项目单元480C51定点数运算程序设计实训.ppt

项目单元4 80C51定点数运算程序设计实训,4.1训练要求 1编写程序实现两个16位数的减法：7F4DH2B4EH，结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H单元存差的高8位，31H单元存差的低8位。 2编写程序实现两个数的乘积运算，要求（R1R0）(R0)=(R5R4R3) 4.2训练目的 使学生能够灵活运用算术运算指令进行数据加、减、乘、除运算操作 4.3相关知识 项目学习情境1 算术运算指令 1加法指令 (1) 不带进位的加法指令,ADD加法指令的目的操作数是A，运算结果存放在A和Cy中。最高位有进位时，Cy=1,否则 Cy=0。加法指令除影响Cy外,还影响PSW的其他标志位，如AC、OV和P。,(2) 带进位的加法指令,指令的功能是把源操作数与累加器A的内容相加再与进位标志CY的值相加，结果送入目的操作数A中。加的进位标志CY的值是在该指令执行之前已经存在的进位标志的值，而不是执行该指令过程中产生的进位。 （3）BCD码调整指令 DA A 指令的功能是对累加器A中刚进行的两个BCD码的加法的结果进行十进制调整。两个压缩的BCD码按二进制相加后，必须经过调整方能得到正确的压缩BCD码的和。调整要完成的任务是： 当累加器A中的低4位数出现了非BCD码（10101111）或低4位产生进位（AC=1），则应在低4位加6调整，以产生低4位正确的BCD结果。 当累加器A中的高4位数出现了非BCD码（10101111）或高4位产生进位（CY=1），则应在高4位加6调整，以产生高4位正确的BCD结果。 2.减法指令,减法指令的功能是将A中的数据减去源操作数中的数据和Cy,差存放在A中，运算过程影响PSW的标志位：CY、AC、P、OV。由于减法指令在执行时都会减Cy，在第一次执行减法操作时必须保证此时的Cy=0，否则，运算结果时错误的。 3.乘法指令 MUL AB ；累加器A与B寄存器相乘 该指令的功能是将累加器A与寄存器B中的无符号8位二进制数相乘 ，乘积的低8位留在累加器A中，高8位存放在寄存器B中。 当乘积大于FFH时，溢出标志位（OV）=1。而标志CY总是被清0。 例：若（A）=50H，（B）=A0H，执行指令 MUL AB 之后，（A）=00H，（B）=32H，（OV）=1，（CY）=0。 4.除法指令 DIV AB ；累加器A除以寄存器B 该指令的功能是将累加器A中的无符号8位二进制数除以寄存器B中的无符号8位二进制数，商的整数部分存放在累加器A中，余数部分存放在寄存器B中。当除数为0时，则结果的A和B的内容不定，且溢出标志位（OV）=1。而标志CY总是被清0。 例：若（A）=FBH（251），（B）=12H（18），执行指DIV AB 之后，（A）=0DH，（B）=11H，（OV）=0，（CY）=0。,项目学习情境2 指令应用举例 1加法指令举例 【例4-1】 已知两个双字节无符号数，分别存放在R0R1和R2R3中(高位在前)，试编写程序求它们的和，结果存放在R6R4R5中。 AA：MOV A，R1 ；取一个加数的低8位 ADD A，R3 ；与另外一个数的低8位相加 MOV R5，A ；存低8位的和 MOV A，R0 ；取一个加数的高8位 ADDC A，R2 ；高8位相加，并加低8位相加时的Cy MOV R4，A ；存高8位的和 CLR A ；A清0 ADDC A，#0 ；0+0+Cy A，取出高8位相加时的Cy MOV R6，A ；存进位 RET 多字节数相加运算，应预先分析结果可能占用的空间，分配足够的单元存放，本例中两个16位的无符号数相加的和可能会超过16位，就要占用3个字节。 对于有符号数的多字节加法，当采用补码形式的时候，程序和无符号数基本相同，只是在最高字节运算后，不是判别Cy，而是判断OV。当OV=1时，表示有符号数的运算超出了范围，这时可以将原先的两个有符号数扩充一个高字节，然后再编程计算。正数扩充高字节为00H，负数扩充的高字节为FFH。,【例4-2】已知两个字节有符号数（补码），分别存放在R1R0和R3R2中（高位在前），试编写程序求它们的和，结果存放在R5R4中。 START：MOV A，R0 ；取一个加数的低8位 ADD A，R2 ；与另外一个数的低8位相加 MOV R4，A ；存低8 位的和 MOV A，R1 ；取一个加数的高8 位 ADDC A，R3 ；高8位相加，并加低8位相加时的Cy MOV R5，A ；存高8位的和，需要判断OV RET 注意下面两条指令的区别： INC A ADD A，#1 这两条指令都实现将A中的数加1.第一条指令只影响PSW的标志位P，第二条指令会影响PSW的标志位：Cy、AC、OV、P。在有些情况下不能互换使用，后面的减法指令存在类似的情况。 【例4-3】已知一个原码表示的双字节有符号数（非负零）存放在R1R0（高位在前）中，试编写程序求它的补码，结果存放在R1R0中。 求一个表示的数的补码，首先要知道这个数的符号，正数的补码与原码相同，负数再按照求补的过程去运算。,START：MOV A，R1 ；取高8位 JNB ACC.7，AA ；高位为0，表示正数转移，不需变换 MOV A，R0 吗 ；取低8位 CPL A ；求反 ADD A，#1 ；加1 MOV R0，A ；存低8位 MOV A，R1 ；取高8位 CPL A ；求反 ADDC A，#0 ；加低8位的进位 SETB ACC.7 ；高位置1，负数 MOV R1，A ；存高8位 AA：RET 这个程序中的加1只能用ADD指令，因为要考虑低8位加1后的进位。 