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51单片机子程序汇编

《ＭＣＳ－５１单片机实用子程序库（９６年版）》

xxxx

目前已有若干版本的子程序库公开发表，它们各有特色。

笔者在1988年也编制了两个子程序库（定点子程序库和浮点子程序库），并在相容性、透明性、容错性和算法优化方面作了一些工作。

本程序库中的开平方算法为笔者研究的快速逼近算法，它能达到牛顿迭代法同样的精度，而速度加快二十倍左右，超过双字节定点除法的速度。

经过八年来全国广大用户的实际使用，反馈了不少信息，陆续扩充了一些新的子程序，纠正了一些隐含错误，成为现在这个最新版本。

本子程序库对《单片机应用程序设计技术》一书附录中的子程序库作了重大修订：

（１）按当前流行的以IBMPC为主机的开发系统对汇编语言的规定，将原子程序库的标号和位地址进行了调整，读者不必再进行修改，便可直接使用。

（２）对浮点运算子程序库进行了进一步的测试和优化，对十进制浮点数和二进制浮点数的相互转换子程序进行了彻底改写，提高了运算精度和可靠性。

（３）新增添了若干个浮点子程序（传送、比较、清零、判零等），使编写数据处理程序的工作变得更简单直观。

在使用说明中开列了最主要的几项：

标号、入口条件、出口信息、影响资源、堆栈需求，各项目的意义请参阅《单片机应用程序设计技术》第六章

6.3.7节的内容。

程序清单中开列了四个栏目：

标号、指令、操作数、注释。

为方便读者理解，注释尽力详细。

子程序库的使用方法如下：

１．将子程序库全部内容链接在应用程序之后，统一编译即可。

优点是简单方便，缺点是程序太长，大量无关子程序也包含在其中。

２．仅将子程序库中的有关部分内容链接在应用程序之后，统一编译即可。

有些子程序需要调用一些低级子程序，这些低级子程序也应该包含在内。

优点是程序紧凑，缺点是需要对子程序库进行仔细删节。

（一）ＭＣＳ－５１定点运算子程序库及其使用说明

定点运算子程序库文件名为DQ

51.ASM，为便于使用，先将有关约定说明如下：

１．多字节定点操作数：

用[R0]或[R1]来表示存放在由R0或R1指示的连续单元中的数据。

地址小的单元存放数据的高字节。

例如：

[R0]=123456H，若（R0）=30H，则（30H）=12H，（31H）=34H，（32H）=56H。

２．运算精度：

单次定点运算精度为结果最低位的当量值。

３．工作区：

数据工作区固定在PSW、

A、B、R2～R7，用户只要不在工作区中存放无关的或非消耗性的信息，程序就具有较好的透明性。

（１）标号：

ＢＣＤＡ功能：

多字节ＢＣＤ码加法

xx条件：

字节数在R7中，被加数在[R0]中，加数在[R1]中。

出口信息：

和在[R0]xx，最高位进位在CYxx。

影响资源：

PSW、

A、R2堆栈需求：

２字节

BCDAMOVA,R7；取字节数至R2中

MOVR2,A

ADDA,R0；初始化数据指针

MOVR0,A

MOVA,R2

ADDA,R1

MOVR1,A

CLRC

BCD1DECR0；调整数据指针

DECR1

MOVA,@R0

ADDCA,@R1；按字节相加

DAA；十进制调整

MOV@R0,A；和存回[R0]中

DJNZR2,BCD1；处理完所有字节

RET

（２）标号：

ＢＣＤＢ功能：

多字节ＢＣＤ码减法

xx条件：

字节数在R7中，被减数在[R0]中，减数在[R1]中。

出口信息：

差在[R0]xx，最高位借位在CYxx。

影响资源：

PSW、

A、R

2、R3堆栈需求：

６字节

BCDBLCALLNEG1；减数[R1]十进制取补

LCALLBCDA；按多字节ＢＣＤ码加法处理

CPLC；将补码加法的进位标志转换成借位标志

MOVF0,C；保护借位标志

LCALLNEG1；恢复减数[R1]的原始值

MOVC,F0；恢复借位标志

RET

NEG1MOVA,R0；[R1]十进制取补子程序入口

XCHA,R1；交换指针

XCHA,R0

LCALLNEG；通过[R0]实现[R1]取补

MOVA,R0

XCHA,R1；换回指针

XCHA,R0

RET

（３）标号：

ＮＥＧ功能：

多字节ＢＣＤ码取补

xx条件：

字节数在R7xx，操作数在[R0]xx。

出口信息：

结果仍在[R0]中。

影响资源：

PSW、

A、R

2、R3堆栈需求：

２字节

