数据运算与程序转移课件.ppt

1、第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移第四章 查表及位处理第五章 中断系统第六章 定时计数器第七章 单片机扩展第八章 模数转换第一章 认识单片机第二章 单片机存储器目目 录录第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 掌握算术运算指令的功能及其相关程序编写；掌握逻辑运算指令的功能及其相关程序编写；掌握控制转移指令的功能及其相关程序编写。技能目标 通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。素质目标 通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热

2、情。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移主要内容：4算术运算指令123逻辑运算指令控制转移指令按键控制霓虹灯第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移一、算术运算指令算术运算指令（共24条）加法指令乘除指令带借位减法指令十进制调整指令算术运算指令MSC51的算术运算指令共有24条。MSC51运算指令能直接执行8位数的运算，借助程序状态字PSW中的标志可以实现多精度数的加、减运算，同时可以对压缩的BCD（一个字节表示两位十进制数）数进行加法运算。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移算术运算指令对程序状态字（PSW）中标志的影响如表所示：指令P

3、SW中的标志位CyOVACADDADCINCSUBBDECMUL0DIV0“”表示影响该标志位,“”表示不影响该标志位,“0”表示该标志位清零。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1加法指令Text in here带进位加法指令加“1”指令不带进位加法指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1加法指令 不带进位加法指令（4条）汇编指令操作说明字节数机器周期ADD A，RnRn值与A值相加，结果在A中，A（A）+（Rn）。11ADD A，directDirect值与A值相加，结果在A中，A（A）+（direct）。21ADD A，#data常数data与A

4、值相加，结果在A中，A（A）+data。21ADD A，RiRi值与A值相加，结果在A中，A（A）+（Ri）。11第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1加法指令 不带进位加法指令（4条）如果第7位有进位，则Cy1，否则Cy0；如果第3位有进位，则AC1，否则AC0；如果第6位有进位，而第7位无进位或第6位有无进位而第7位有进位（表示有符号数相加结果超出表示范围），则OV0，否则OV0。若以J7，J6表示第7，6位的进位，则OVJ7J6。相加的和存放在A中，如果结果中“1”的个数为奇数则P1，否则P0。指令特点：被加数总是累加器A值，相加结果保存在累加器A中。加法指令影响PS

5、W中的标志位。两个字节数相加时：第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1加法指令 带进位加法指令（4条）汇编指令操作说明字节数机器周期ADDC A，RnRn值与A值带进位加，结果送A，A（A）+（Rn）+（Cy）。11ADDC A，directdirect值与A值带进位加，结果送A，A（A）+（direct）+（Cy）。21ADDC A，#data常数data与A值带进位加，结果送A，A（A）+DATA+（Cy）。21ADDC A，RiRi间址的存储单元中内容与A值带进位加，结果送A，A（A）+（Ri）+（Cy）。11第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1

6、加法指令 带进位加法指令（4条）指令说明 带进位位的加法指令，除两个数相加外，还需加上进位Cy（参加最低位的运算）。带进位位的加法指令用于多精度数的加法运算。带进位位的加法指令对程序状态字PSW的影响同不带进位的加法指令。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1加法指令 加“1”指令（5条）汇编指令操作说明字节数机器周期INC AA值加1，A（A）+1。11INC Rn Rn值加1，Rn（Rn）+1。11INC directdirect值加1，direct（direct）+1。21INC RiRi值加1，（Ri）（Ri）+1。11INC DPTRDPTR值加1，DPTR（DP

7、TR）+1。12第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1加法指令 加“1”指令（5条）指令说明 加1指令除影响奇偶校验位P外，不影响程序状态字PSW中的其它标志位。INC direct指令中直接地址direct为I/O端口Pi时，为“读改写”操作。端口数据从输出口的锁存器读入，而不从引脚读入。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移以P1口为例，如图所示。现执行指令：INC P1则指令执行过程为：CPU发出“读锁存器”有效信号，将P1端口各D锁存器当前Q端状态通过Dx内部数据总线读入CPU；将读入的P1端口的八位二进制数据加1；CPU发出“写入”信号，通过Dx

