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1、,项目1信号灯控制,单片机应用技术精品课程组,单片机应用技术,本讲主要内容,6 项目考核,【教学目标】,1、终极目标： 制作一个彩灯闪烁的单片机控制系统。 2、促成目标： (1) 了解单片机的基本概念及MCS系列单片机结构特点；了解典型单片机系列的基本情况；了解MCS系列单片机的发展及应用领域； (2) 了解MCS-5l单片机内部结构和功能； (3) 掌握MCS-5l单片机引脚功能以及工作方式和单片机的存储器结构的特点、性能； (4) 熟练掌握单片机的指令系统特点； (5) 理解单片机应用系统开发的基本方法和设计流程；掌握MCS系列单片机的开发工具；掌握编程软件、编程器、虚拟设备和仿真器的基本
2、操作方法； 了解单片机开发过程中的操作技巧和注意事项； (6) 掌握简单的顺序、分支、循环程序结构和子程序的编写和调用方法； (7) 掌握延时子程序等典型程序的设计方法； (8) 初步掌握单片机应用系统分析和软硬件设计的基本方法，建立单片机系统设计的基本概念；,【第五部分】程序结构设计知识,汇编语言程序有四种结构形式，即：顺序结构、分支结构、循环结构和子程序结构。 一、循环程序结构设计 在程序设计中，只有简单程序和分支程序是不够的。因为简单程序，每条指令只执行一次，而分支程序则根据条件的不同，会跳过一些指令，执行另一些指令。它们的特点是，每一条指令至多执行一次。在处理实际事务时，有时会遇到多次
3、重复处理的问题，用循环程序的方法来解决就比较合适。循环程序中的某些指令可以反复执行多次。采用循环程序，使程序缩短，节省存储单元。重复次数越多，循环程序的优越性就越明显。但是程序的执行时间并不节省。由于要有循环准备、结束判断等指令，速度要比简单程序稍慢些。 循环程序一般由五部分组成：,【相关知识】,1、初始化部分：为循环程序做准备。如：设置循环次数计数器的初值，地址指针置初值，为循环变量赋初值等。 2、处理部分：为反复执行的程序段，是循环程序的实体。 3、修改部分：每执行一次循环体后，对指针作一次修改，使指针指向下一数据所在位置，为进入下一轮处理作准备。 4、控制部分：根据循环次数计数器的状态或
4、循环条件，检查循环是否能继续进行，若循环次数到或循环条件不满足，应控制退出循环，否则继续循环。 通常2、3、4部分又称为循环体。,【相关知识】,5、结束部分：分析及存放执行结果。 循环程序的结构一般有两种形式： （1）先进入处理部分，再控制循环。即至少执行一次循环体。如图1.40（a）所示。 （2）先控制循环，后进入处理部分。即先根据判断结果，控制循环的执行与否，有时可以不进入循环体就退出循环程序。如图1.40（b）所示。 循环结构的程序，不论是先处理后判断，还是先判断后处理，其关键是控制循环的次数。根据需要解决问题的实际情况，对循环次数的控制有多种，循环次数已知的，用计数器来控制循环，循环次
5、数末知的，可以按条件控制循环，也可以用逻辑尺控制循环。,【相关知识】,循环程序又分单循环和多重循环。下面举例说明循环程序的使用。 1、单循环程序 （1）循环次数已知的循环程序,（a） （b） 图1.40 循环流程图,【相关知识】,【练一练】 工作单元清零：在程序设计时，有时需要将存储器中的部分地址作为工作单元，存放程序执行的中间值和结果，此时常需要对这些工作单元清零。 如：将40H为起点的8个单元清“0” ORG 0000H CLEAR： CLR A ；A清0 MOV R0，#40H ；确定清0单元起始地址 MOV R7，#08 ；确定要清除的单元个数 LOOP： MOV R0，A ；清单元
