【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)循環(huán)次數(shù)YN開始顯示模式字左移 1 位次數(shù) － 1 ＝ 0顯示模式字送 P1 口設(shè)循環(huán)初值 用匯編語言實(shí)現(xiàn)的程序如下： ORG 0000H START: MOV R2,08H ；設(shè)置循環(huán)次數(shù) MOV A,0FEH ；從 →P 使LED逐 ；個(gè)亮過去 NEXT: MOV P1,A ；點(diǎn)亮 LED RL A ；左移一位 DJNZ R2,NEXT ；次數(shù)減 1， 不為 ；零，繼續(xù)點(diǎn)亮下一個(gè) LED SJMP START ；反復(fù)點(diǎn)亮 END 執(zhí)行上面程序后，結(jié)果是 8個(gè)燈全部被點(diǎn)亮，跟預(yù)想的結(jié)果不符，為什么呢？這是因?yàn)槌绦驁?zhí)行得很快，逐一點(diǎn)亮 LED的間隔太短，在我們看來就是同時(shí)點(diǎn)亮了，因此，必須在點(diǎn)亮一個(gè) LED后加一段延時(shí)程序，使該顯示狀態(tài)稍事停頓，人眼才能區(qū)別開來。 (2) 匯編語言源程序 。 由于程序設(shè)計(jì)中經(jīng)常會出現(xiàn)如圖所示的次數(shù)控制循 環(huán)程序結(jié)構(gòu) ， 為了編程方便 ， 單片機(jī)指令系統(tǒng)中專門提供了 循環(huán)指令 DJNZ， 以適用于上述結(jié)構(gòu)的編程 。 DJNZ R2， NEXT ； R2中存放控制次數(shù) ， ； R21→R2 ， R2≠0，轉(zhuǎn)移到 NEXT繼續(xù)循環(huán)， ；否則執(zhí)行下面指令 YN次數(shù) － 1 ＝ 0繼續(xù)循環(huán)結(jié)束循環(huán)常 見 循環(huán)程序結(jié)構(gòu) 2． 雙重循環(huán)程序設(shè)計(jì) —— 延時(shí)程序設(shè)計(jì) 在上例中使用了延時(shí)程序段之后 ， 我們才能看到正確 的顯示結(jié)果 。 延時(shí)程序在單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)中使用 非常廣泛 ， 例如 ， 鍵盤接口程序設(shè)計(jì)中的軟件消除抖動 、 動態(tài) LED顯示程序設(shè)計(jì) 、 LCD接口程序設(shè)計(jì) 、 串行通信接 口程序設(shè)計(jì)等 。 所謂延時(shí) ， 就是讓 CPU做一些與主程序功 能無關(guān)的操作 （ 例如將一個(gè)數(shù)字逐次減 1直到為 0） 來消耗 掉 CPU的時(shí)間 。 由于我們知道 CPU執(zhí)行每條指令的準(zhǔn)確時(shí) 間 ， 因此執(zhí)行整個(gè)延時(shí)程序的時(shí)間也可以精確計(jì)算出來 。 也就是說 ， 我們可以寫出延時(shí)長度任意而且精度相當(dāng)高的 延時(shí)程序 。 例 設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí) 1 s的程序 ， 設(shè)單片機(jī)時(shí)鐘晶振頻 率為 fosc=6 MHz。 (1) 題意分析 。 設(shè)計(jì)延時(shí)程序的關(guān)鍵是計(jì)算延時(shí)時(shí)間 。 延時(shí)程序一般采用循環(huán)程序結(jié)構(gòu)編程 ， 通過確定循環(huán)程序中的循環(huán)次數(shù)和循環(huán)程序段兩個(gè)因素來確定延時(shí)時(shí)間 。 對于循環(huán)程序段來講 ， 必須知道每一條指令的執(zhí)行時(shí)間 ， 這里涉及到幾個(gè)非常重要的概念 —— 時(shí)鐘周期 、 機(jī)器周期和指令周期 。 時(shí)鐘周期 T時(shí)鐘 是計(jì)算機(jī)基本時(shí)間單位 ， 同單片機(jī)使用的晶振頻率有關(guān) 。 題目給定 fosc=6 MHz， 那么 T時(shí)鐘=1/fosc=1/6 M= ns。 機(jī)器周期 T機(jī)器 是指 CPU完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí) 間 ， 如取指操作 、 讀數(shù)據(jù)操作等 ， 機(jī)器周期的計(jì)算方法： T機(jī)器 =12T時(shí)鐘 = ns 12=2 181。s。 指令周期是指執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間 。 由于指令 匯編后有單字節(jié)指令 、 雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令 ， 因此指 令周期沒有確定值 ， 一般為 1~4個(gè) T機(jī)器 。 