【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)‘數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型’表示到各存儲器單元。 ② CPU寄存器數(shù)量有限，在程序中，大多 數(shù)操作都要使用寄存器；并且有的操作使 用特定的寄存器（如堆棧操作使用SP/R13 等），程序中要合理分配各寄存器的用途。,用計算機語言，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型和 流程圖表示的算法進行準確地描述。,① 語法調(diào)試：排除程序中的語法錯誤。 ② 功能調(diào)試：保證程序的邏輯功能正確性。,用文檔形式記錄說明程序的功能、使用方法、 程序結(jié)構(gòu)、算法流程等每一個階段的工作。,計算機學(xué)院,54,2024/10/20,4.3.4 順序程序設(shè)計,順序程序是一種最簡單的程序結(jié)構(gòu)，也稱為直線程序，它的執(zhí)行自始自終按照語句的先后順序進行。 這種結(jié)構(gòu)的流程圖，除了有一個起始框，一個終止框外，就是若干執(zhí)行框。,計算機學(xué)院,55,2024/10/20,例：試編制一程序，完成10+3的操作。,AREA ARMex, CODE, READONLY 。 代碼段名ARMex ENTRY 。 程序的入口 CODE 32 start MOV R0, 10 。 將立即數(shù)10存入寄存器R0 MOV R1, 3 。 將立即數(shù)3存入寄存器R1 ADD R0, R0, R1 。 R0 = R0 + R1 stop MOV R0, 0x18 。 這三條指令是ADS調(diào)試環(huán)境特約 LDR R1, =0x20026 。程序運行結(jié)束返回編譯器調(diào)試環(huán)境 SWI 0x123456 END 。 結(jié)束,計算機學(xué)院,56,2024/10/20,4.4.4 分支程序設(shè)計,許多實際問題需要根據(jù)不同的情況作出不同的處理。在程序中，把不同的處理方法編制成各自的處理程序段，運行時由機器根據(jù)不同的條件自動作出判斷，選擇執(zhí)行相應(yīng)的處理程序段。 這樣的程序結(jié)構(gòu)中，計算機不再完全按指令存儲的順序執(zhí)行，稱之為分支。 分支程序使用子程序調(diào)用指令BL、轉(zhuǎn)移指令B或帶狀態(tài)轉(zhuǎn)移指令BX來實現(xiàn)。,計算機學(xué)院,57,2024/10/20,例 4?3 給定以下符號函數(shù)：,任意給定值，假定為25，存放 在x單元，函數(shù)值存放在y單元；要求根據(jù)x中的值來確定y的值。,R3 = 1,R3 = 0,AREA symbol, CODE, READONLY 。 代碼段的名字 symbol ENTRY 。 程序的入口 CODE32 start LDR R0, =x 。 加載數(shù)據(jù)段中的變量x地址，存入R0 LDR R1, =y 。 加載數(shù)據(jù)段中的變量y地址，存入R1 LDR R2, [R0] 。 加載變量x的值，存入R2 compare CMP R2, 0 。 將R2的值與0作比較 BEQ ZERO 。 如果R2等于0，那么轉(zhuǎn)向標號ZERO處 BGT PLUS 。 如果R2大于0，那么轉(zhuǎn)向標號PLUS處 MOV R3, 1 。 否則，R2小于0，將1存入R3中 B stop ZERO MOV R3, 0 。 R2等于0，將0存入R3中 B stop PLUS MOV R3, 1 。 R2大于0，將1存入R3中,。 續(xù)上段代碼 stop STR R3, [R1] MOV R0, 0x18 LDR R1, =0x20026 SWI 0x123456 AREA Data, DATA, READWRITE x DCD 25 y DCD 0 END,計算機學(xué)院,58,2024/10/20,4.4.5 循環(huán)程序設(shè)計,順序程序和分支程序中的指令每次運行最多只執(zhí)行一次。