NEGMOVA,R7；取（字节数减一）至R2中

DECA

MOVR2,A

MOVA,R0；保护指针

MOVR3,A

NEG0CLRC

MOVA,#99H

SUBBA,@R0；按字节十进制取补

MOV@R0,A；存回[R0]中

INCR0；调整数据指针

DJNZR2,NEG0；处理完（R2）字节

MOVA,#9AH；最低字节单独取补

SUBBA,@R0

MOV@R0,A

MOVA,R3；恢复指针

MOVR0,A

RET

（４）标号：

ＢＲＬＮ功能：

多字节ＢＣＤ码左移十进制一位（乘十）入口条件：

字节数在R7xx，操作数在[R0]xx。

出口信息：

结果仍在[R0]中，移出的十进制最高位在R3中。

影响资源：

PSW、

A、R

2、R3堆栈需求：

２字节

BRLNMOVA,R7；取字节数至R2中

MOVR2,A

ADDA,R0；初始化数据指针

MOVR0,A

MOVR3,#0；工作单元初始化

BRL1DECR0；调整数据指针

MOVA,@R0；取一字节

SWAPA；交换十进制高低位

MOV@R0,A；存回

MOVA,R3；取低字节移出的十进制高位

XCHDA,@R0；换出本字节的十进制高位

MOVR3,A；保存本字节的十进制高位

DJNZR2,BRL1；处理完所有字节

RET

（５）标号：

ＭＵＬＤ功能：

双字节二进制无符号数乘法

xx条件：

被乘数在R

2、R3xx，乘数在R

6、R7xx。

出口信息：

乘积在R

2、R

3、R

4、R5xx。

影响资源：

PSW、

A、B、R2～R7堆栈需求：

２字节

MULDMOVA,R3；计算R3乘R7

MOVB,R7

MULAB

MOVR4,B；暂存部分积

MOVR5,A

MOVA,R3；计算R3乘R6

MOVB,R6

MULAB

ADDA,R4；累加部分积

MOVR4,A

CLRA

ADDCA,B

MOVR3,A

MOVA,R2；计算R2乘R7

MOVB,R7

MULAB

ADDA,R4；累加部分积

MOVR4,A

MOVA,R3

ADDCA,B

MOVR3,A

CLRA

RLCA

XCHA,R2；计算R2乘R6

MOVB,R6

MULAB

ADDA,R3；累加部分积

MOVR3,A

MOVA,R2

ADDCA,B

MOVR2,A

RET

（６）标号：

ＭＵＬ２功能：

双字节二进制无符号数平方

xx条件：

待平方数在R

2、R3xx。

出口信息：

结果在R

2、R

3、R

4、R5xx。

影响资源：

PSW、

A、B、R2～R5堆栈需求：

２字节

MUL2MOVA,R3；计算R3平方

MOVB,A

MULAB

MOVR4,B；暂存部分积

MOVR5,A

MOVA,R2；计算R2平方

MOVB,A

MULAB

XCHA,R3；暂存部分积，并换出R2和R3

XCHA,B

XCHA,R2

MULAB；计算2×R2×R3

CLRC

RLCA

XCHA,B

RLCA

JNCMU20

INCR2；累加溢出量

MU20XCHA,B；累加部分积

ADDA,R4

MOVR4,A

MOVA,R3

ADDCA,B

MOVR3,A

CLRA

ADDCA,R2

MOVR2,A

RET

（７）标号：

ＤＩＶＤ功能：

双字节二进制无符号数除法

xx条件：

被除数在R

2、R

3、R

4、R5xx，除数在R

6、R7xx。

出口信息：

OV=0时，双字节商在R

2、R3xx，OV=1时溢出。

影响资源：

PSW、

A、B、R1～R7堆栈需求：

２字节

DIVDCLRC；比较被除数和除数

MOVA,R3

SUBBA,R7

MOVA,R2

SUBBA,R6

JCDVD1

SETBOV；溢出

RET

DVD1MOVB,#10H；计算双字节商

DVD2CLRC；部分商和余数同时左移一位

MOVA,R5

RLCA

MOVR5,A

MOVA,R4

RLCA

MOVR4,A

MOVA,R3

RLCA

MOVR3,A

XCHA,R2

RLCA

XCHA,R2

MOVF0,C；保存溢出位

CLRC

SUBBA,R7；计算（R2R3－R6R7）

MOVR1,A

MOVA,R2

SUBBA,R6

ANLC,F0；结果判断

JCDVD3

MOVR2,A；够减，存放新的余数

MOVA,R1

MOVR3,A

