项目三机械手程序设计.ppt

项目三 机械手程序设计,辽宁机电职业技术学院,制作人：王洪庆 白天明,项目内容： 1通过程序控制机械手动作从而完成伸长、旋转、抓件等动作 2了解MCS51单片机指令的基本格式和寻址方式、MCS-51单片 机的指令系统、汇编语言源程序的基本设计方法和调试方法 以及程序设计举例。介绍一些实用的小程序来培养学生的兴 趣并拓宽学生的知识面，结合程序设计强化学生对指令的解。,能力目标： 课题1单片机的寻址方式 课题2单片机指令 课题3简单程序运行与调试 课题4汇编语言程序设计 课题5分支程序设计 课题6循环程序设计,实战演练： 1通过实践掌握单片机的寻址方式、指令系统。会使用汇编语言 进行顺序结构程序、分支结构程序、循环结构程序设计和调试。 2通过该项目的训练，提高学生的实际动手操作能力，养成学 生的工程道德观念，建立工程敬业精神和团队合作精神。,课 题 1 单片机的寻址方式,课题内容 1.单片机的指令系统概述 2.单片机的寻址方式,知识要点 单片机指令的基本格式和寻址方式,能力训练： 1.动手操作能力 2. 创新能力和合作能力,技能操作 上机操作掌握机械手控制程序操作和调试,一、单片机的指令系统概述,指令是指示计算机执行某种操作的命令。一台计算机所具有的全部指令的集合，称为指令系统。计算机的基本功能是执行程序，执行不同的程序能够完成不同的任务，而程序就是各种指令的有序组合。不同的计算机，其指令系统是不同的。 在计算机中，指令是机器代码（二进制代码），或者说是数字代码。对于这种形式，人们不仅很难记忆，也不容易编写程序，于是就有了另一种形式，助记符形式，也就是汇编语言形式。,1、指令的基本格式,汇编语言指令由操作码和操作数两部分组成。其基本指令格式如下： 标号： 操作码 目的操作数 ，源操作数；注释,标号是表示该指令的符号地址。并不是每一条语句都需要标号，通常对于转移指令涉及的语句或子程序的开始语句等才使用标号。 操作码部分规定了指令所实现的操作功能，是每一汇编语言语句必须有的部分。 目的操作数部分指出了操作结果存放在什么地方。 源操作数部分指出了数据的来源。,例如：MAIN: MOV A,#0FFH ;将ACC填充为#0FFH,标号,操作码,目的操作数,源操作数,注释,指令按在存储器中占用的单元或字长来分的话，有单字节指令、双字节指令和三字节指令三种。,1单字节指令 指令格式：操作码 例： RETI 机器代码：32H。 2双字节指令 指令格式：操作码，操作数 例： MOV A,#0FFH 机器代码：74FFH。 3三字节指令 指令格式：操作码目的操作数源操作数 例： MOV 74H,#0FFH 机器代码：7574FFH。 总之，指令字节越多，所占的存储器单元也越多。但指令执行时间的长短则与字节多少无关，仅取决于执行该指令需要多少个机器周期。,2、指令系统的常用符号,助记符语言一般由操作码和操作数两部组成，其常用的符号和注释如下： 1Rn(n=07) 当前选中的工作寄存器组R0R7，它在片内RAM中地址由PSW中的RS1、RS0确定。 2Ri(i=0,1) 当前选中的工作寄存器中可作为地址指针的两个工作寄存器R0、R1，在片内RAM中地址由RS0、RS1确定。 3#data 8位立即数，即包含在指令中的8位数。 4#data16 16位立即数，即包含在指令中的16位数。 5direct 片内RAM单元（包括SFR）的直接地址单元。 6addr11 11位目的地址。用于ACALL和AJMP指令中，目的地址必须放在与下条指令第一个字节同一2KB程序存储器地址空间之内。,7addr16 16位目的地址。用于LCALL和LJMP指令中，目的地 址在64KB程序存储器地址空间。 