单片机的编程技术

单片机的编程技术第一页，共七十页，2022年，8月28日

单片机与一般集成电路的区别在于可编程应用，程序是单片机应用系统的灵魂。

3.1程序设计的方法和技巧程序设计流程

由于汇编语言是面向机器的语言，因此对单片机系统进行程序设计时必须考虑硬件资源的配置。当硬件系统设计完成后，可从以下几方面进行程序设计：第二页，共七十页，2022年，8月28日1.分析问题——针对现有条件，明确在程序设计时应该“做什么”2.确定算法——解决“怎样做”的问题3.绘制程序流程图——用图形的方法描绘解决问题的思路

（常用的程序流程图符号如图3-1所示）

4.分配内存单元——确定程序和数据区的起始地址5.编写源程序——用指令的形式将程序流程图实现出来6.汇编——用开发机或仿真器将源程序转换成机器码，便于单片机识别7.在线仿真调试——查错、改错，对程序进行优化。第三页，共七十页，2022年，8月28日常用的程序流程图符号如图3-1所示。

图3-1常用的程序流程图符号第四页，共七十页，2022年，8月28日3.1.2汇编语言编程技巧

尽量采用模块化程序设计方法；

这种设计方法是把一个完整的程序分成若干个功能相对独立的、较小的程序模块，对各个程序模块分别进行设计、编制程序和调试，最后把各个调试好的程序模块装配起来进行联调，最终成为一个有实用价值的程序。模块化程序设计的优点是：对单个程序模块设计和调试比较方便、容易完成，一个模块可以被多个任务共用。尽量采用循环结构和子程序结构

；

采用循环结构和子程序结构，可以使程序的总容量减小，提高程序的效率，节省内存。第五页，共七十页，2022年，8月28日尽量少用无条件转移指令

；

少用无条件转移指令，可以保证程序的条理更加清晰，从而减少错误发生。充分利用累加器；

累加器是主程序和子程序之间信息传递的桥梁，利用累加器传递入口参数或返回参数比较方便。这时，一般不要把累加器内容压入堆栈。对于通用子程序要保护现场；

由于子程序的通用性，除了保护子程序入口参数的寄存器内容外，还要对子程序中用到的其它寄存器内容一并入栈保护。

对于中断处理，还要保护程序状态字

在中断处理程序中，既要保护处理程序中用到的寄存器内容，还要保护程序状态字PSW。否则，当中断服务程序执行结束返回主程序时，整个程序的执行可能会被打乱。第六页，共七十页，2022年，8月28日

80C51单片机汇编语言的语句行由4个字段组成，汇编程序能对这种格式正确地进行识别。这4个字段的格式为：

[标号：]操作码[操作数]

[；注释]

括号内的部分可根据实际情况取舍，各字段之间要用分隔符分隔。可用作分隔符的符号有冒号、空格、逗号、分号等。如：

MAIN：MOVA，#68H；A←68H汇编语言的语句格式第七页，共七十页，2022年，8月28日1．标号

标号是指令的符号地址。有了标号，程序中的其它语句才能很方便地访问该语句。有关标号的规定为：标号要由1～8个ASCII码字符组成，但必须以字母开

头，其余字符可以是字母、数字或其它特定字符。不能使用汇编语言已经定义了的符号作为标号，如指令

助记符MOV、伪指令记忆符END以及寄存器的符号名

称R1等。标号后边必须跟冒号。同一标号在一个程序中只能定义一次，不能重复定义。第八页，共七十页，2022年，8月28日2．操作码

操作码用于规定语句执行的操作。它用指令助记符或伪指令助记符表示，是汇编语句中唯一不能空缺的部分。3．操作数

操作数用于给指令的操作提供数据或地址。在一条语句中，可能没有操作数，也可能只有1个操作数，还可能同时包含2～3个操作数。各操作数之间要以逗号分隔。操作数一般以下面几种形式出现：常数工作寄存器名特殊功能寄存器名第九页，共七十页，2022年，8月28日