在實際應(yīng)用中重復(fù)地做某些事的情況是很多的，這也是計算機最擅長的工作方式。重復(fù)地執(zhí)行某些指令，最好用循環(huán)程序來實現(xiàn)。 循環(huán)程序的結(jié)構(gòu),初始化,循環(huán)體,修改,判斷,判斷,結(jié)束,循環(huán)程序的主要部 分，視具體情況而 定：可以是一個順 序程序、分支程序 或另一個循環(huán)程序。,計數(shù)控制循環(huán)：通過 計數(shù)循環(huán)次數(shù)，判斷 是否已達到預(yù)定次 數(shù)，控制循環(huán)。,條件控制循環(huán)：通過 判斷循環(huán)終止條件是 否已成立，控制循環(huán)。,建立循環(huán)初始值。 如設(shè)置地址指針、 計數(shù)器、其他循環(huán) 參數(shù)的起始值等。,判斷循環(huán)結(jié)束條件 是否成立，決定是 否繼續(xù)循環(huán)。,為執(zhí)行下一個循環(huán) 而修改某些參數(shù)， 尤其是循環(huán)控制變量的修改等。,對循環(huán)結(jié)束進行適 當處理；有的循環(huán) 程序可以沒有這部分。,計算機學(xué)院,59,2024/10/20,用計數(shù)控制循環(huán) 適用于已知循環(huán)次數(shù)的循環(huán)程序設(shè)計,例 4?4 從x單元開始的30個連續(xù)字單元中存放 有30個無符號數(shù)，從中找出最大者送入y單元中。 分析： 根據(jù)題意，把第一個數(shù)先送入Rx寄存器，將Rx中的數(shù)與后 面的29個數(shù)逐個進行比較，如果Rx中的數(shù)較小，則將該較 大的數(shù)送入Rx ；繼續(xù)與余下的數(shù)據(jù)逐個比較。在比較過程 中， Rx中始終保持較大的數(shù)，共計比較29次，則最終Rx 中保留了最大數(shù)，最后把Rx中的數(shù)（最大者）送入y單元。,AREA max, CODE, READONLY 。 代碼段的名字 max ENTRY 。 程序的入口 CODE32 num EQU 29 。 比較的次數(shù) start LDR R0, =x 。 R0指向源數(shù)據(jù)塊x LDR R1, =y 。 R1指向單元y LDR R2, =num 。 R2作為計數(shù)器 LDR R3, [R0] 。 將源數(shù)據(jù)塊x中第一個數(shù)加載到R3中 compare ADD R0, R0, 4 。 每進行一次比較，將R0指針地址加4 LDR R4, [R0] 。 依次將源數(shù)據(jù)塊x中下一個數(shù)加載到R4中 CMP R3, R4 。 比較R3和R4中數(shù)的大小 MOVCC R3, R4 。 如果R3小于R4，則將較大的數(shù)送入R3中 SUBS R2, R2, 1 。 計數(shù)器值減1 BNE compare 。 如果不為0，那么繼續(xù)跳到compare執(zhí)行 STREQ R3, [R1] 。 如果為0，那么循環(huán)比較結(jié)束，R3是最大的數(shù) 。 并且將R3中的數(shù)加載到R1指向的單元（即y）中,stop MOV r0, 0x18 LDR r1, =0x20026 SWI 0x123456 AREA Data, DATA, READWRITE x DCD 73,59,61,34,81,107,225,231,54,43 DCD 100,35,1,42,222,254,34,71,100,31 DCD 33,119,13,44,18,147,55,244,97,3 y DCD 0 END,計算機學(xué)院,60,2024/10/20,② 適用于無法確定循環(huán)次數(shù)，但知道循環(huán)結(jié)束的條件的循環(huán)程序設(shè)計,例 4?5 從自然數(shù)1開始累加，直到累加和大于1000為 止，統(tǒng)計被累加的自然數(shù)的個數(shù)，并把統(tǒng)計的個數(shù)送 入n單元，把累加和送入sum單元。 分析： 根據(jù)題意，被累加的自然數(shù)的個數(shù)事先未知，因此不能用計數(shù) 方法控制循環(huán)。