在附錄 2的指令表 中給出了每條指令所需的機(jī)器周期數(shù) ， 可以計(jì)算每一條指 令的指令周期 。 現(xiàn)在 ， 我們可以來計(jì)算一下實(shí)訓(xùn) 4程序 3中延時(shí)程序段 的延時(shí)時(shí)間 。 延時(shí)程序段如下： DELAY1: MOV R3,0FFH DEL2: MOV R4,0FFH DEL1: NOP DJNZ R4,DEL1 DJNZ R3,DEL2 經(jīng)查指令表得到：指令 MOV R4,0FFH、 NOP、DJNZ 的執(zhí)行時(shí)間分別為 2 181。s、 2 181。s和 4 181。s。 NOP為空操作指令 ， 其功能是取指 、 譯碼 ， 然后不進(jìn)行 任何操作進(jìn)入下一條指令 ， 經(jīng)常用于產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器的延遲 。 延時(shí)程序段為雙重循環(huán) ， 下面分別計(jì)算內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)的延時(shí)時(shí)間 。 內(nèi)循環(huán)：內(nèi)循環(huán)的循環(huán)次數(shù)為 255（ 0FFH） 次 ， 循環(huán)為以下兩條指令： NOP ； 2 181。s DJNZ R4,DEL1 ； 4 181。s 內(nèi)循環(huán)延時(shí)時(shí)間為 ： 255 (2+4)=1530 181。s 。 外循環(huán)：外循環(huán)的循環(huán)次數(shù)為 255(0FFH)次 ， 循環(huán)內(nèi)容如下： MOV R4,0FFH ； 2 181。s 1530 us內(nèi)循環(huán) ； 1530 181。s DJNZ R3,DEL2 ； 4 181。s 外循環(huán)一次時(shí)間為 1530 181。s+2 181。s+4 181。s=1536 181。s ， 循環(huán) 255次 ， 另外加上第一條指令 MOV R3,0FFH ； 2 181。s 的循環(huán)時(shí)間 2 181。s ， 因此總的循環(huán)時(shí)間為 2?181。s+(1530?181。s+2?181。s+4?181。s) 255=391682?181。s≈392 ms 以上是比較精確的計(jì)算方法 ， 一般情況下 ， 在外循環(huán)的計(jì)算中 ， 經(jīng)常忽略比較小的時(shí)間段 ， 例如將上面的外循環(huán)計(jì)算公式簡化為 1530 181。s 255 = 390 150 181。s ≈ 390 ms 了解了延時(shí)時(shí)間的計(jì)算方法，本例我們使用三重循環(huán)結(jié)構(gòu)。程序流程圖如圖 。 內(nèi)循環(huán)選擇為 1 ms，第二層循環(huán)達(dá)到延時(shí) 10 ms（循環(huán)次數(shù)為 10），第三層循環(huán)延時(shí)到 1 s（循環(huán)次數(shù)為 100）。 (2) 匯編語言源程序段 。 一般情況下 ， 延時(shí)程序均是作為一個(gè)子程序段使用 ，不會獨(dú)立運(yùn)行它 ， 否則單純的延時(shí)沒有實(shí)際意義 。 延時(shí) 1 s的程序流程圖 第二層循環(huán) R 1 ←1 0YN結(jié)束開始R2 － 1 ＝ 0空操作內(nèi)循環(huán) R 2 ←7 D HYY外循環(huán)次數(shù) R 0 ←1 0 0R1 － 1 ＝ 0R0 － 1 ＝ 0NNDELAY： MOV R0,100 ；延時(shí) 1 s的循環(huán)次數(shù) DEL2: MOV R1,10 ；延時(shí) 10 ms的循環(huán)次數(shù) DEL1: MOV R2,7DH ；延時(shí) 1 ms的循環(huán)次數(shù) DEL0: NOP NOP DJNZ R2,DEL0 DJNZ R1,DEL1 DJNZ R0,DEL2 (3) 程序說明 。 本例中 ， 第二層循環(huán)和外循環(huán)都采用了簡化計(jì)算方法 ，編程關(guān)鍵是延時(shí) 1ms的內(nèi)循環(huán)程序如何編制 。 首先確定循環(huán)程序段的內(nèi)容如下： NOP ； 2 181。s NOP ； 2 181。s DJNZ R2,DEL0 ； 4 181。s 內(nèi)循環(huán)次數(shù)設(shè)為 count， 計(jì)算方法如下式： （ 一次循環(huán)時(shí)間 ） count = 1 ms 從而得到 count = 1 ms/(2 181。s+2 181。s+4 181。s) = 125 = 7DH 本例提供了一種延時(shí)程序的基本編制方法 ， 若需要延時(shí)更長或更短時(shí)間 ， 只要用同樣的方法采用更多重或更少重的循環(huán)即可 。 值得注意的是 ， 延時(shí)程序的目的是白白占用 CPU一段時(shí)間 ， 此時(shí)不能做任何其它工作 ， 就像機(jī)器在不停地空轉(zhuǎn)一樣 ， 這是程序延時(shí)的缺點(diǎn) 。 