标号名符号“$”，表示程序计数器PC的当前值。如：

SJMP$表达式4．注释

注释不属于语句的功能部分，它只是对语句的解释说明，只要用“；”开头，就表明以下为注释内容。使用注释可使程序文件的编制显得更加清楚，便于编程人员的阅读和维护。注释的长度不限，一行不够可以换行接着书写，但换行后仍要以“；”开头。第十页，共七十页，2022年，8月28日

用户根据系统要求用汇编语言或高级语言编好的程序，叫源程序。3.2.1源程序的编辑和汇编

由于通用微型计算机的普及，现在单片机应用系统的程序设计都借助于通用微型计算机。全过程可概括为“机器编辑→交叉汇编→串行传送”三个部骤，如图3-2所示。

3.2源程序的编制第十一页，共七十页，2022年，8月28日1.编辑

将源程序输入计算机并进行修改的过程就是编辑。编辑工作一般在通用微型计算机上利用各种编辑软件完成，故又称其为机器编辑。编辑完成后，生成一个由汇编指令和伪指令共同组成的ASCII码文件，其扩展名为“．ASM”。图3-2单片机汇编语言程序的生成过程

第十二页，共七十页，2022年，8月28日

计算机只能识别机器语言，但程序编制人员通常以汇编语言或高级语言编制源程序。这样，要让计算机能听从程序编制人员的指挥，就必须要将汇编语言或高级语言转换成机器语言，供计算机识别，这个过程称为汇编（或编译）。

汇编工作常由汇编软件来完成。汇编软件通常具有指令的错误识别与提示能力，为编程者迅速查找源程序中的错误提供了方便。在汇编过程中，我们只能发现源程序中的语法错误和一般性的逻辑错误，但不能检查程序结构上的错误。如果有错误，汇编软件会报告，指出错误位置及错误类型。程序错误被纠正后，要重新进行编译调试，直至程序汇编无误为止。现在常用的汇编方法是交叉汇编，即用PC机中的汇编程序去汇编80C51单片机中的源程序。汇编后生成的机器码称为目标程序，扩展名为“．OBJ”。该目标程序可通过PC机的串行通信接口直接传送到开发系统的RAM中。

2.汇编第十三页，共七十页，2022年，8月28日

在前面的课题与实训环节中用到的ORG和END命令就是典型的伪指令，它们是为下一步的汇编工作提供起始地址和结束地址的。

我们知道，汇编语言程序的机器汇编是由计算机自动完成的，因此在源程序中应该有向汇编程序发出的命令。

这种在源程序中出现，通知汇编程序应该如何完成汇编工作的指令，就是伪指令。

下面介绍80C51单片机常用的伪指令。

3.2.2伪指令第十四页，共七十页，2022年，8月28日1.ORG（Origin）汇编起始命令格式为：ORG16位地址或标号该命令总是出现在源程序的开始位置。用来规定目标程序（即此命令后面的程序或数据块）的起始地址。ORG后面通常是16位地址，也可以是已定义的标号地址或表达式。如ORG1000H。在程序中如果不用ORG规定起始地址，则汇编得到的目标程序将从0000H开始存放。在一个源程序中，ORG指令可以多次使用，但要求地址值要由小到大依序排列，且不能出现空间上的重叠。2.END汇编结束命令格式为：END

该命令用于中止源程序的汇编工作。END是汇编语言源程序的结束标志，因此在整个源程序中只能有一条END指令，且位于程序的最后。如果END命令出现在源程序中间，对其后面的源程序，计算机将不予汇编。第十五页，共七十页，2022年，8月28日3.EQU（Equate）等值命令格式为：

标号名EQU表达式该命令用来给标号赋值。赋值以后，其标号值在整个程序中有效。例如：

DATEQU30H4.DB(DefineByte)定义字节命令格式为：

[标号：]DB字节数据表该命令用于从标号指定的地址开始，连续存放字节数据表，常与查表指令MOVC配合使用。其中字节数据表可以是一个或多个字节数据、字符串或表达式。例如：