8、内部数据总线将加1后的数据重新写入到P1端口各D锁存器中去。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2减法指令带借位的减法指令减法指令减“1”指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2减法指令 带借位的减法指令（4条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2减法指令 带借位的减法指令（4条）指令说明 MCS51指令系统中没有提供不带借位的减法指令，但结合“CLR C”指令可先将Cy清零，然后由带借位的指令实现不带借位减法的功能。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移 如果第7位有借位，则Cy1，否则Cy0；如果第3位有借位

9、，则AC1，否则AC0；如果第6位有借位而第7位无借位或第6位无借位而第7位有借位则OV0。同样用J7，J6表示第7，6位的借位，则OVJ7J6；相减的差存放在A中，如果结果中“1”的个数为奇数，则P1，否则P0。指令特点：MCS51指令系统中没有提供不带借位的减法指令，但结合“CLR C”指令可先将Cy清零，然后由带借位的指令实现不带借位减法的功能。减法指令影响PSW中的标志位。两个数相减时：2减法指令 带借位的减法指令（4条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移 两数相减时，无论两数大小如何两数都可直接相减，不够减时服从向高位借1为基数的原则。这不同于我们习惯上的减法运

10、算。同理，两数相减后判断OV位状态，实际上只要将相减两数看成有符号数（补码数），若：正数负数=负数 或：负数正数=正数，则相减结果一定超出8位有符号数（补码数）表示范围，即OV=1。指令特点：MCS51指令系统中没有提供不带借位的减法指令，但结合“CLR C”指令可先将Cy清零，然后由带借位的指令实现不带借位减法的功能。减法指令影响PSW中的标志位。两个数相减时：2减法指令 带借位的减法指令（4条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2减法指令 减“1”指令（4条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2减法指令 减“1”指令（4条）指令说明a.减“1”指

11、令除DEC A影响奇偶标志P外，其余指令不影响PSW中的标志位；b.减“1”指令用于修改输出口Pi时，进行的是“读改写”操作；c.DPTR没有减1指令。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移3乘除指令（2条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移3乘除指令（2条）指令说明 MUL指令实现累加器A和B寄存器中的两个8位无符号数相乘，16位乘积的低8位放在累加器A中，高8位放在B寄存器中。如果乘积大于255（FFH，即乘积中高8位非零）时OV1，否则OV0。奇偶标志P仍按累加器A中“1”的奇偶性确定。进位标志清零Cy=0，不影响辅助进位标志AC。第一PPT模板网

12、，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移二、逻辑运算指令 通过上节课MCS-51单片机算术运算指令的功能及其相关程序编写，接下来我们学习逻辑运算类指令的功能及其运算。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移累加器A清零取反指令与指令或指令循环移位指令异或指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移 逻辑运算指令中，除带进位循环移位指令影响Cy和以PSW（direct）为目的的操作数的指令外，其余的逻辑运算指令不影响程序状态字PSW中的状态标志。当用逻辑运算指令修改输出口时，进行的是“读改写”操作。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1累加器A

13、的清零，取反指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2逻辑“与”运算指令（6条）逻辑“与”运算的特点是：X1X；X00利用这个特点可以对某个操作数的某一位或某几位清零。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移3逻辑“与”运算指令逻辑“或”运算的特点是：X11；X0X利用这个特点，可以对某个操作数的某一位或几位置“1”。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移4逻辑“异与”运算指令逻辑异或运算的特点是：利用这个特点，可以对某个操作数的某一位或某几位取反。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移三、控制转移指令 通过上节课MCS-