INCR5；商的低位置一

DVD3DJNZB,DVD2；计算完十六位商（R4R5）

MOVA,R4；将商移到R2R3xx

MOVR2,A

MOVA,R5

MOVR3,A

CLROV；设立成功标志

RET

（８）标号：

Ｄ４５７功能：

双字节二进制无符号数除以单字节二进制数入口条件：

被除数在R

4、R5xx，除数在R7xx。

出口信息：

OV=0时，单字节商在R3中，OV=1时溢出。

影响资源：

PSW、

A、R3～R7堆栈需求：

２字节

D457CLRC

MOVA,R4

SUBBA,R7

JCDV50

SETBOV；商溢出

RET

DV50MOVR6,#8；求平均值（R4R5／R7－→R3）

DV51MOVA,R5

RLCA

MOVR5,A

MOVA,R4

RLCA

MOVR4,A

MOVF0,C

CLRC

SUBBA,R7

ANLC,F0

JCDV52

MOVR4,A

DV52CPLC

MOVA,R3

RLCA

MOVR3,A

DJNZR6,DV51

MOVA,R4；四舍五入

ADDA,R4

JCDV53

SUBBA,R7

JCDV54

DV53INCR3

DV54CLROV

RET

（９）标号：

ＤＶ３１功能：

三字节二进制无符号数除以单字节二进制数入口条件：

被除数在R

3、R

4、R5xx，除数在R7xx。

出口信息：

OV=0时，双字节商在R

4、R5xx，OV=1时溢出。

影响资源：

PSW、

A、B、R2～R7堆栈需求：

２字节

DV31CLRC

MOVA,R3

SUBBA,R7

JCDV30

SETBOV；商溢出

RET

DV30MOVR2,#10H；求R3R4R5／R7－→R4R5

DM23CLRC

MOVA,R5

RLCA

MOVR5,A

MOVA,R4

RLCA

MOVR4,A

MOVA,R3

RLCA

MOVR3,A

MOVF0,C

CLRC

SUBBA,R7

ANLC,F0

JCDM24

MOVR3,A

INCR5

DM24DJNZR2,DM23

MOVA,R3；四舍五入

ADDA,R3

JCDM25

SUBBA,R7

JCDM26

DM25INCR5

MOVA,R5

JNZDM26

INCR4

DM26CLROV

RET；商在R4R5xx

（１０）标号：

ＭＵＬＳ功能：

双字节二进制有符号数乘法（补码）入口条件：

被乘数在R

2、R3xx，乘数在R

6、R7xx。

出口信息：

乘积在R

2、R

3、R

4、R5xx。

影响资源：

PSW、

A、B、R2～R7堆栈需求：

４字节

MULSMOVR4,#0；清零R4R5

MOVR5,#0

LCALLMDS；计算结果的符号和两个操作数的绝对值

LCALLMULD；计算两个绝对值的乘积

SJMPMDSE；用补码表示结果

（１１）标号：

ＤＩＶＳ功能：

双字节二进制有符号数除法（补码）入口条件：

被除数在R

2、R

3、R

4、R5xx，除数在R

6、R7xx。

出口信息：

OV=0时商在R

2、R3xx，OV=1时溢出。

影响资源：

PSW、

A、B、R1～R7堆栈需求：

５字节

DIVSLCALLMDS；计算结果的符号和两个操作数的绝对值

PUSHPSW；保存结果的符号

LCALLDIVD；计算两个绝对值的商

JNBOV,DVS1；溢出否？

POPACC；溢出，放去结果的符号，保留溢出标志

RET

DVS1POPPSW；未溢出，取出结果的符号

MOVR4,#0

MOVR5,#0

MDSEJBF0,MDS2；用补码表示结果

CLROV；结果为正，原码即补码，计算成功

RET

MDSCLRF0；结果符号初始化

MOVA,R6；判断第二操作数的符号

JNB

ACC.7,MDS1；为正，不必处理

CPLF0；为负，结果符号取反

XCHA,R7；第二操作数取补，得到其绝对值

CPLA

ADDA,#1

XCHA,R7

CPLA

ADDCA,#0

MOVR6,A

MDS1MOVA,R2；判断第一操作数或运算结果的符号

JNB

ACC.7,MDS3；为正，不必处理

CPLF0；为负，结果符号取反

MDS2MOVA,R5；求第一操作数的绝对值或运算结果的补码

CPLA

ADDA,#1

MOVR5,A

MOVA,R4

CPLA