DB“hello”第十六页，共七十页，2022年，8月28日5.DW(DefineWord)定义字命令格式为：

[标号：]DW字数据表该命令用于从标号指定的地址开始，连续存放16位字数据表。该数据表在程序存储器中存放的格式为：高8位存放在低地址单元，低8位存放在高地址单元。例如：ORG1000HTABLE:DW1234H,66H……汇编后,(1000H)=12H,(1001H)=34H,(1002H)=00H,(1003H)=66H。DB和DW定义的数据表，数的个数不能超过80个。如遇数目较多时，可以使用多个定义命令。在80C51程序设计中，常用DB来定义数据，DW来定义地址。

第十七页，共七十页，2022年，8月28日6.BIT定义位命令格式为：标号名BIT位地址该命令用来将位地址赋值给指定的标号名。例如：KAIGUANBITP1.0将P1.0的位地址赋值给标号KAIGUAN，在后面编程时就可以用KAIGUAN来代替P1.0。7.DS(DefineStorage)定义空间命令格式为：

[标号：]DS表达式该命令用于从指定单元开始，预留一定数目的字节单元作存储区，供程序运行使用。第十八页，共七十页，2022年，8月28日

程序结构通常分为三种形式：顺序结构、分支结构、循环结构。形式如图3-3所示。

图3-3三种程序结构3.3基本程序结构第十九页，共七十页，2022年，8月28日

顺序程序是最简单的程序结构，它既无分支，又无循环，在执行时单片机是按程序中指令的顺序逐条进行的。

编程注意事项：

正确选择程序存放的地址：通常主程序起始地址在0100H之后，但由于80C51单片机上电后从0000H开始执行，所以必须在0000H设一条转移指令，转至主程序首址。

要注意检查所用指令是否合法，在没有把握的情况下，最好查一下指令表。如，下面的指令是非法的：

MOVX2002H，2000H

为使程序运行结束时不至于跑飞，可在程序最后加一条暂停指令，如：SJMP$。

顺序程序第二十页，共七十页，2022年，8月28日例1将地址为2000H、2001H、2002H的片外数据存储单元的内容分别传送到2002H、2003H和2004H单元中去。