8re1 补码形式的8位地址偏移量。用于相对转移指令中，偏移量以下一条指令第一字节地址为基址，地址偏移量范围为-128+127。 9bit 片内RAM或SFR的直接寻址位地址。 10 间接寻址方式中，表示间接寄存器的符号。 11/ 位操作指令中，表示对该位先求反再参与操作，但不影响该位原值。 12（） 表示中内容。 13（） 表示指地址单元中的内容。 14 指令操作流程，将箭头左边的内容送到箭头右边的单元中。,2、单片机的寻址方式,立即寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址,变址寻址 相对寻址 位寻址,1、立即寻址,在这种寻址方式中，指令中跟在操作码后面的一个字节就是实际操作数。该操作数直接参与操作，所以又称为立即数，用符号“#”表示，以区别直接地址。,例：MOV A,#0F8H ；A（FFH） 这条指令的功能是把FFH这个数送入累加器A中，指令代码为74FF。,ACC (E0H),0000 0000,1111 1000,1111 1000,2、直接寻址,直接寻址就是在指令中包含了操作数的地址，该地址直接给出了参加运算或传送的数据所在的字节单元或位，它可以访问内部RAM 128个字节单元、221个位地址空间以及特殊功能寄存器SFR，且SFR和位地址空间只能用直接寻址方式来访问。,例：MOV A,69H ；（A）（69H） 这条指令的功能是把69H单元的内容送入累加器A中,寄存器寻址是指以某一个可寻址的寄存器的内容为操作数，对累加器A、通用寄存器B、数据指针寄存器DPTR和进位位C，其寻址时具体的寄存器已隐含在其操作码中，而对选定的8个工作寄存器R0R7，则用操作码的低三位指明所用的寄存器。用户可用PSW中的RS1、RS0来选择寄存器组，再用操作码中低三位来确定是组内哪一个寄存器，达到寻址的目的。 例：MOV A,R5 ；（A）（R5） 这条指令是把R5中的内容送入累加器A中。,3、寄存器寻址,在这种寻址方式中，操作数所指定的寄存器中存放的不是操作数本身，而是操作数的地址。可用来间接寻址的寄存器有：R0、R1和16位的数据指针DPTR，使用时前面加符号表示间接寻址。当访问片内RAM或片外RAM低256字节时，一般用R0或R1作间接寻址寄存器，在这类指令中，由操作码的最低位指出所用的是R0或R1。 例： MOV A,R1 ；（A）（R1） 该指令的功能是将R1所指出的内部RAM单元的内容送入累加器A中。,4、寄存器间接寻址,变址寻址是以数据指针DPTR或程序计数器PC的内容为基地址，然后，在这个基地址的基础上加上累加器A中的地址偏移量形成真正的操作数地址。这种寻址方式常用于查表操作。 例： MOVC A,A+PC ；（A）（A）+（PC） 这条指令是把PC中的内容和A中的内容相加作为16位程序存储器地址，再把该地址内容送入累加器A中。,5、变址寻址,相对寻址是将程序计数器PC中的当前值（该当前值是指执行完这条相对转移指令后的PC的字节地址）与指令第二字节给出的偏移量相加，其结果作为跳转指令的转移地址。指令第二字节给出的偏移量有正负号，它在指令中以补码形式给出，所转移的范围为+127128。 例： JC 06H。 这条指令的功能是：若进位位C=0，则不跳转，若进位位C=1，则以PC的当前值为基地址，加上偏移量06H后所得到的结果为该转移指令的目的地址。 现假设该指令存放于2000H、2001H单元，且C=1，则开始取出操作码后，PC值为2001H，取出偏移量后，PC值为2002H。对C进行判断后，PC内容（2002H）与偏移量06H相加，得到转移目的地址2008H。故执行完该条指令后，PC中的值为2008H，程序将从2008H开始