【例4-4】 已知两个BCD码表示的数，分别存放在R0R1和R2R3中(高位在前)，试编写程序求它们的和，结果存放在R6R4R5中。,AA：MOV A，R1 ；取一个加数的低8位 ADD A，R3 ；与另外一个数的低8位相加 DA A ；低位和BCD码调整 MOV R5，A ；存低位的和 MOV A，R0 ；取一个加数的高8位 ADDC A，R2 ；高8位相加，并加低8位相加时的Cy DA A ；高位和BCD码调整 MOV R4，A ；存高位的和 CLR A ；A清0 ADDC A，#0 ；0+0+CyA，取出高8位相加时的Cy MOV R6，A ；存进位 RET 2减法指令举例 【例4-5】 已知两个双字节数，被减数存放在R0R1，减数存放在R3R2中(高位在前)，试编写程序求它们的差，结果存放在R5R4中。 STRAT：CLR C ；清Cy MOV A，R0 ；取被减数的低8位 SUBB A，R2 ；减去减数的低8位 MOV R4，A ；存低8位的差 MOV A，R1 ；取被减数的高8位 SUBB A，R3 ；减去减数的高8位和低8位的借位 MOV R5，A ；存高8位的差 RET,3乘法指令举例 【例4-6】 已知两个无符号数分别存放在R1R0和R2中，试编写程序计算它们的积，结果存放在R5R4R3（高位在前）。 START：MOV A，R0 ；取被乘数的低8位 MOV B，R2 ；乘数 MUL AB ；相乘 MOV R3，A MOV R4，B ；存放积 MOV A，R1 ；取被乘数的高8位 MOV B，R2 ；乘数 MUL AB ；相乘 ADD A，R4 ；错位相加 MOV R4，A ；和回存 CLR A ；清A ADDC A，B ；进位加到高字节中 MOV R5，A ；存高字节 RET 4除法指令举例 【例4-7】 已知8位的二进制数存放在R0中，试编写程序将其转换为十进制数存放在R3R2R1中（高位在前）。 在单片机中十进制数只能以BCD码的形式存在，单字节的二进制数的范围为0255，若需要求出它的百位、十位和个位，就用它去除以100，商就是百位，余数再除以10，就得到十位数和个位数。程序如下：,START: MOV A,R0 ；二进制数送A作为被除数 MOV B,#100 ；除数100 DIV AB ；执行除法 MOV R3,A ；百位数送R3 MOV A,B ；余数送A作为被除数 MOV B,#10 ；除数10 DIV AB ；执行除法 MOV R2,A ；十位数送R2 MOV R1,B ；个位数送R1 RET 【例4-8】已知被除数在R1R0中，除数在R2中，试编写程序来求它们的商，结果存放在R4R3中（高位在前）。 解题思路：用被除数减除数，如果够减，商加1.再减除数，直到不够减为止，每减一次，商就加1，这样就可以求出商。程序如下：,START：MOV R4，#0 ；商高位清0 MOV R3，#0 ；商低位清0 AA：CLR C ；清Cy MOV A，R0 ；被除数低位 SUBB A，R2 ；减除数低位 MOV R0，A ；低位差回送 MOV A，R1 ；被除数高位 SUBB A，#0 ；减除数高位（0） MOV R1，A ；高位差回送,JC BB ；不够减转移退出 MOV A，R3 ；够减，商低位 ADD A，#1 ；加1 MOV R3，A ；商低位回送 MOV A，R4 ；商高位 ADDC A，#0 ；加进位 MOV R4，A ；商高位回送 SJMP AA ；重新执行减法 BB：RET,4.4软件编制要点及参考程序 1软件编制要点 80C51单片机提供的是字节运算指令，所以在处理多字节数的加减运算时，要合理的运用进位（借位）标志。 2参考程序,（1） ORG 0000H LJMP START ORG 0040H START:CLR CY MOV 30H，#7FH MOV 31H，#4DH MOV R0， #31H MOV A，R0 SUBB A ，#4E MOV R0，A ；保存低字节相减结果 DEC R0 MOV A， R0 SUBB A，#2BH MOV R0，A ；保存高字节相减结果 END,(2) ORG 0000H LJMP START ORG 0040H START:MOV A,R0 MOV B,R2 MUL AB MOV R3,A MOV R4,B MOV A,R1 MOV B,R2 MUL AB ADD A,R4 MOV R4,A CLR A ADDC A,B MOV R5,A RET,4.5实训基本任务 实训1： (1) 建工程：名称为 *.UV2说明：*不要用中文用英文 (2) 建源文件：名称为 *.asm 说明：*不要用中文用英文，且不能与工程名同 (3) 在工程中添加源文件说明：子程序紧接着主程序存放，必须在 END 指令前 (4) 调试并运行程序 (5) 调试并运行程序：观察内部RAM 30H、31H单元内容并验证结果 实训2： (1) 建工程：名称为 *.UV2说明：*不要用中文用英文 (2) 建源文件：名称为 *.asm 说明：*不要用中文用英文，且不能与工程名同 (3) 在工程中添加源文件说明：子程序紧接着主程序存放，必须在 END 指令前 (4) 对工程进行汇编、编译 (5) 调试并运行程序：观察寄存器R5、R4、R3中的内容并验证结果 4.6思考内容 4-1编写程序，实现双字节无符号数加法运算，要求 （R0R1）+（R6R7）（60H61H）。 4-2 .编写多字节无符号数的加法程序。设两个N字节的无符号数分别存放在内部RAM中以DATA1和DATA2开始的单元中。相加后的