ORG0000HAJMP0100H；转到主程序起始地址

ORG0100HMOVDPTR，#2002H；最后一个数据的起始地址

MOVXA，@DPTR；2002H单元的数据送AMOVDPTR，#2004H；最后一个数据的目的地址

MOVX@DPTR，A；2002H单元的数据送2004H单元

MOVDPTR，#2001H；中间数据的起始地址第二十一页，共七十页，2022年，8月28日

MOVXA，@DPTR；2001H单元的数据送AMOVDPTR，#2003H；中间数据的目的地址

MOVX@DPTR，A；2001H单元的数据送2003H单元

MOVDPTR，#2000H；第一个数据的起始地址

MOVXA，@DPTR；2000H单元的数据送AMOVDPTR，#2002H；第一个数据的目的地址

MOVX@DPTR，A；2000H单元的数据送2002H单元

SJMP$END<想一想>还可以怎样修改？

第二十二页，共七十页，2022年，8月28日

例2已知30H单元存有8位二进制数的BCD码，请将其转换为共阴显示的字形码，然后从P1口输出。设这些字形码存放在标号为TABLE的存储单元。程序如下：

ORG0000HAJMPMAIN；转到主程序起始地址

ORG0100HMAIN：MOVDPTR，#TABLE；字形码表首地址送DPTRMOVA，30H；取数

MOVCA，@A+DPTR；查表取值送AMOVP1，A；字形码送P1SJMP$TABLE：DB3FH，06H，5BH，4FH，66H；0～4共阴字形码

DB6DH，7DH，07H，7FH，6FH；5～9共阴字形码

END2．查表程序第二十三页，共七十页，2022年，8月28日

通常情况下，程序是顺序执行的，但我们也可以根据需要，在程序中安排一些控制转移指令，改变程序的执行方向，这就是分支程序。分支程序可以分为单分支和多分支等情况。

单分支程序结构如图3-3（b）所示。

当条件满足时顺序执行程序段A，否则执

行程序段B。

多分支结构如图3-4所示。先将分支

按序号排列，然后按照分支的值来实现

多分支选择。

图3-4多分支结构3.3.2 分支程序第二十四页，共七十页，2022年，8月28日

分支程序在单片机系统中应用较多，在编程时有许多技巧，设计要点如下：

(1)先建立可供条件转移指令测试的条件。

(2)选用合适的条件转移指令。

(3)在转移的目的地址处设定标号。

第二十五页，共七十页，2022年，8月28日

3已知内RAM30H单元存有一个ASCII码，试对其进行判断，如果是“$”（24H），将其存入40H，否则存入31H单元。

程序如下：

ORG0000H

AJMPMAIN

ORG0100H

MAIN：MOVA，30H

CJNEA，#24H，DY31；不是“$”，转去ZY31

MOV40H，A；是“$”，存入40H单元

AJMPEND0

DY31：MOV31H，A；不是$，存入31H单元

END0：SJMP$

END1．单分支程序第二十六页，共七十页，2022年，8月28日（1） 位操作程序

例4已知某信号灯电路如图3-5，试编程实现如下功能：

⑴S0单独按下，红灯亮，其余灯灭；

⑵S1单独按下，绿灯亮，其余灯灭；

⑶S0、S1均按下，红、绿、黄灯全亮；

⑷都不按下黄灯亮。

图3-5某信号灯电路参考程序如下：

ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART：ORLP1，#11000111B；P1.6、P1.7设为输入，红绿黄灯灭2．多分支程序第二十七页，共七十页，2022年，8月28日

SS0：JBP1.7，SS1；S0未按，转判S1JBP1.6，RED；S0按下，S1未按，转红灯亮

DL：CLRP1.2；红灯亮

CLRP1.1；绿灯亮

CLRP1.0；黄灯亮

SJMPSS0；重新检测

SS1：JBP1.6，YELLOW；S0未按，S1未按，转黄灯亮GREEN：CLRP1.1；绿灯亮

SETBP1.2；红灯灭

SETBP1.0；黄灯灭

SJMPSS0RED：CLRP1.2；红灯亮

SETBP1.1；绿灯灭

SETBP1.0；黄灯灭

SJMPSS0

第二十八页，共七十页，2022年，8月28日YELLOW：CLRP1.0；黄灯亮

SETBP1.2；红灯灭

SETBP1.1；绿灯灭

SJMPSS0END说明：该程序只是说明位操作指令在分支程序中的应用方法，如果真要实现信号灯的点亮，还要在每段灯亮灭指令后加一段延时程序。第二十九页，共七十页，2022年，8月28日

例5有一巡回检测报警装置，需对16路输入信号进行控制，每路设有一个报警上限值（等于或超出此值即报警，置报警标志F0），设16路输入信号存放在以50H为首地址的内RAM中，16路报警上限值存在以2000H为首地址的ROM中，试编制该程序。

程序如下：

START:MOVDPTR，#2000H；置16路报警上限值首地址

MOVR0，#50H；置16路输入信号数据区首地址

MOVR7，#0；置16路输入信号的序号0LOOP:

MOVR1，@R0；检测信号存R1MOVA，R7；读输入信号序号

MOVCA,@A+DPTR;查找该序号对应的报警上限值

CJNEA，R1，NEXT；与对应的输入信号比较

AJMPALAM；输入信号等于报警上限值，转报警（1）字节操作程序第三十页，共七十页，2022年，8月28日NEXT：JCALAM；输入信号超出报警上限值，转报警

INCR0；输入信号小于报警上限值，指向下一路输入信号

INCR7；指向下一路输入信号序号

CJNER7，#16，LOOP；看16路是否全查完？未完继续

CLRF0；16路全查完，清报警标志

AJMP$；暂停ALAM：SETBF0；置报警标志

RET第三十一页，共七十页，2022年，8月28日3.3.3循环程序

1．循环结构在程序设计时，常常遇到需要反复执行的某种操作，这时可编写一个程序段重复执行，这就是循环。循环程序一般包括4部分，如图3-6所示。对这4部分的含义，我们以例题的形式加以说明。

