华中科技大学单片机实验二报告

《单片机实验》报告实验名称分支程序设计指导教师刘冬生专业班级学号联系方式一．任务要求熟练掌握KeilC环境下汇编语言程序的调试方法，加深对汇编语言指令、机器码、寻址方式等基本内容的理解，掌握分支程序和简单程序的设计与调试方法，了解并行IO口的使用。1.设有8bits符号数X存于外部RAM单元，按以下方式计算后的结果Y也存于外部RAM元，请按要求编写程序。240/2204020XXYXXXX当当当2.利用51系列单片机设计一个24小时制电子时钟，电子时钟的时、分、秒数值分别通过P0、P1、P2端口输出（以压缩BCD码的形式）。P3.0为低电平时开始计时，为高电平时停止计时。提高部分（选做）：a.实现4位十进制加、减1计数，千位、百位由P1口输出；十位、个位由P2口输出。利用P3.7状态选择加、减计数方式。b.利用P3口低四位状态控制开始和停止计数，控制方式自定。二．设计思路1.分段函数设计对于第一个任务，根据变量X的值的不同进行相应的计算。所以我们首先要判断X的值属于那个范围。我们可利用比较转移指令CJNE来判断X是否等于临界值20,40，若不等，再根据执行CJNE指令后的进位位CY的值来判断X与临界值的的大小关系，如：CY=0则X大于临界值，CY=1则X小于临界值；然后根据X的值所在的区间进行相应的计算。应该注意的是，除法计算中可能产生余数，商和余数应该分开存储，若乘方运算结果大于255，高八位与低八位应分开存储2．24进制时钟本程序须可以构建两部分循环。首先构建一个三重循环实现“一秒延时”，循环体利用NOP指令（单字节指令，1µs）经多次循环达到延时一秒的效果。再利用已经构建好的“一秒延时”部分，设计计时系统的三重循环，秒（0-59）、分（0-59）、时（0-23）。秒和分计60次，小时计24次，但，是从0开始计，所以在分、秒达到59，小时达到23时，下一次应该为零。程序运行时修改P3.0的值可以实现暂停和继续的功能三．资源分配1.分段函数根据题目的条件，首先，设该8位无符号数为30H，把片外地址4000H分配给它，把片外地址4001H和4002H分配给经分段函数计算得到的结果Y。按位取反计算结果存于4001H单元，而除法计算结果的商与余数和乘方计算中结果的高、低八位分开存储于4001H-4002H单元。用寄存器A,B来存放在乘除运算中所得的中间结果。2.二十四进制时钟工作寄存器R0、R1、R2分别用于秒、分、时循环次数的设定，R3、R4分别用于分与时的循环计数，R5-R7用于“一秒延时”中三重循环的循环次数设定。秒、分、时数值分别由P2、P1、P0端口输出。四．流程图NY开始给定X，并把X的值赋到A中设置一个数据指针将X的值存在外部存储器中CY≠1?A≠20?NYNYYNNYA≠40?CY≠1?Y=X/2Y=X2将A的值存到4001H将B的值存到4002H结束对X取反并赋给Y将A的值存到4001HCY清零开始将P0，P1，P2，P3清零P3.0=0?延时1S秒计数，R0加1并存入A中，转换成BCD码NYYNNY五．源代码1.分段函数ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN:MOVA,#29H;将8位无符号数赋给AMOVDPTR,#4000H;定义数据指针MOVX@DPTR,A;将X存于片外RAMCLRC;将进位位清零KIND1:CJNEA,#14H,KIND2;将A与14H比较，若不等于14H，跳转至KIND2OUT1:CPLA;对A中内容取反R0=60H?R0，P2置零分计数，R1加1,并存入A中，转换成BCD码R1=60H?将R1，P1置零小时计数，R2加1并存入A，转换成BCD码R2=R4?