來，如圖中虛線所示，當 n取得足夠大時，這些虛線可以近似的代替原曲線，這就是一般分段線性插值法的原理。顯然，對于落在（ xi， xi+1）區(qū)間內(nèi)的輸入 x，有相應的輸出近似值： iiiixxyy????11Y =yi + (xxi) =yi + ki(xxi) 51 因此，可將 n點輸入輸出對照值儲存在程序存儲器內(nèi)，當輸入量 x落在第 i段內(nèi)時，可通過三個步驟算出相應的輸出值， 第一步：查表，在區(qū)間 [xi,xi+1]上找到點 x的位置，計算 xxi ； 第二步：計算 ki； 第三步：求得結(jié)果 y’= yi+ ki(x xi)。 顯然，采用線性插值逼近法時， 只要分段數(shù) n取得足夠大，就可以獲得要求的精度。 一般的，只要分段點取得合理，分段數(shù)愈多，則逼近精度愈高，但同時所要求的計算機內(nèi)存容量也將增加。 因此，應該根據(jù)精度要求和函數(shù)曲線的斜率及曲率大小來決定分段點的選取。只要給定了允許誤差和函數(shù)的理論計算公式，就可以求得合理的分段點，使得既滿足精度要求又盡可能地減少分段數(shù)目。 52 ② 線性插值節(jié)點選取的一般方法 采用分段線性插值近似算法時，首先要考慮如何選取插值節(jié)點的問題。解決這一問題的出發(fā)點是： 在滿足精度要求的前提下，使插值節(jié)點數(shù)目減至最少，從而使表格存儲器的容量減少，節(jié)省硬件資源，同時使插值搜索過程加快 。 （ a）固定步長選取法 固定步長選取法就是沿 X軸等距離地選取插值節(jié)點，又稱為 等距選取法 。 采用固定步長的插值節(jié)點時，可以減少表格的長度，僅存儲 xmin、xmax、 n值以及縱坐標上各節(jié)點的函數(shù) yi值。 該方法的主耍缺點是， 當被逼近函數(shù)的曲率或斜率變化較大時，為了使曲率或斜率較大的區(qū)域不超差，插值間距需取得較小。因而插值節(jié)點數(shù)將大大增加，使表格變長，運行也變長。 所以，固定步長插值法適用于非線性程度不大的函數(shù)。 53 （ b）非固定步長選取法 非固定步長選取法根據(jù)函數(shù)曲線形狀的變化而修正插值間距的大小，又稱為 非等距選取法。 對于非線性程度較大的函數(shù)，插值節(jié)點數(shù)可以大大減少，但是在表格中，需要對每個節(jié)點存放三個常教 xi 、 yi 和 ki ，顯然，表格的長度較長，占用的存儲單元較多。當然也可以在表格中只存儲 xi 、yi這兩個常數(shù)，然后在插值過程中再去計算 ki值，但這樣作增加了運算量，使運行速度減慢，這在某些應用場合是不允許的。 54 55 （三）外部數(shù)據(jù)存儲器訪問的有關(guān)指令 MCS51單片機 CPU對片外擴展的數(shù)據(jù)存儲器 RAM或 I/O接口進行數(shù)據(jù)傳送的指令 。 采用 寄存器間接尋址 ， 通過累加器 A來完成 。 片外數(shù)據(jù)的傳送是通過 P0口 和 P2口 配合來完成的 ， 其中 P2口輸出高 8位地址 ， P0口分時輸出低 8位地址和數(shù)據(jù) 。 這類數(shù)據(jù)傳送指令 共有 4條指令 ， 其中 2條讀 指令 ， 2條寫 指令 ， 這 4條指令都是 單字節(jié)雙周期指令 。 寄存器間接尋址 A ((Ri)) 1110001i MOVX A, @Ri 源操作數(shù)尋址方式 指令功能 機器語言指令 匯編語言指令 寄存器間接尋址 A ((DPTR)) 11100000 MOVX A, @DPTR 寄存器尋址 (Ri) (A) 1111001i MOVX @Ri, A 寄存器尋址 (DPTR) (A) 11110000 MOVX @DPTR, A 56 （四）堆棧操作指令 棧頂?shù)奈恢?（ 地址 ） 由 棧指針 SP指示 （ 即 SP的內(nèi)容是棧頂?shù)牡刂?） 。 在 80C51中 ， 堆棧的 生長方向是向上的 （ 地址增大 ） 。 系統(tǒng)復位時 ， SP的內(nèi)容為 07H。 通常用戶應在系統(tǒng)初始化時對 SP重新設置 （ SP的值越小 ， 堆棧的深度越深 ） 。 堆棧操作有 進棧和出棧 操作 ， 即壓入和彈出數(shù)據(jù) 。 常用于現(xiàn)場保護和恢復 。 這類指令 共有 2條 ， 這 2條指令都是 雙字節(jié)雙周期指令 。 