例6编程实现以下数据传送功能：将BUF为起始地址的50个数取反后，传送到以DATA为起始地址的内存单元中。

第三十二页，共七十页，2022年，8月28日分析：如果采用顺序结构编写，程序会很麻烦，要执行50次从源地址中取数的MOV指令，50次数据取反的CPL指令，50次向目的地址送数的MOV指令。经过观察，我们发现，可以把顺序结构中重复执行的部分提取出来，编成一个独立的小程序段（即循环体部分），然后对这个小程序段重复执行50次（循环次数），这就构成了循环。图3-6循环结构第三十三页，共七十页，2022年，8月28日

1.初始化

规定循环体中各控制变量的初始状态。

2.循环体

这是循环程序需要重复执行的部分。对这部分编程的时候要注意两个问题：指令要具有通用性，程序要便于修改。程序尽可能简化。第三十四页，共七十页，2022年，8月28日

(3)循环修改

循环程序每执行一次，都要对数据的地址指针、循环次数等作一次修改，这就是循环修改。

(4)循环控制

根据循环结束条件，判断循环是否结束。常用作循环控制的变量是循环次数。第三十五页，共七十页，2022年，8月28日参考程序如下：

START：MOVR0，#SBUF；数据的源地址

MOVR1，#DATA；数据的目的地址

MOVR7，#50；循环次数

LOOP：MOVA，@R0；源地址中数据送ACPLA；取反

MOV@R1，A；取反后的数据送目的地址

INCR0；源地址加1，准备取下一个数

INCR1；目的地址加1，准备接收下一个数

DJNZR7，LOOP；循环结束？未结束重新取数

RET

循环程序按结构分，有单重循环与多重循环。在多重循环中，只允许外重循环嵌套内重循环；不允许循环相互交叉，也不允许从循环程序的外部跳入循环程序的内部。

第三十六页，共七十页，2022年，8月28日

2．循环结构的典型应用——定时

在单片机控制系统中，常有定时的需要，如定时中断、定时检测、定时扫描等。定时功能可以使用定时/计数器实现，但更多的是使用定时程序完成。定时程序是典型的循环程序，它通过执行一个具有固定延时时间的循环体来实现时间的推移，因此，又常把定时程序叫做延时程序。定时程序的延时时间不受器件的限制，只要选择好循环初值，就可以实现几秒、几分、乃至几年的时间延迟。

第三十七页，共七十页，2022年，8月28日(1)单循环延时单循环延时是最简单的定时程序。如：

DELAY：MOVR7，#TIME；TIME是循环程序控制变

；量，可以取任意值

LOOP：NOPNOPNOPDJNZR7，LOOP

其中的NOP是空操作指令，它不做任何操作，只是消磨时间。该程序段的延时时间可以这样计算：NOP指令的机器周期是1，DJNZ指令的机器周期是2，因此循环一次共需5个机器周期。如果单片机的晶振频率采用12MHz，则一个机器周期是1μs，因此循环一次的延迟时间是5μs。第三十八页，共七十页，2022年，8月28日

延时程序中总的延时时间为5×TIME（μs），根据程序的需要，TIME可以任意取值（不超过8位二进制的表示范围）。因此该程序的最长延时时间是（TIME=0时）

5×256=1280（μs）

(2)较长时间的延时

单循环延时的延迟时间较短，为了延长定时时间，可以采用多重循环的方法。

例7编写延时1s子程序，要求：晶振采用12MHz，用三重循环编写。

分析：用12MHz晶振，机器周期是1μs，程序如下：

DELAY：MOVR7，#20；1μsD1：MOVR6，#200；1μsD2：MOVR5，#123；1μs

第三十九页，共七十页，2022年，8月28日

NOP；1μsDJNZR5，$；2μs，共（2×123）μsDJNZR6，D2；2μs，共〔（2×123+2+2）

×200〕μs，即50msDJNZR7，D1；2μs，共〔（2×123+2+2）

×200+2+1〕×20+2=1000062μs≈1sRET；2μs

在该程序中，改变不同的寄存器初值，可以实现不同的定时要求。

(3)以一个基本的延时程序满足不同的定时要求

如果系统中有多个定时需要，我们可以先设计一个基本的延时程序，通过对这个基本延时程序的调用，实现所需的不同定时。如将例7延时1秒的DELAY作为基本的延时程序，则实现5秒、10秒的调用情况如下：第四十页，共七十页，2022年，8月28日