将A赋给P1将R2，P0置零将A赋给P0将A赋给P2MOVDPTR,#4001H;定义数据指针MOVX@DPTR,A;将计算结果存于片外地址4001HSJMPDONEKIND2:JNCKIND3;判断进位位CY是否为0，若为0，跳转至KIND3SJMPOUT1;否则跳转至OUT1KIND3:CLRC;将进位位清零CJNEA,#28H,KIND4;将A中内容与28H比较，若不等于28H，跳转至KIND4OUT2:MOVB,A;将A中内容赋给BMULAB;计算X的平方，将结果高八位存于B，低八位存于AMOVDPTR,#4001H;定义数据指针MOVX@DPTR,A;将结果低八位存于片外地址4001HINCDPTR;数据指针加一MOVA,B;将B中内容赋给AMOVX@DPTR,A;将结果高八位存于片外地址4002HSJMPDONEKIND4:JNCOUT2;判断进位位是否为0，若为0，跳转至OUT2SJMPOUT3;否则跳转至OUT3OUT3:MOVB,#02HDIVAB;计算X/2，将商存于A，余数存于BMOVDPTR,#4001H;定义数据指针MOVX@DPTR,A;将商存于片外地址4001HINCDPTR;数据指针加1MOVA,BMOVX@DPTR,A;将余数存于片外地址4002HSJMPDONEDONE:SJMP$END2.24小时时钟ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN:MOVR0,#00HMOVP0,#00H;时钟位清零MOVP1,#00H;分钟位清零MOVP2,#00H;秒钟位清零START:JBP3.0,START;P3.0为低电平开始计数，高电平停止计数MOVR2,P2;P2的值存入R2CJNER2,#60H,DEL;秒钟达到60继续，不足60跳转MOVP2,#00H;秒钟清零MOVA,P1ADDA,#01H;分钟位加1DAA;分钟位改为BCD码MOVP1,AMOVR1,P1;P1的值存入寄存器R1CJNER1,#60H,DEL;分钟达到60继续，不足60跳转MOVP1,#00H;分钟清零MOVA,R0ADDA,#01H;时钟位加1DAA;时钟位改为BCD码MOVR0,AMOVP0,ACJNER0,#24H,DEL;时钟达到24继续，不足24跳转MOVP0,#00H;时钟位清零MOVR0,#00HDEL:MOVR7,#24;延时程序LOOP1:MOVR6,#61LOOP2:MOVR5,#170LOOP3:NOPNOPDJNZR5,LOOP3DJNZR6,LOOP2DJNZR7,LOOP1MOVA,P2ADDA,#01H;秒钟位加1DAAMOVP2,ASJMPSTARTEND六.程序测试方法与结果、软件性能分析1.分段函数改变X的值，分别在不同的X值时运行程序，结果如下截图（1）X=29H(2)X=21H(3)X=0CH结果与预测相符合，程序正确。2.24小时时钟程序暂停时思考题：1．实现多分支结构程序的主要方法有哪些？举例说明。答：1.是利用条件转移指令实现，如DJNZ,JNC等等例如：例如，判断两个单字节无符号数的大小（分别存于片内RAM的40H和41H单元）并把大数存入42H单元。可以用判断CY的转移指令JNC来实现，程序如下：JUDGE:MOVA,40HCLRCSUBBA,41HJNCLPMOV42H,41HRETLP:MOV42H,40HRET2.利用分支表来实现，如分支地址表、转移指令表、地址偏移量表。例如：根据R3的值控制转向8个分支程序。采用分支地址表实现：MOVDPTR,#BRATAB;取表首地址MOVA,R3ADDA,R3;A←R3×2JNCNADDINCDPH;R3×2进位加到DPHNADD:MOVA,R4;暂存AMOVCA,@A+DPTR;取分支地址高8位XCHA,R4INCAMOVCA,@A+DPTR;取分支地址低8位MOVDPL,A;分支地址低8位送DPLMOVDPH,R4;分支地址高8位送DPHCLRAJMP@A+DPTR;转相应分支程序BRATAB:DWSUBR0;分支地址表DWSUBRDWSUBR72．在编程上，十进制加1计数器与十六进制加1计数器的区别是什么？怎样用十进制加法指令实现减1计数？答：十进制加一后需要在计算结果的基础上进行修正，运用DA指令，而十六进制加一指令所得结果即为最终结果，无需进行修正。