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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑8051单片机模块化编程技巧 目前在8051 单片机应用开发中主要有两种编程语言：汇编语言和C51 语言。C51 语言是一种结构化的编程语言，采纳C51 编写的应用程序结构清楚、模块化程度高、可读性强、并简单移植。但C51 语言也有缺点，就是编译后生成的目标代码空间要比汇编的大。 而且目前单片机的教材还是侧重于汇编语言。因此学习用单片机汇编语言程序进行结构化设计还是很有必要的。我们知道C51 语言是函数式语言，其程序由函数构成，每一个源程序有且只有一个主函数main（） 和若干个函数组成。其中每一个函数都用于完成某一特定任务。也就是说，一个项目若具有几个功能
2、，实现这些功能就会需要由若干个任务来完成，那么它的源程序中就会有若干个或以上的函数。而在汇编语言中，源程序中只有程序和子程序。那么我们能否以子程序为基本单位，用一个子程序实现一种功能来做到模块化编程呢？实践证明是可行的。但在编制程序中不要遗忘汇编语言的特点，留意子程序之间对单片机资源的使用，避开不同子程序交叉共用同一资源引起程序的错误执行。子程序嵌套调用的级数等。本文以“60秒倒计时电路”为例谈一谈51 单片机汇编语言模块化编程的一点技巧。 一、60秒倒计时电路及编程 1. 功能要求 所谓倒计时，就是首先给定一个初始值，然后对初始值进行减“1”操作，直到该值为“0”为止。60 秒倒计时就是对给
3、定的初始值“60”每隔1 秒钟对其进行减“1”，始终减到该值为“0”为止。 该倒计时电路要求有两个按钮。一个是“复位”按钮，按下按钮设置倒计时初始值，并把指示灯熄灭；另一个是“开头”按钮，按下按钮开头倒计时。并用两位LED 数码管显示当前倒计时值。计时时间到，指示灯点亮。 2. 电路组成 实现上述功能要求的单片机接口电路如图1 所示。 图1单片机接口电路 图中用按钮SB1 作为“置初值”按钮，按钮SB2 作为“开头”按钮。按下SB1 按钮，将显示值设置为“60”。 按下按钮SB2，每隔一秒显示值减“1”，直到值为“0” 停止计数。按钮和指示灯接在P0 口上，P0.0 为初始按钮，P0.1 为开
4、头按钮，P0.7 为指示灯。十位LED 数码管接P2 口，个位LED 数码管接P1 口。图2 为单片机基本系统电路。 图2 单片机基本系统电路 3. 功能分析 依据60 秒倒计时的功能要求，需要单片机完成以下任务： 按键扫描。用来推断有没有键被按下，是哪个键被按下？依据不同的键，给出相应的键值。 计时显示。这里时间值使用的是两位数，故需要将被显示的时间值取出个位数和十位数，然后才能进行显示。 被显示数转换成7 段码。由于单片机中的数据都是以二进制形式存放或运算的。而这里输出显示使用了两位LED 数码管来显示计时数值的，一个被显示的数要点亮数码管的某几段才能显示出这个数，不同的数需要点亮数码管的
5、不同段。因此需要将被显示的这个数转换成相应的显示段码，才能被正确显示出来。 延时。包括1秒钟延时和按键消抖的10毫秒延时。 程序编制 程序按实现功能采纳模块化结构，有一个主程序和若干个子程序组成。每个子程序分别是完成某个任务的独立模块，有时会用到调用参数。本实例共有5 个子程序，分别是按键扫描子程序、10ms 延时子程序、1s 延时子程序、显示子程序、取段码子程序。 按键扫描子程序 按键扫描子程序完成对按键进行扫描，确定有没有键被按下，当有键被按下并抬起后将相关键值返回给主程序的任务。其流程如图3 所示。该子程序没有入口参数，但有一个出口参数，即按键的键值，存放在寄存器R3 中。寄存器R3 中
6、的值为“60H”表示SB1 键被按下；寄存器R3 中的值为“00H”表示SB2 键被按下。 图3 按键扫描子程序流程图 根据图3 的流程图和51 单片机的指令系统编制的子程序如下： ;- 按键扫描描- ; 出口参数键值存放在寄存器R3 中，用于识别哪个键。 ;R3=60H, 说明SB1 被按下；R3=00H, 说明SB2 被按下 key_scan: jnb kb_init, k1check ; SB1 按下转移 jnb kb_begin, k2check ; SB2 按下转移 sjmp ksr ; k1check: acall del10 ; 调用毫秒延时，去抖 jb kb_init, ksr