MOVR0，#5；5sLOOP1：ACALLDELAY；1sDJNZR0，LOOP1……MOVR0，#10；10sLOOP2：ACALLDELAY；1sDJNZR0，LOOP2……

例8已知某单片机温控系统每隔50ms测一次温度，测得的8位温度值存在特殊功能寄存器SBUF中，请编程求其1s的平均值，并存于60H中。（设1s采样温度总和不超过255）程序如下：

AVR1S：MOVR2，#0；温度初值为0MOVR4，#20；平均次数为20第四十一页，共七十页，2022年，8月28日

LOOP：MOVA，SBUF；读温度值

ADDA，R2；温度求和

MOVR2，A；回存

LCALLDELAY50；延时50ms，延时子程序略

DJNZR4，LOOP；20次采样完否？未完继续

MOVA，R2；和存入AMOVB，#20；除数存入BDIVAB；求均值

MOV60H，ARET

请尝试编写延时50ms子程序。第四十二页，共七十页，2022年，8月28日3.4程序设计实例3.4.1数据极值查找程序

极值查找就是在指定的数据区中挑出最大值或最小值。

例9从内部RAM30H单元开始存有8个无符号8位二进制数，请编程查找到最大值，并将其存放于40H单元。

分析：假定在比较过程中，用A存放大数，与之逐个比较的另一个数存放在2AH单元。流程图见图3-7。图3-7最大值查找程序流程图第四十三页，共七十页，2022年，8月28日

程序如下：

MOVR1，#30H；数据区首址

MOVR5，#08H；数据区长度

MOVA，@R1；读第一个数

DECR5；修改数据长度

LOOP：INCR1MOV2AH，@R1；读下一个数

CJNEA，2AH，BJ；数值比较

AJMPLOOP1BJ：JNCLOOP1；A值大，转移

MOVA，@R1；大数送ALOOP1：DJNZR5，LOOP；继续

MOV40H，A；最大值送40HSJMP$第四十四页，共七十页，2022年，8月28日

3.4.2数码转换程序

数码转换通常采用子程序调用的方法进行，即由子程序完成具体的转换功能，而由主程序组织数据和安排结果。例10在内部RAM的SHU16单元存有两位十六进制数，请将其转换成ASCII码，并存放于ASCL(低位的ASCII码)和ASCH(高位的ASCII码)两单元。

主程序如下：

MAIN：MOVSP，#5FH；设堆栈指针

PUSHSHU16；16进制数进栈

ACALLASC16；调转换子程序

POPASCL；第一位转换结果送ASCLMOVA，SHU16；再取原16进制数

SWAPA；高低半字节交换

PUSHACC；交换后的16进制数进栈

ACALLASC16；转换

POPASCH；第二位转换结果送ASCHSJMP$第四十五页，共七十页，2022年，8月28日

子程序如下：

ASC16：DECSP；跳过断点保护内容PCDECSPPOPACC；弹出转换数据

ANLA，#0FH；屏蔽高位

ADDA,#7；修改变址寄存器指针

MOVCA,@A+PC；查表

PUSHACC；2字节，查表结果进栈

INCSP;2字节，修改断点指针回到断点保护内容

INCSP；2字节，

RET；1字节，

ASCTAB：DB'012345678'；ASCII码表

DB'9ABCDEF'END第四十六页，共七十页，2022年，8月28日

这是一个很典型的程序，在阅读时应注意这样两个问题：

（1）该程序强化了堆栈的使用，这对于大家加深理解堆栈的概念十分有利。在程序中用到了两种使用堆栈的方法：

用堆栈传递数据。使要转换的16进制数在主程序中进栈（PUSHSHU16）而在子程序中出栈（POPACC），最后再通过堆栈把转换结果返回主程序（POPASCL）。低位转换其堆栈的变化见图3-8；系统在调用子程序时自动完成的PC入栈操作。由于要转换的16进制数是在主程序中先于断点值PC