若在延時(shí)過程中需要 CPU做指定的其它工作 ， 就要采用單片機(jī)內(nèi)部的硬件定時(shí)器或片外的定時(shí)芯片 （ 如 8253等 ） 。 3. 數(shù)據(jù)傳送程序 例 不同存儲區(qū)域之間的數(shù)據(jù)傳輸 。 將內(nèi)部RAM 30H單元開始的內(nèi)容依次傳送到外部 RAM 0100H單元開始的區(qū)域 ， 直到遇到傳送的內(nèi)容是 0為止 。 (1) 題意分析 。 本例要解決的關(guān)鍵問題是：數(shù)據(jù)塊的傳送和不同存儲區(qū)域之間的數(shù)據(jù)傳送。前者采用循環(huán)程序結(jié)構(gòu)，以條件控制結(jié)束；后者采用間接尋址方式，以累加器 A作為中間變量實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。程序流程圖如圖所示。 例 地址指針 R0 賦初值地址指針增 1結(jié)束地址指針D P T R 賦初值(R 0 )→AA →(D P T R )A ＝ 0開始YN (2) 匯編語言源程序 。 ORG 0000H MOV R0,30H ； R0 指 向 內(nèi)部 RAM數(shù)據(jù)區(qū)首地址 MOV DPTR,0100H ； DPTR 指向外部 RAM數(shù)據(jù)區(qū)首地址 TRANS: MOVA,R0 ； A←(R 0) MOVXDPTR,A； （ DPTR） ←A CJNE A,00H,NEXT SJMP FINISH ； A=0，傳送完成 NEXT: INC R0 ；修改地址指針 INC DPTR AJMP TRANS；繼續(xù)傳送 FINISH: SJMP $ END (3) 程序說明 。 ① 間接尋址指令 。 在單片機(jī)指令系統(tǒng)中 ， 對內(nèi)部RAM讀 /寫數(shù)據(jù)有兩種方式：直接尋址方式和間接尋址方式 。 例如： 直接方式： MOV A,30H ； 內(nèi)部 RAM(30H)→ 累加器 A 間接方式： MOV R0,30H； 30H→R 0 MOV A,R0； 內(nèi)部 RAM(R0)→ 累加器 A 對外部 RAM的讀 /寫數(shù)據(jù)只有間接尋址方式 ， 間接尋址寄存器有 R0、 R1（ 尋址范圍是 00H～ FFH） 和 DPTR（ 尋址范圍 0000H～ FFFFH， 整個(gè)外部 RAM區(qū) ） 。 ② 不同存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳輸 。 MCS51系列單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)之一是存在著 4種物理存儲空間 ， 即片內(nèi) RAM、 片外 RAM、 片內(nèi) ROM和片外 ROM。 不同的物理存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳送一般以累加器 A作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹行?， 如圖所示 。 不同的存儲空間是獨(dú)立編址的 ， 在傳送指令中的區(qū)別在于不同的指令助記符 ， 例如： MOV R0,30H MOV A,R0 ；內(nèi)部 RAM(30H)→A MOVX A,R0 ；外部 RAM(30H)→A 以累加器 A為中心的不同存儲空間的數(shù)據(jù)傳送示意圖 內(nèi)部 R A M 低128 字節(jié)外部 R A M 及I / O 端口特殊功能寄存器 SFRR O MM O VM O VM O V XM O V CM O V累加器 A 循環(huán)程序結(jié)構(gòu) 1. 循環(huán)程序組成 從以上循環(huán)程序?qū)嵗?， 我們看到循環(huán)程序的特點(diǎn)是程序中含有可以重復(fù)執(zhí)行的程序段 。 循環(huán)程序由以下 4部分組成： (1) 初始化部分 。 程序在進(jìn)入循環(huán)處理之前必須先設(shè)立初值 ， 例如循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器 、 工作寄存器以及其它變量的初始值等 ， 為進(jìn)入循環(huán)做準(zhǔn)備 。 (2) 循環(huán)體。循環(huán)體也稱為循環(huán)處理部分，是循環(huán)程序的核心。循環(huán)體用于處理實(shí)際的數(shù)據(jù)，是重復(fù)執(zhí)行部分。 (3) 循環(huán)控制 。 在重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體的過程中 ， 不斷修改和判別循環(huán)變量 ， 直到符合循環(huán)結(jié)束條件 。 一般情況下 ， 循環(huán)控制有以下幾種方式： ① 計(jì)數(shù)循環(huán) —