7、 ; 干扰，返回 jnb kb_init,$ ; 等待按键释放 mov r3, #60h; 是SB1，键值“60H”送寄存器R3 sjmp ksr ; 是，不进行任何操作返回 k2check: acall del10 ; 调用毫秒延时，去抖 jb kb_begin, ksr ; 干扰，返回 jnb kb_begin,$ ; 等待按键释放 mov r3, #00h; 是SB2，键值“00H”送寄存器R3 ksr: ret ; 返回 ;- 显示子程序 显示子程序完成从被显示值中取出十位数将其转换成显示断码，并送单片机的P2 口；从被显示值中取出个位数将其转换成显示断码，并送单片机的P1 口任务。其
8、流程如图4 所示。该子程序有一个入口参数，即被显示的值，存放在寄存器R2 中。 图4 显示子程序流程图 根据图4 的流程图和51 单片机的指令系统编制的子程序如下： ;- 显示子程序- ; 入口参数存放在寄存器R2 中 display:mov a, r2 ; 取被显示值 mov b, #10; 取被显示值的十位数 div ab; acall seg7; 调用转换子程序，取显示断码 mov p2, a ; 十位数段码送P2 口 mov a, b; 取个位数 acall seg7 ; 调用转换子程序，取显示断码 mov p1, a ; 个位数段码送P1 口 ret ; 返回 ;- 取段码子程序 取
9、段码子程序完成将被显示的数转换成7 段共阳LED 数码管对应数的段码的任务。其流程如图5 所示。 图5 取段码子程序流程图 该子程序有一个入口参数和一个出口参数。入口参数就是被显示的数，出口参数就是该数的段码（相应位=0表示亮），都存放在累加器A 中。 根据图5 的流程图和51 单片机的指令系统编制的子程序如下： ;- 取段码- ; 对累计器A 中的值由查表得到显示断码 ; 入口和出口参数存放在累计器A 中 seg7: inc a ; 取被显示数，累加器A 加1 movc a, a+pc ; 查表 ret ; 返回 db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h;0123 db 99h,92h,
10、82h,0f8h;4567 db 80h,90h,88h,83h;89AB db 0c6h,0a1h,86h,8eh;cdEF ;- 延时子程序 延时子程序完成肯定的延时时间任务。这里有两个延时时间不同的子程序（也可以调用100 次10mS 做1S 延迟），其流程如图6 所示。延时子程序没有入口和出口参数。 图6 延时子程序流程图 根据图6 的流程图和51 单片机的指令系统编制的子程序如下; ;- 延时10ms 程序- ; 用到寄存器组1 中的R6 和R7 寄存器 del10: setb psw.3 ; 切换至第1 组寄存器 mov r7, #0bh ; dl1: mov r6, #0ffh
11、; dl2: djnz r6, dl2 ; djnz r7, dl1; clr psw.3 ; 切换至第0 组寄存器 ret ; ;- ;- 延时1s 程序- ; 用到寄存器组1 中的R1、R2 和R3 寄存器 del1s: setb psw.3 ; 选用寄存器区1 mov r1 , #46; 马上数46 送寄存器R1 del0: mov r2 , #100; 马上数100 送寄存器R2 del1: mov r3 , #100 ; 马上数100 送寄存器R3 djnz r3 , $ ; 寄存器R3 中的内容减1，不为零转移到当 前指令 djnz r2 , del1; 寄存器R2 中的内容减1，
12、不为零转移到 del1 djnz r1 , del0; 寄存器R1 中的内容减1，不为零转移到 del0 clr psw.3 ; 选用寄存器区0 ret ; 子程序返回 ;- 主程序编制 主程序需要实现的功能是：完成单片机端口定义；初始化任务；调用键扫描子程序，依据按键状态实现置初值或进行倒计时，并调用显示子程序等。其流程如图7 所示。 图7 主程序编制流程图 根据图7 的流程图和51 单片机的指令系统、以上编制的各子程序，主程序如下： ;* ; 文件名：counter.asm 功能：60 秒倒计时 ; 说明：p2 和p1 口分别接一个LED 数码管， 显示两位 十进制数。 ; p0.0 和p0.1 口接置初值按钮和开头倒计时按钮，p0.7 接提示LED。 ; 晶振频率11.0592MHz. ;* ;- 端口定义- kb_init bit p0.0 ; 置初值按钮定义 kb_begin bit p0.1 ; 开头按钮定义 warn bit p0.7 ; 提示 ;- org 0000h ajmp begin ;= 主