（ACALLASC16下一条指令的地址）入栈，这样在子程序中要取出转换数据，就得修改堆栈指针SP，以指向该数据。第四十七页，共七十页，2022年，8月28日

（2）在ASCII码表中，是以字符串的形式列出的16进制数，但在汇编的过程中，写入存储单元的是该字符串的ASCII码形式。图3-8数码转换程序的堆栈变化图第四十八页，共七十页，2022年，8月28日课题与实训4程序设计一．实训目的

1．熟悉汇编语言的基本格式、伪指令的使用方法。

2．学习单片机应用程序的设计方法。二．课题要求

1．将60H~69H单元存放的10个无符号数按照从小到大的顺序重新排列。

2．选择课后思考题与习题的部分程序运行并调试出来。三．背景知识

可采用冒泡排序法。冒泡排序法把一批数据想象成纵向排列，采用自下而上的方法比较相邻两个数据，如果这两个数据的大小顺序符合要求，则保持原样，否则交换它们的位置。这样比较一轮后，最小的数据就像气泡一样浮到最顶上，故称冒泡排序法。第四十九页，共七十页，2022年，8月28日

实际编程设计时，每一轮操作都从数据区的首地址开始，向末端推进。一般来讲，N个数据要进行N－1轮次比较和交换排序。表3-1表示了60H~65H单元存储数据的冒泡排序的执行过程。表3-1冒泡排序过程说明第五十页，共七十页，2022年，8月28日

假定60H~65H单元存储的原始数据为无序数列，从最上面开始进行相邻两个数据的比较，大的数据放上面，小的数据放下面。第一轮操作，6个数据进行6－1＝5次比较，最大数据58“沉淀”到最下面（65H单元）。第二轮操作58不参加，5个数据需比较6－2＝4次，5个数据中的最大值36“沉淀”到64H单元。对于本例，经过三轮操作就可以完成排序。采用冒泡排序法，一般应设立一个标志位，在每轮开始时将标志位清0，在操作过程中出现位置交换，标志位置1，每轮结束时若标志位为0，则说明数据已经有序，可以提前结束排序，从而提高了效率。第五十一页，共七十页，2022年，8月28日图3-9冒泡排序流程图

四．程序流程图第五十二页，共七十页，2022年，8月28日课题与实训5交通灯的设计

一．实训目的

1．进一步熟悉单片机I/O接口的线路连接。

2．学习顺序控制程序的编程技术。

二．课题要求

用仿真器的P1口控制4只双色LED灯，来模拟十字路口交通灯的工作方式，本次实训交通灯变化规律如下：假设一个十字路口是东西南北走向。初始状态为东西南北均红灯。停顿1秒后转状态S1（南北绿灯，东西红灯）。延时20秒，转S2（南北绿灯闪3次变黄灯,东西红灯）。再转S3（东西绿灯，南北红灯）。延时20秒，转S4（东西绿灯闪3次变黄灯,南北红灯）。最后跳转至S1循环。第五十三页，共七十页，2022年，8月28日

三．背景知识

双色LED灯有三只引脚，工作时，中间引脚接地，另外两支引脚单独接高电平时，一种亮红光，一种亮绿光，两只引脚同时接高电平时，亮黄光。在本次实训线路中，P1.0～P1.3接双色LED的绿灯引脚，当P1.0～P1.3输出1时，相应灯亮绿光，P1.4～P1.7接双色LED的红灯引脚，当P1.4～P1.7输出1时，相应灯亮红光，如果P1.0和P1.4同时为1，则RG南亮黄光，其余道理与此相同。四．硬件电路

(见图3-10

)

图3-10交通灯电路第五十四页，共七十页，2022年，8月28日ORG0000H LJMPSTART ORG0100H START：MOVSP,#60HMOVA,#0F0H；初始状态(红灯) MOVP1,A MOVR2,#10；延时1秒

LCALLDELAYS1：MOVA,#69H；南北绿灯,东西红灯

MOVP1,A MOVR2,#200；延时20秒

LCALLDELAYS2：MOVR3,#03H；南北绿灯闪3次变黄灯,东西红灯

GLIS：MOVA,#69H

五．软件设计第五十五页，共七十页，2022年，8月28日

MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY MOVA,#60H MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY DJNZR3,GLIS MOVA,#0F9H MOVP1,A MOVR2,#10；延时1秒

