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2023年12月18日发(作者：php代码的开始标记)
实验二 分支程序，查表程序编写实验
一、实验目的
1．掌握跳转指令
2．掌握子程序调用指令
3．掌握查表程序运用
二、实验设备
单片机IDE集成开发软件
三、实验要求
验证“实验原理”一节中给出的实例程序，熟悉各种跳转指令、子程序调用指令，以及查表程序编写方法。
四、实验原理
作为软件实验，可以在没有硬件及仿真仪的情况下，利用集成开发环境进行。
1．跳转指令
控制转移的指令包括无条件转移指令和有条件跳转指令。
（1）长跳转指令LJMP addr16
长跳转，把16位（2个字节）的地址送入PC中。
〔2〕绝对转移指令AJMP addr11
在存储空间2kB内转移。与PC当前值高5位共同组成16位目标地址。
（3）短跳转指令SJMP rel
8位补码表示的地址。可以在-128到127之间跳转。
（4）间接跳转指令JMP @A+DPTR
这是一条很有用的散转指令。跳转地址在程序运行时动态决定。
（5）累加器判零转移指令JZ rel，JNZ rel，
JZ rel，累加器为0转移，JNZ rel，累加器不为0转移。
（6）比较转移指令，CJNE <目的字节>，<源字节>，rel。
CJNE A，#data，rel
CJNE A，direct，rel
CJNE @Ri，#data，rel
CJNE Rn，#data，rel
（8）循环转移指令
DJNZ Rn,rel。首先Rn减1，然后判断是否是零，不是则跳转。
DJNZ direct , rel。首先直接地址中的数据减1，然后判断是否是零，不是则跳转。
（9）位控制转移指令
JC rel，若Cy=1，则(PC)<--(PC)+2+rel
若Cy=0，则(PC)<--(PC)+2
JNC rel若Cy=0，则(PC)<--(PC)+2+rel
若Cy=1，则(PC)<--(PC)+2
JB bit,rel; 若(bit)=1，则(PC)<--(PC)+3+rel
若(bit)=0，则(PC)<--(PC)+3
JNB bit,rel若(bit)=0，则(PC)<--(PC)+3+rel
若(bit)=1，则(PC)<--(PC)+3
JBC bit,rel; 若(bit)=1，则(PC)<--(PC)+3
若(bit)=0，则(PC)<--(PC)+3+rel,(bit)0
2．子程序调用和返回指令。
把重复使用的程序段编写为一个子程序，通过主程序调用它。这样不断减少编程工作量，而且减少程序所占存储空间。
1）长调用指令
LCALL addr16 ; (PC)(PC)+3
(SP)(SP)+1, ((SP))(PC)7~0
(SP)(SP)+1, ((SP))(PC)15~8
(PC)addr16
除了PC要断点保护，注意其他寄存器不能冲突。
2）绝对调用指令
ACALL addr11 ; (PC)(PC)+2
(SP)(SP)+1, ((SP))(PC)7~0
(SP)(SP)+1, ((SP))(PC)15~8
(PC)addr11
3）返回指令
RET：子程序返回指令，
RETI：中断程序返回指令；
当RET或RETI被执行时，系统通过以下步骤恢复了PC指针：
(PC)15~8((SP)), (SP) (SP)-1
(PC)7~0 ((SP)), (SP)(SP)-1
利用以上转移指令，我们编写分支程序，查表程序，子程序。
3．应用实例
1）分支程序
包括无条件转移和条件转移指令。根据不同的条件，条件分支程序执行不同的程序段。MCS-51中直接用来判断分支条件的指令有JZ、JNZ、CJNE、JC、JNC、JB、JNB等。正确合理地运用条件转移指令是编写条件分支程序的关键。
[例27-1] 设变量X存放于R2，函数值y存放在R3。试按照下式的要求给y赋值：
1 X>0
y = 0 X=0
-1 X<0
解：这是一个三分支的条件转移程序，通常可分为“先分支后赋值”和“先赋值后分支”两种求解办法。分述如下：