6、INC R0 ；指向下一个单元 DJNZ R7，LOOP ；控制循环 END 此程序的前2-4句为设定循环初值，5-7句为循环体。 以上是内部RAM单元清零，也可清外部RAM单元。,【相关知识】,【练一练】 设有50个外部RAM单元要清“0”，即为循环次数存放在R2寄存器中，其首址存放在DPTR中，设为2000H。 程序如下： ORG 0000H MOV DPTR，#2000H CLEAR： CLR A MOV R2，#32H ；置计数值 LOOP： MOVX DPTR，A INC DPTR ；修改地址指针 DJNZ R2，LOOP ； 控制循环 END 本例中循环次数是已知，用R2作循环次数
7、计数器。用DJNZ指令修改计数器值，并控制循环的结束与否。 此程序也可写成通用子程序形式： CLEAR： CLR A LOOP： MOVX DPTR，A,【相关知识】,INC DPTR ；修改地址指针 DJNZ R2，LOOP ；控制循环 RET 使用时只要给定入口参数及被清零单元个数，调用此子程序就行： ORG 0000H MOV DPTR，#2000H MOV R2，#50 ACALL CLEAR SJMP $ CLEAR：CLR A LOOP： MOVX DPTR，A INC DPTR ；修改地址指针 DJNZ R2，LOOP ；控制循环 RET END 入口参数是由实际需要而定，若要清
8、4000H为起点的100个单元，只要改动前面两句就行。,【相关知识】,【练一练】 多个单字节数据求和：已知有n个单字节数据，依次存放在内部RAM 40H单元开始的连续单元中。要求把计算结果存入R2，R3中（高位存R2，低位存R3）。 程序如下： ORG 8000H SAD： MOV R0，#40H ；设数据指针 MOV R5，#NUN ；计数值0AHR5 SAD1：MOV R2，#0 ；和的高8位清零 MOV R3，#0 ；和的低8位清零 LOOP：MOV A，R3 ；取加数 ADD A，R0 MOV R3，A ；存和的低8位 JNC LOP1 INC R2 ；有进位，和的高8位+1 LOP1
9、：INC R0 ；指向下一数据地址,【相关知识】,DJNZ R5，LOOP RET NUN EQU 0AH END 上述程序中，用R0作间址寄存器，每作一次加法，R0加1，数据指针指向下一数据地址，R5为循环次数计数器，控制循环的次数。 （2）循环次数末知的循环程序。 以上介绍的几个循环程序例子，它们的循环次数都是已知的，适合用计数器置初值的方法。而有些循环程序事先不知道循环次数。不能用以上方法。这时需要根据判断循环条件的成立与否，或用建立标志的方法，控制循环程序的结果。,【相关知识】,【练一练】 测试字符串长度：设有一串字符依次存放在从50H单元开始的连续单元中，该字符串以回车符为结束标志，
10、测得的字符串长度存入R2中。 测字符串长度程序是将该字符串中的每一个字符依次与回车符相比，若比较不相等，则统计字符串长度的计数器加1。继续比较，若比较相等，则表示该字符串结束，计数器中的值就是字符串的长度。 程序如下： ORG 0000H CONT：MOV R2，#00H ；初始长度设置 MOV R0，#50H ；数据指针R0置初值 NEXT：CJNE R0，#0DH，LOOP RET LOOP：INC R0 INC R2 SJMP NEXT END,【相关知识】,待测字符以ASCII码形式存放在RAM中，回车符的ASCII码为0DH，程序中用一条CJNE R0，#0DH，LOOP指令实现字符
11、比较及控制循环的任务，当循环结束时，R2的内容为字符串长度。 2、循环程序在数据传送方面的应用 数据传送在程序编写中占有很重要的位置，编程离不开数据的处理和传送，初编程时往往是不知道数据怎么处理。例如：一个简单的 1+2 程序，首先应将1与2送到加法指令所规定的单元中，再用一个加法指令将两数相加，加后的结果存放在哪里，全由编写程序时安排好存储单元，若程序运行成功,结果一定在你编程时规定的那个单元，若那个单元被用或被其它的程序占了，数就存不进，读不出。传数的种类很多，数据传送指令也较多，除了用不同的寻址方式，采用不同的传送方法外，就传送的最终目的而言可分为：内部RAM传到内部RAM（简称内传内）