直接尋址 11010000 POP direct data 直接尋址 (SP) (direct) 11000000 PUSH direct direct 源操作數(shù)尋址方式 指令功能 機器語言指令 匯編語言指令 SP (SP)+1 (direct) ((SP) SP (SP)1 57 六、 MCS51單片機的匯編指令簡介 （一）指令分類 按指令字節(jié)數(shù)分類 MCS51指令含有的操作碼和操作數(shù)都有相應的二進制代碼， 根據(jù)指令包含的字節(jié)數(shù)的多少不同，單片機指令系統(tǒng) (共 111條指令 )分成 單字節(jié)指令 (49條 ) 、 雙字節(jié)指令 (45條 )和 三字節(jié)指令 (17條 ) 。 按指令的執(zhí)行時間分類 單片機指令系統(tǒng) (共 111條指令 )根據(jù)指令執(zhí)行的時間長短分類，可以分成： (1) 單周期指令 (64條 ) (2) 雙周期指令 (45條 ) (3) 四周期指令 (只有乘除 2條 )。 58 按指令的功能分類 單片機指令系統(tǒng) (共 111條指令 )根據(jù)指令所完成的功能分類，可以分成： (1) 數(shù)據(jù)傳送類指令 (28條 ) (2) 算術(shù)運算類指令 (24條 ) (3) 邏輯運算及移位類指令 (25條 ) (4) 控制轉(zhuǎn)移類指令 (17條 ) (5) 位操作 (布爾操作 )類指令 (17條 ) 59 （二）指令簡介 數(shù)據(jù)傳送類指令 數(shù)據(jù)傳送類指令 一般不影響程序狀態(tài)字 PSW寄存器 。只有在往累加器 A中傳送數(shù)時有可能影響 PSW的奇偶位 P，其它位不受影響。當然，往 PSW寄存器里面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)肯定影響 PSW。 傳送類指令可以 分成兩大類 。 一是采用 MOV操作符，稱為 一般傳送指令 ； 二是采用非 MOV操作符，稱為 特殊傳送指令。 60 61 MCS51單片機一般數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系圖 62 ① 立即數(shù) 可以為累加器 A、寄存器 Rn和 DPTR、直接尋址或間接尋址的 RAM賦初值， 只能作為源操作數(shù) ，不能作為目的操作數(shù)。 ② 累加器 A可以和寄存器 Rn、直接尋址或間接尋址的 RAM之間相互賦值，既可以作為源操作數(shù)，也可以作為目的操作數(shù)。 ③ 直接尋址的 RAM可以和累加器 A、寄存器 Rn、直接尋址或間接尋址的 RAM之間相互賦值，既可以作為源操作數(shù)，也可以作為目的操作數(shù)。 ④ 間接尋址的 RAM可以和累加器 A、直接尋址的 RAM之間相互賦值，既可以作為源操作數(shù)，也可以作為目的操作數(shù)。但不能和寄存器 Rn與間接尋址的 RAM之間相互賦值。 ⑤ 寄存器 Rn可以和累加器 A、直接尋址的 RAM之間相互賦值，既可以作為源操作數(shù)，也可以作為目的操作數(shù)。但不能和寄存器 Rn與間接尋址的 RAM之間相互賦值。 63 特殊數(shù)據(jù)傳送指令 64 算術(shù)運算類指令 包括＋、－、 、 247。 、加 減 十進制調(diào)整指令，共有 24條。 65 66 算術(shù)運算類指令 一般影響 PSW中的 CY、 AC、OV、 P 標志位 。 進位（借位）標志 CY為無符號整數(shù)的多字節(jié)加法、減法、移位等操作提供了方便；溢出標志 OV可方便的控制補碼運算；輔助進位標志 AC用于 BCD碼運算。 67 加減 1 指令僅 INC A、 DEC A 影響 P標志 （即使有進位或借位， CY也不變）。其余指令都不影響標志位的狀態(tài)。 DA A指令 的功能是對累加器 A中剛進行的兩個 BCD碼的加法的結(jié)果進行十進制調(diào)整 (加 6修正 ) ， 只影響 CY位 。 該指令的使用條件： （ 1）只能緊跟在加法指令（ ADD/ADDC）后進行 （ 2）兩個加數(shù)必須已經(jīng)是 BCD碼 （ 3）只能對累加器 A中結(jié)果進行調(diào)整 68 DIV AB指令的 功能 是將累加器 A中的無符號 8位二進制數(shù)除以寄存器 B中的無符號 8位二進制數(shù) ， 商的整數(shù)部分存放在累加器 A中，余數(shù)