①先分支后赋值。自变量X是个带符号数，故可采用累加器判零条件转移和位控制条件转移指令来分析判断。程序流程图如图27-1(a)所示。程序如下：
ORG 0000H
MOV A,R2 ;自变量-->(A)
CJNE A,#0,L1 ;(A)与0比较，不等则转移
MOV R3,#0 ;若相等，0(R1)
SJMP L3
L1: JB ACC.7,L2 ;自变量<0则转移
MOV R3,#01H ;自变量>0，1+(R1)
SJMP L3
L2; MOV R3,#0FFH ;自变量<0，1(R1)
L3; SJMP $
END
②先赋值后分支。先把X调入累加器A，并判断它是否为零。若X=0，则A中内容送R3；若X≠0，则先给R0赋值(=-1)。然后判断A<0。若A<0，则R0送R3；若A>0，则把R0修改为1后送R3，程序流程如图27-1(b)所示。程序如下：
ORG 0000H
MOV A,R2 ;取X到A
JZ L2 ;X=0则转移
MOV R0,#0FFH
JB ACC.7,L1 ;若X<0则转移
MOV R0,#1 ;若X>0,(R0)=1
L1: MOV A,R0
L2: MOV R3,A ; 存结果
SJMP $
END
开始
(A)X
Y
(A)=0?
N
(A)>0?
N
(A)=-1
存结果
开始
(A)X
(A)=0?
N
Y
(R0)=-1
(A)=1
(A)<0?
N
(R0)=-1
Y
结果
存结果
结果
(a)
(b)
图2-1 流程图
2）查表程序设计
查表程序是根据查表算法设计的。该方法把事先计算或实验数据按一定顺序编成表格，存于程序存储器内，然后根据输入参数值，从表中取得结果。查表程序可完成数据补偿、计算和转换等功能。采用MCS-51汇编语言查表非常方便。它有两条专门的查表指令：
MOVC A，@A+DPTR，
MOVC A，@A+PC
第一条查表指令采用DPTR存放数据表格的地址，查表过程比较简单。查表前需要把数据表格表头地址存人DPTR，然后把所要查得的数在表中相对表头地址的偏移量送入累加器A，最后使用“MOVC A，@A+DPTR”完成查表。
采用“MOV A，@A+PC”指令查表，所需操作有所不同，可分为三步：
①用传送指令把所查数据的项数送人累加器A；
②使用“ADD A，#data"指令对累加器A进行修正，data值由PC当前值+data=数据表头地址。确定，
实际上data值等于查表指令和数据表格之间的字节数；
③用指令“MOVC A，@A十PC”完成查表。
查表程序主要用于代码转换、代码显示、实时值查表计算和按命令号实现转移等。
范例：
求函数y=X！(X=0，„，7)的值。设自变量存放在ABC单元，表头的地址为TABL，y值为双字节存放在寄存器R2R3中，R3存放y值低字节，写出查表程序。
程序如下：
ORG 0000H
ABC EQU 30H
L1: MOV A,ABC ;取X
ADD A,ABC ;X乘2与双字节Y相对应
MOV R3,A ;保存指针
ADD A,#07H ;计算偏移量
MOVC A,@A+PC ;查低字节
XCH A,R3
ADD A,#04H ;计算偏移量
MOVC A,@A+PC ;查高字节
MOV R2,A
SJMP $
TABLE: DB 01,00,01,00,02,00,06,00
DB 24H,00,20H,01,20H,07,40H,50H
END
五、实验步骤
1、分别编写简单分支程序，及子程序调用程序，然后在开发环境中编译运行。
2、编写查表程序。然后在开发环境中编译运行。
六、实验报告
1、给出各个程序的清单，要求有注释。
2、MCS-51系列单片机有那些跳转指令？列出这些指令，并说明其功能。
3、MCS-51系列单片机有哪些子程序调用和返回指令？列出这些指令，并说明其功能。
4、MCS-51系列单片机有哪些查表指令？列出这些指令，并说明其功能。
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