12、、内部RAM传送到外部存储器（简称内传外）、外部存储器传到内部RAM（简称外传内）、外部存储器传到外部存储器（简称外传外）。数据传送程序的编写都离不开循环程序，下面讲解数据传送程序的编写方法。,【相关知识】,【练一练】 将内部RAM以40H为起始地址的8个单元中的内容传到以60H为起始地址的8个单元中。 此程序的编写要用到间接寻址方法，它的基本编程思路是先读取一个单元的内容，将读取的内容送到指定单元，再循环送第二个，反复送，直到送完为止，程序如下： ORG 0000H MOV R0，#40H ；定内部RAM取数单元的起始地址 MOV A，R0 ；读出数送A暂存 MOV R1，#60H ；定内部
13、RAM存数单元的起始地址 MOV R1，A ；送数到60H单元 MOV R7，#08 ；定送数的个数 LOOP： INC R0 ；取数单元加1，指向下一个单元 INC R1 ；存数单元加1，指向下一个单元 MOV A，R0 ；读出数送A暂存 MOV R1，A ；送数到新单元 DJNZ R7，LOOP ；8个送完了吗？未完转到LOOP继续送 END ；送完了顺序执行，结束。,【相关知识】,根据此程序，自已编出程序流程图，编程与程序流程图有一定距离，编程开始前弄清程序要完成的任务是什么？然后安排好数据存储单元，采用什么指令，理顺思路。开始编程序要全力以赴，不让任何人打扰，不中断思路，一气呵成。编程
14、有很大的灵活性，很高的技巧，首先应该多看实例，有些指令的用法比较特殊专一，要记下来，如以上程序，还有查表程序，散转程序等等。常用的就是那么几条，编程方法也就那么几种，掌握了编程基本方法可脱离书本自己编，先编简单程序，再编复杂程序，先编短程序，后编长程序。编好的程序又可作为以后程序中的子程序，持之以恒，你就会成为编程高手。 编完的程序，是否正确，要在仿真软件中调试，调试方法前面活动四中已作全面介绍。调试此程序时要打开WAVE仿真软件的数据窗口（Data View），在窗口中的40H为起点的8个单元中送数，首先全速运行程序，看所有数据是否传到60H为起点的8个单元中，若不正确，单步运行程序，看程序
15、的每一步是否正确，若还不正确，再反复修改，直到正确为止。,【相关知识】,【练一练】 将内部RAM以40H为起始地址的8个单元中的内容传到外部存储器以2000H为起始地址的8个单元中。 此程序与例10的区别就是传到外部存储器，注意外部存储器的地址是16位地址，传送16位地址的数有专门的指令。 读（外部传内部）外部存储器单元的方法是： MOV DPTR，#2000H MOVX A，DPTR 写（内部传外部）外部存储器单元的方法是： MOV DPTR，#2000H MOVX DPTR，A 这是专用语句要记牢，不能错，有了这些知识后我们可编写程序如下： ORG 0000H MOV R0，#40H ；定内部RAM取数单元的起始地址 MOV A，R0 ；读出数送A暂存 MOV DPTR，#2000H ；定外部存储器存数单元的起始地址 MOVX DPTR，A ；送数到2000H单元 MOV R7，#08 ；定送数的个数,【相关知识】,LOOP： INC R0 ；取数单元加1，指向下一个单元 INC DPTR ；存数单元加1，指向下一个单元 MOV A，R0 ；读出数送A暂存 MOVX DPTR，A ；送数到新单元 DJNZ R7，LOOP ；8个送完了吗？未完转到LOOP继续送 END ；送完了顺序执行，结束。 程序初步编好后，在仿真软件中调