但題目中給定一個條件，即累加和大于1000則 停止累加，因此，可以根據(jù)這一條件控制循環(huán)。我們用R3寄存 器放累加和，用R4寄存器放每次取得的自然數(shù)，其中它的值也 是統(tǒng)計自然數(shù)的個數(shù)。,AREA SUM, CODE, READONLY 。 代碼段的名字 SUM ENTRY 。 程序的入口 CODE32 start LDR R0, =n 。 將數(shù)據(jù)段中自然數(shù)的個數(shù)n的地址加載到R0寄存器 LDR R1, =sum 。 將數(shù)據(jù)段中自然數(shù)的累加和sum的地址加載到R1寄存器 LDR R3, =0 。 R3存放自然數(shù)的累加和 LDR R4, =0 。 R4用于循環(huán)個數(shù)的統(tǒng)計/每次取得的自然數(shù) LDR R5, =1000 。 R5用于循環(huán)結(jié)束的界限值 continue ADD R4, R4, 1 。 取下一個自然數(shù) ADD R3, R3, R4 。 累加自然數(shù) CMP R3, R5 。 比較累加和是否超過了1000 BCC continue 。 如果小于1000，那么跳到compare執(zhí)行 STRCS R3, [R1] 。 如果大于1000，那么將累加和存儲到R1所指向的單元中 STRCS R4, [R0] 。 如果大于1000，那么將已累加的自然數(shù)個數(shù)值存儲 。 到R0所指向的單元中,stop MOV r0, 0x18 LDR r1, =0x20026 SWI 0x123456 AREA Data, DATA, READWRITE n DCD 0 。 定義累加的自然數(shù)的個數(shù) sum DCD 0 。 定義自然數(shù)的累加和 END,計算機學(xué)院,61,2024/10/20,例：編制程序使S＝1＋23＋34＋45＋…＋N（N+1）, 直到N等于10為止。 分析過程 算法功能： 相鄰數(shù)相乘：MUL 累加： ADD 循環(huán)次數(shù)：10 CMP B指令 初始值 S=1 N N+1 部分和N(N+1) 寄存器分配 R0: ?S 1 R0+R3得S值 R1:?N的初始值 2 循環(huán)變量 R2:?N+1 由R1=1 求得 R3:?N(N+1),流程圖,計算機學(xué)院,62,2024/10/20,源程序：AREA EX4_45, CODE, READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0, 1 。R0用作累加，置初值1，S MOV R1, 2 。R1用作第一個乘數(shù), 初值為2, N REPEAT ADD R2, R1, 1 。R2用作第二個乘數(shù)，N+1 MUL R3, R2, R1 。實現(xiàn)N *(N+1)部分積存于R3 ADD R0, R0, R3 。將部分乘積累加至R0 ADD R1, R1, 1 。修改N的值得到下一輪乘數(shù) CMP R1, 10 。循環(huán)次數(shù)比較 BLE REPEAT 。未完成則重復(fù) END,計算機學(xué)院,63,2024/10/20,多重循環(huán)程序設(shè)計 多重循環(huán)即循環(huán)體內(nèi)套有循環(huán)。 設(shè)計多重循環(huán)程序時，可以從外層循環(huán)到內(nèi)層循環(huán)一層一層地進行。通常在設(shè)計外層循環(huán)時，僅把內(nèi)層循環(huán)看成一個處理粗框，然后再將該粗框細化，分成置初值、工作、修改和控制四個組成部分。內(nèi)層循環(huán)設(shè)計完之后，用其替換外層循環(huán)體中被視為一個處理粗框的對應(yīng)部分，以構(gòu)成一個多重循環(huán)。,計算機學(xué)院,64,2024/10/20,多重循環(huán)程序設(shè)計 多重循環(huán)又稱循環(huán)嵌套,即循環(huán)套循環(huán)。有些問題比較復(fù)雜,單重循環(huán)難以解決,必須使用多重循環(huán)