14、51单片机算术运算指令和逻辑运算指令的功能及其相关程序编写，接下来我们学习控制转移类指令的功能及其相关程序。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移NOPJZ，JNZ，JC，JNC，JB，JNB，JBC，CJNE，DJNZAJMP，LJMP，SJMP，JMPACALL，LCALL，RET，RETI控制转移指令（共22条）无条件转移指令调用和返回指令条件转移指令空操作指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移 控制与转移指令中，除“CJNE”指令对Cy有影响外，其余指令都不影响标志。控制与转移指令可改变程序计数器PC的值，从而使程序跳到指定的目的地址开始执行。第

15、一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1无条件转移指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1无条件转移指令程序执行无条件转移指令时，程序就无条件地转移到目的地址。无条件转移命令间接长转移指令短转移指令长转移指令绝对转移指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1无条件转移指令 长转移指令：LJMPaddr16指令说明 指令的操作是将16位目标地址addr16装入PC中，允许转移的目标地址在64KB空间的任意单元，用汇编语言编写程序时，addr16往往是一个标号。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1无条件转移指令 绝对转

16、移指令：AJMPaddr11指令说明 指令的操作是将11位的目标地址addr11装入PC中的低11位。要求目标地址的高5位与PC2后PC中的高5位相同。即转移的目标地址必须和AJMP指令的下一条指令首字节地址位于程序存储器的同一段2KB字节范围内，编写程序时，addr11也往往是一个标号。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1无条件转移指令 短转移指令：SJMPreL指令说明 指令中相对偏移量ret为8位的补码，将其符号扩展为16位后与PC相加得到16位的目标地址。转移的范围为128127字节，编写程序时，ret同样往往是一个标号。MCS51没有专用的停机指令，若要动态停机

17、（原地循环等待）可以用SJMP指令来实现：第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1无条件转移指令 短转移指令：SJMPreL指令说明动态停机指令：LP1：SJMPLP1或写成：SJMP$表示本指令首字节所在单元的地址，使用本可省略标号。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1无条件转移指令 间接长转移指令：JMP A+DPTR指令说明 转移目标地址由数据指针DPTR和累加器A（8位无符号数）相加而得。指令的执行不影响累加器A和数据指令DPTR。该指令的特点是转移地址可以在程序运行中加以改变。例如：DPTR做为基地址。根据A的不同值可以实现多分支转移，因此一条

18、指令可以完成多分支转移的功能。该功能称之为散转功能。间接长转移指令又称为散转指令。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2条件转移指令 条件转移指令的操作是判断指定的条件，如果条件满足则转移，不满足则顺序执行。JC，JNC，JB，JNB，JBCDJNZJZ，JNZCJNE条件转移指令（共13条）判断A是否为零转移指令比较不等转移指令减“1”循环转移指令位条件转移指令第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2条件转移指令 判断累加器是否为零转移指令（2条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2条件转移指令 位条件转移指令（5条）第一PPT模板

19、网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2条件转移指令 比较不等转移指令（4条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2条件转移指令 比较不等转移指令（4条）第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2条件转移指令 比较不等转移指令（4条）指令说明 比较不等转移指令的功能是比较两个数，若两者不相等则转移，相等则顺序执行。如果第二个操作数（无符号数）大于第一个操作数（无符号数），则Cy置1，否则Cy清零。指令的执行不影响操作数。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2条件转移指令 减1循环指令 当direct为端口地址P0P3时，“DJNZ d

20、irect，rel”为“读改写”指令。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移四、按键控制霓虹灯 随着电子技术及单片机技术的发展，霓虹灯产品变得花样繁多、丰富多彩。本项目要求编写两种霓虹灯闪烁的程序，每一种由一只按键控制启动，用LED模拟霓虹灯，完成硬件电路及程序设计。霓虹灯控制效果要求如下：无按键按下时，8只LED均不亮；若接SW1键时，LED1亮；接SW3键时，LED1灭；若按SW2键时，8只LED自上向下轮流点亮，每只LED点亮时间为0.5S；按下SW3键时，全部不亮。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1项目分析 根据项目要求，应该设计的电路有基本电