LCALLDELAYS3：MOVA,#96H；南北红灯,东西绿灯

MOVP1,A MOVR2,#200；延时20秒

LCALLDELAY第五十六页，共七十页，2022年，8月28日

S4：MOVR3,#03H；东西绿灯闪3次变黄灯,南北红灯GLIS1：MOVA,#96H MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY MOVA,#90H MOVP1,A MOVR2,#03H LCALLDELAY DJNZR3,GLIS1 MOVA,#0F6H MOVP1,A MOVR2,#10；延时1秒

LCALLDELAY LJMPS1第五十七页，共七十页，2022年，8月28日DELAY：MOVR1,#200；延时程序

D1：MOVR0,#248；延时100毫秒

DJNZR0,$DJNZR1,D1DJNZR2,DELAYRETEND

六．总结与思考

本实训电路只是用单片机模拟交通灯的管理，真正的交通灯还要考虑到灯的驱动等实际问题。

想一想，如果采用建表方式，程序该如何设计？第五十八页，共七十页，2022年，8月28日3.4.5课题与实训6以循环方式实现流水灯

一．实训目的

1．进一步熟悉单片机I/O接口的线路连接。

2．学习循环程序的编程技术。二．课题要求

用单片机的P1口控制8只LED灯，作P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→P1.4→P1.5→P1.6→P1.7的依次单灯点亮，间隔0.2秒，接下来8只LED灯全灭1次，间隔0.2秒；然后作P1.7→P1.6→P1.5→P1.4→P1.3→P1.2→P1.1→P1.0的依次单灯点亮，间隔0.2秒，接下来8只LED灯全灭1次，间隔0.2秒，再从开始状态循环，8只LED灯即呈现出流水灯的状态。第五十九页，共七十页，2022年，8月28日

三．背景知识

循环程序用于需要多次反复执行的相同操作，因此在编制程序时，首先应该确定的就是有哪些相同的操作可由循环部分实现。在该实训中，我们用数据传送指令向P1.0→P1.7一次送数，所以对送出数据的处理过程就是相同的；延时时间都是0.2秒，这也是相同的，这两部分都可以用循环来实现。

在编制具体的循环程序时，要设置一个存放循环次数的寄存器，通常选用R2～R7中的任何一个来实现（R0和R1常用于寄存器间接寻址。当然，程序中如果不采用间接寻址方式，R0和R1也可用来存放循环次数）。程序每循环一次，循环次数寄存器内容要减1，当该寄存器内容减到0时，表示循环结束，这两个过程可用DJNZ指令实现。第六十页，共七十页，2022年，8月28日

四．硬件电路图3-11流水灯电路第六十一页，共七十页，2022年，8月28日

参考程序如下：

ORG0000HSTART:MOV

A,#0FFH；设初值

MOV

R0,#8；移动八次

CLR

C；将CY清0LOOP1:RLC

A；带进位位循环左移

MOV

P1,A；送P1口,P1.0灯亮

ACALL

DELAY；调延时

DJNZR0,

LOOP1；判断是否左移8次

MOV

A,#0FFH；够八次,灯全灭

MOV

P1,AACALL

DELAYMOV

A,#0FFH；设初值

MOV

R0,#8；移动八次

CLR

C；将CY清0五．软件设计第六十二页，共七十页，2022年，8月28日

LOOP2:RRC

A；带进位位循环右移

MOV

P1,A；送P1口,P1.7灯亮

ACALL

DELAYDJNZ

R0,LOOP2；判断是否右移8次

MOV

A,#0FFH；够八次,灯全灭

MOV

P1,AACALL

DELAYAJMP

START；重新开始

DELAY:MOV

R5,#4；延时0.2秒

D1:MOV

R6,#200D2:MOV

R7,#123NOPDJNZ

R7,$DJNZ

R6,D2

第六十三页，共七十页，2022年，8月28日

DJNZ

R5,D1