ADDCA,#0

MOVR4,A

MOVA,R3

CPLA

ADDCA,#0

MOVR3,A

MOVA,R2

CPLA

ADDCA,#0

MOVR2,A

MDS3CLROV；运算成功

RET

（１２）标号：

ＳＨ２功能：

双字节二进制无符号数开平方（快速）入口条件：

被开方数在R

2、R3xx。

出口信息：

xx仍在R

2、R3中，整数部分的位数为原数的一半，其余为小数。

影响资源：

PSW、

A、B、R2～R7堆栈需求：

２字节

SH2MOVA,R2

ORLA,R3

JNZSH20

RET；被开方数为零，不必运算

SH20MOVR7,#0；左规次数初始化

MOVA,R2

SH22ANLA,#0C0H；被开方数高字节小于４０Ｈ否？

JNZSQRH；不小于４０Ｈ，左规格化完成，转开方过程

CLRC；每左规一次，被开方数左移两位

MOVA,R3

RLCA

MOVF0,C

CLRC

RLCA

MOVR3,A

MOVA,R2

MOV

ACC.7,C

MOVC,F0

RLCA

RLCA

MOVR2,A

INCR7；xx次数加一

SJMPSH22；继续xx

（１３）标号：

ＳＨ４功能：

四字节二进制无符号数开平方（快速）入口条件：

被开方数在R

2、R

3、R

4、R5xx。

出口信息：

xx在R

2、R3中，整数部分的位数为原数的一半，其余为小数。

影响资源：

PSW、

A、B、R2～R7堆栈需求：

２字节

SH4MOVA,R2

ORLA,R3

ORLA,R4

ORLA,R5

JNZSH40

RET；被开方数为零，不必运算

SH40MOVR7,#0；左规次数初始化

MOVA,R2

SH41ANLA,#0C0H；被开方数高字节小于４０Ｈ否？

JNZSQRH；不小于４０Ｈ，左规格化完成

MOVR6,#2；每左规一次，被开方数左移两位

SH42CLRC；被开方数xx一位

MOVA,R5

RLCA

MOVR5,A

MOVA,R4

RLCA

MOVR4,A

MOVA,R3

RLCA

MOVR3,A

MOVA,R2

RLCA

MOVR2,A

DJNZR6,SH42；被开方数左移完两位

INCR7；xx次数加一

SJMPSH41；继续xx

SQRHMOVA,R2；规格化后高字节按折线法分为三个区间

ADDA,#57H

JCSQR2

ADDA,#45H

JCSQR1

ADDA,#24H

MOVB,#0E3H；第一区间的斜率

MOVR4,#80H；第一区间的平方根基数

SJMPSQR3

SQR1MOVB,#0B2H；第二区间的斜率

MOVR4,#0A0H；第二区间的平方根基数

SJMPSQR3

SQR2MOVB,#8DH；第三区间的斜率

MOVR4,#0D0H；第三区间的平方根基数

SQR3MULAB；与区间基点的偏移量乘区间斜率

MOVA,B

ADDA,R4；累加到xx的基数上

MOVR4,A

MOVB,A

MULAB；求当前xx的幂

XCHA,R3；求偏移量（存放在R2R3中）

CLRC

SUBBA,R3

MOVR3,A

MOVA,R2

SUBBA,B

MOVR2,A

SQR4SETBC；用减奇数法校正一个字节的平方根

MOVA,R4；当前平方根的两倍加一存入R5R6中

RLCA

MOVR6,A

CLRA

RLCA

MOVR5,A

MOVA,R3；偏移量小于该奇数否？

SUBBA,R6

MOVB,A

MOVA,R2

SUBBA,R5

JCSQR5；小于，校正结束，已达到一个字节的精度

INCR4；不小于，xx加一

MOVR2,A；保存新的偏移量

MOVR3,B

SJMPSQR4；继续校正

SQR5MOVA,R4；将一个字节精度的根存入R2

XCHA,R2

RRCA

MOVF0,C；保存最终偏移量的最高位

MOVA,R3

MOVR5,A；将最终偏移量的低八位存入R5中

MOVR4,#8；通过（R5R6／R2）求根的低字节

SQR6CLRC

MOVA,R3

RLCA

MOVR3,A

CLRC

MOVA,R5

SUBBA,R2

JBF0,SQR7

JCSQR8

SQR7MOVR5,A

INCR3

SQR8CLRC

MOVA,R5

RLCA

MOVR5,A

MOVF0,C

DJNZR4,SQR6；根的第二字节计算完，在R3中

MOVA,R7；取原被开方数的左规次数