21、路、显示电路和键盘输入电路。基本电路和显示电路与前述项目相同，本项目中的设计重点是键盘输入电路。键盘是计算机控制不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。按键的电路如图（a）所示。当按键SW未被按下时，A点为高电平；按下按键SW，开关闭合，A点为低电平，通过检测A点的电平高、低，便可确定按键按下与否。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移 当接键接通或断开时，由于机械触点的弹性作用，使得触点不能一次接通或断开，而是经过一个振荡过程才能接通或断开。因此，在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动，如图（b）所示。为了保证键盘处理过程的正确进行，在按键接通和断开时，必须进行消抖动处理，

22、然后再对键盘进行处理。消抖动处理有硬件和软件两种方法。硬件方法就是加消抖动电路，从根本上避免抖动的产生；软件方法是通过延时的方法躲过抖动，待信号稳定之后，再进行键盘扫描。一般为降低成本起见多采用软件方法，延时1020 ms即可。1项目分析第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移1项目分析 根据任务要求，本项目中需要3只按键。由于数目较少，可以让每只按键单独占用80C51系列单片机的一条I/O端口线，每根I/O端口线的工作不会影响其他I/O端口的状态。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2项目实施 硬件电路 在项目2电路的基础上，将3只按键SW1、SW2.SW

23、3同单片机的Pl.0、Pl.l、Pl.2相连，如图所示。当某一键按下时，相应的输入线为低电平，释放时，因P1口内部电路具有上拉电阻，相应的输入线为高电平。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2项目实施 材料清单本项目所需材料清单如表所示：第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2项目实施 程序设计思路 通过对项目要求进行的分析，霓虹灯的闪烁花样有两种，一种是1只LED常亮输出，另一种是各LED循环显示输出，由于这两种显示花样是由按键控制的，并且有启动和停止控制。可按状态（控制过程）的理念进行划分，这样完整的控制程序可以分为三个状态：状态0：所有的LED均不亮

24、。状态1：LED1亮。状态2：8只LED循环闪烁。第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移 这样整个控制任务又可以描述为：在复位或无按键按下时，8只LED均不亮，即为状态0；按下SW1键，为状态1；按下SW3键LED1灭，又回到状态0；按下SW2键时，8只LED自上向下轮流点亮，每只LED点亮时间为0 5S，为状态2；按下SW3键时，全部不亮，又回到状态0。状态之间的切换和控制是由按键的操作决定的。程序流程图如下图所示：2项目实施 程序设计思路第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2项目实施 程序设计思路第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移

25、2项目实施 参考程序MAIN:MOV P0,#0FFH ;状态0程序,8个LED全灭 LCALL KEY ;调用键盘扫描程序KEY JNB ACC.0,STAU1 ;SW1为0,转状态1程序 JNB ACC.1,STAU2 ;SW2为0,转循环状态2程序SJMP MAIN;无键按下转到MAIN处STAU1:CLRP0.0 ;状态1程序,LED1亮 LCALL KEY ;调用键盘扫描程序KEY JNB ACC.1,STAU2 ;SW2为0,转循环状态2程序 JNB ACC.2,MAIN ;SW3为0,转状态0程序SJMP STAU1 ;无键按下循环STAU2:MOV R0,#0FEH;状态2程序,循环点亮初值送R0第一PPT模板网，时尚PPT模板下载 数据运算与程序转移2项目实施 运行调试根据图示原理图，在单片机学习板上焊接硬件电路。第一步将单片机芯片插到仪器中，通电并操作SW1、SW2、SW3按键观察LED的运效果。将单片机芯片(AT89S51)放人编程器中，并将编程器与PC机连接，将编译好的二进制序文件传送至单片机芯片。第二步第三步第四步运行仿真软件完成程序的录入、编译和模拟仿真调试。