JZSQRE；未左规，开方结束

SQR9CLRC；按左规次数右移平方根，得到实际根

MOVA,R2

RRCA

MOVR2,A

MOVA,R3

RRCA

MOVR3,A

DJNZR7,SQR9

SQRET

（１４）标号：

ＨＡＳＣ功能：

单字节十六进制数转换成双字节ASCII码入口条件：

待转换的单字节十六进制数在累加器Axx。

出口信息：

高四位的ASCII码在A中，低四位的ASCII码在B中。

影响资源：

PSW、

A、B堆栈需求：

４字节

HASCMOVB,A；暂存待转换的单字节十六进制数

LCALLHAS1；转换低四位

XCHA,B；存放低四位的ASCII码

SWAPA；准备转换高四位

HAS1ANLA,#0FH；将累加器的低四位转换成ASCII码

ADDA,#90H

DAA

ADDCA,#40H

DAA

RET

（１５）标号：

ＡＳＣＨ功能：

ASCII码转换成十六进制数

xx条件：

待转换的ASCII码（30H～39H或41H～46H）在A中。

出口信息：

转换后的十六进制数（00H～0FH）仍在累加器A中。

影响资源：

PSW、A堆栈需求：

２字节

ASCHCLRC

SUBBA,#30H

JNB

ACC.4,ASH1

SUBBA,#7

ASH1RET

（１６）标号：

ＨＢＣＤ功能：

单字节十六进制整数转换成单字节ＢＣＤ码整数入口条件：

待转换的单字节十六进制整数在累加器A中。

出口信息：

转换后的ＢＣＤ码整数（十位和个位）仍在累加器A中，百位在R3中。

影响资源：

PSW、

A、B、R3堆栈需求：

２字节

HBCDMOVB,#100；分离出百位，存放在R3中

DIVAB

MOVR3,A

MOVA,#10；余数继续分离十位和个位

XCHA,B

DIVAB

SWAPA

ORLA,B；将十位和个位拼装成ＢＣＤ码

RET

（１７）标号：

ＨＢ２功能：

双字节十六进制整数转换成双字节ＢＣＤ码整数入口条件：

待转换的双字节十六进制整数在R

6、R7xx。

出口信息：

转换后的三字节ＢＣＤ码整数在R

3、R

4、R5xx。

影响资源：

PSW、

A、R2～R7堆栈需求：

２字节

HB2CLRA；ＢＣＤ码初始化

MOVR3,A

MOVR4,A

MOVR5,A

MOVR2,#10H；转换双字节十六进制整数

HB3MOVA,R7；从高端移出待转换数的一位到CY中

RLCA

MOVR7,A

MOVA,R6

RLCA

MOVR6,A

MOVA,R5；ＢＣＤ码带进位自身相加，相当于乘２

ADDCA,R5

DAA；十进制调整

MOVR5,A

MOVA,R4

ADDCA,R4

DAA

MOVR4,A

MOVA,R3

ADDCA,R3

MOVR3,A；双字节十六进制数的万位数不超过６，不用调整

DJNZR2,HB3；处理完１６ｂｉｔ

RET

（１８）标号：

ＨＢＤ功能：

单字节十六进制小数转换成单字节ＢＣＤ码小数入口条件：

待转换的单字节十六进制小数在累加器A中。

出口信息：

CY=0时转换后的ＢＣＤ码小数仍在A中。

CY=1时原小数接近整数１。

影响资源：

PSW、

A、B堆栈需求：

２字节

HBDMOVB,#100；原小数扩大一百倍

MULAB

RLCA；余数部分四舍五入

CLRA

ADDCA,B

MOVB,#10；分离出十分位和百分位

DIVAB

SWAPA

ADDA,B；拼装成单字节ＢＣＤ码小数

DAA；调整后若有进位，原小数接近整数１

RET

（１９）标号：

ＨＢＤ２功能：

双字节十六进制小数转换成双字节ＢＣＤ码小数入口条件：

待转换的双字节十六进制小数在R

2、R3xx。

出口信息：

转换后的双字节ＢＣＤ码小数仍在R

2、R3xx。

影响资源：

PSW、

A、B、R

2、R

3、R

4、R5堆栈需求：

６字节

HBD2MOVR4,#4；四位十进制码

HBD3MOVA,R3；原小数扩大十倍

MOVB,#10

MULAB

MOVR3,A

MOVR5,B

MOVA,R2

MOVB,#10

MULAB

ADDA,R5

MOVR2,A

CLRA

ADDCA,B

PUSHACC；保存溢出的一位十进制码

DJNZR4,HBD3；计算完四位十进制码

POPACC；取出万分位

MOVR3,A

POPACC；取出千分位

SWAPA