指令系统和汇编语言程序设计实验.docx

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指令系统和汇编语言程序设计实验

第二章指令系统和汇编语言程序设计实验

本章实验主要包括指令系统和汇编语言程序设计两部分。

采用软件模拟调试的方法，目的在于通过这些实验可以使学生巩固所学知识，加深对MCS-51单片机内部结构、指令系统的理解，更进一步掌握汇编语言程序设计的方法和技巧。

第一节指令系统实验

实验一熟悉键盘操作及数传指令编程设计

一、实验目的

1．熟悉软件模拟调试的环境及键盘操作。

2．掌握汇编语言程序设计的方法，加深对指令的理解。

3．学会软件模拟调试和察看修改观察项的方法。

二、实验内容

印证数据传送指令的功能、寻址方式以及PC指针、SP指针、DPTR指针、Ri指针分别对代码段、堆栈段、外扩数据存储器段、位寻址区等不同存储器的访问方式。

三、实验步骤

1．进入调试软件环境，输入源程序；

2．汇编源程序；

3．用单步方式运行程序；

4．检查并记录各寄存器和存储单元内容的变化。

四、程序清单

1.内部RAM数据传送

需要查看的数据有30H,31H,A,R0等。

ORG0000H

MOVR0,#30H

MOV30H,#45H

MOV31H,#46H

MOVR2,30H

MOV02H,31H

MOVA,#87H

MOV0E0H,30H

MOV30H,A

MOV31H,@R0

SJMP$

END

2.外部数据传送

需要查看的数据有外部数据存储器单元2000H，外部程序存储器单元2001H。

ORG0000H

MOVA,#89H

MOVDPTR,#2000H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

CLRA

MOVCA,@A+DPTR

SJMP$

ORG2000H

DB44H

DB78H

DB67H

END

3.堆栈操作

需要查看的数据有50H、51H、A及SP指针和堆栈区中数据随PUSH和POP指令执行后的变化情况和数据的存放次序等。

1）可用于保护现场和恢复现场的程序

ORG0000H

MOVSP,#5FH

MOV50H,#3BH

MOV51H,#2FH

MOVA,#12H

PUSH50H

PUSH51H

PUSHACC

POP0E0H

POP51H

POP50H

SJMP$

END

2）可用于数据交换的程序

ORG0100H

MOVSP,#6FH

MOV50H,#3BH

MOV51H,#2FH

PUSH50H

PUSH51H

POP50H

POP51H

SJMP$

END

4.数据交换

记录每条指令运行后的结果，从而加深对各种不同的交换指令的理解。

ORG0000H

MOVA,#58H

SWAPA

MOV40H,A

MOVA,#30H

MOVR0,#30H

MOV@R0,#09H

XCHDA,@R0

MOV50H,#1

MOVA,#89H

XCHA,50H

MOVR7,#3

XCHA,R7

XCHA,@R0

SJMP$

END

五、思考题

1．寄存器寻址与寄存器间接寻址有什么区别？

2．PC指针与SP指针有什么区别？

3．DPTR指针与Ri（R0，R1）指针有什么区别？

4．立即寻址与直接寻址有什么区别？

4.同一个特殊功能寄存器不同表达形式。

实验二数传指令和算数运算指令编程设计

一、实验目的

1．掌握数据块的传送操作和算术运算指令的应用。

2．进一步掌握汇编语言设计和调试方法。

3．掌握观察窗口的使用方法。

4．学会给存储单元赋初值的方法。

二、实验内容

1．数据区传送

（1）把内部RAM40H～4FH置初值0A0H～0AFH；

（2）而后把40H～4FH内容传送到外部RAM9800H～980FH中；

（3）再把9800～980FH内容传送到50H～5FH中。

2．多字节十进制加法

加数放在30H开始的单元中（最低位放在30H，按从小到大的顺序存放），被加数和结果存放在20H开始的单元（最低位在20H中），字节数放在2FH中，最高进位位放在7FH中的最低位。

三、实验步骤

1．分别用单步和连续运行方式，调试上述两个程序；

2．在执行第二个程序之前，给被加数和加数单元赋初值；

3．在观察窗口中观察结果。

四、实验程序清单

1．数据块传送程序：

ORG0000H

MAIN：

MOVR0，#40H

MOVR2，#10H

MOVA，#0A0H

A1:

MOV@R0,A

INCR0

INCA

DJNZR2,A1

MOVR0,#40H

MOVDPTR,#9800H

MOVR2,#10H

A2:

MOVA,@R0

MOVX@DPTR,A

INCR0

INCDPTR

DJNZR2,A2

MOVR0,#50H

MOVDPTR,#9800H

MOVR2,#10H

A3:

MOVXA,@DPTR

MOV@R0,A

INCDPTR

INCR0

DJNZR2,A3

SJMP$

END

2．多字节十进制加法：

ORG0000H

MAIN:

MOVR0,#30H

MOVR1,#20H

MOV2FH,#04H

CLRC

DA1:

MOVA,@R0

ADDCA,@R1

DAA

MOV@R1,A

INCR0

INCR1

DJNZ2FH,DA1

MOV7FH,C

SJMP$

END

五、思考题

1．若两个数据块都在外部数据存储器中，如何实现数据块的传送？

2．在调试第一个程序时，若不用程序给40H~4FH赋初值，而用键盘在CPUDATA区给40H~4FH单元预赋初值，如何做？

3．若把第二个程序改为无符号数的减法，怎样修改程序？

4．在第二个程序中，若两数的和存放到从40H开始的单元，如何修改程序？

实验三逻辑运算及位操作指令编程设计

一、实验目的

（1）熟悉字节逻辑运算指令功能。

（2）熟悉位操作指令运算功能。

（3）从而更深入的掌握汇编语言程序设计。

（4）学会观察CPU窗口中BIT区的变化。

二、实验内容

1．字节逻辑运算程序

在片内RAM的FIRST和SECOND单元中各有一符号数X和Y,要求按下列条件算出Z，存入RESULT单元中（设运算结果仍为8位数）。

X+YX为正奇数

X∧YX为正偶数

X∨YX为负奇数

Z=

X∨YX为负偶数

FIRSTEQU30H

SECONDEQU31H

RESULTEQU32H

ORG0000H

START：

MOVR0，FIRST

MOVA，R0

JBACC.7,NEG

MOVB,#2

DIVAB

MOVA,B

JZTEMP1

MOVA,R0

ADDA,SECOND

SJMPRES

TEMP1:

MOVA,R0

ANLA,SECOND

SJMPRES

NEG:

CPLACC.7

MOVB,#2

DIVAB

MOVA,B

JZTEMP2

MOVA,R0

ORLA,SECOND

SJMPRES

TEMP2:

MOVA,R0

XRLA,SECOND

RES:

MOVRESULT,A

SJMP$

END

2．位操作程序

布尔电路图如下:

XBIT00H

YBIT01H

ZBIT02H

FBIT03H

ORG0000H

START:

MOVC,Z

ANLC,/Y

MOVF,C

MOVC,Y

ANLC,/Z

ORLC,F

MOVF,C

MOVC,X

ANLC,Y

ORLC,/F

MOVF,C

SJMP$

END

3．拆字程序

把外部数据存储器2000H单元的内容拆开，其高四位送2001H低四位，低四位送2002H低四位，2001H、2002H高四位清零。

需要检查2000H、2001H和2002H单元的内容。

程序清单

ORG0000H

MOVDPTR,#2000H

MOVXA,@DPTR

MOVB,A

SWAPA

ANLA,#0FH

INCDPTR

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,B

ANLA,#0FH

MOVX@DPTR,A

SJMP$

END

程序框图

4．拼字程序

把外部数据存储器2000H、2001H单元的低四位分别送2002H高低四位。

需要察看2000H、2001H和2002H单元内容。

程序框图：

程序清单

ORG0000H

MOVDPTR,#2000H

MOVXA,@DPTR

ANLA,#0FH

SWAPA

MOVB,A

INCDPTR

MOVXA,@DPTR

ANLA,#0FH

ORLA,B

INCDPTR

MOVX@DPTR,A

SJMP$

END

5．自选程序设计

三、思考题

1．字节与位逻辑运算指令在编程上什么区别？

应注意什么？

2．若把两位十六进制数转换成对应的ASCII码，应如何编写程序？

3．采用其它方法设计第一个程序。

4．如何用断点方式调试本程序？

实验四代码转换

一、实验目的

1．掌握各种代码转换的算法，加深对各种数据编码的理解。

2．学会软件模拟调试和察看修改观察项的方法来观察转换结果。

三、实验内容

1．分析清楚个程序的功能。

2．调试各种代码转换的程序。

三、实验步骤

1．进入调试软件环境，输入源程序；

2．汇编源程序；

3．用单步或全速方式运行程序；

4．查看最终结果。

四、程序清单

1．十六进制数ASCII码

将十六进制数据08H，0CH转换成ASCII码，转换结果存入30H，31H两个单元中，再将30H，31H两个单元中的数据分别增1，然后转换成十六进制数存入40H，41H两个单元中。

ORG0000H

MOVSP,#2FH

MOVA,#08H

ADDA,#30H

PUSHACC

MOVA,#0CH

ADDA,#37H

PUSHACC

MOVA,30H

INCA

CLRC

SUBBA,#30H

MOV40H,A

POPACC

INCA

SUBBA,#37H

MOV41H,A

POPACC

SJMP$

END

2．二进制数BCD码

将二进制数10011011B转换成BCD码数，存入30H和31H单元中；再将30H单元中的数据加16H后，转换成二进制数据,存入40H单元中。

ORG0000H

MOVA,#10011011B

MOVB,#100

DIVAB

MOV30H,A

MOVA,B

MOVB,#10

DIVAB

SWAPA

ORLA,B

MOV31H,A

MOVA,30H

ADDA,#16H

DAA

PUSHACC

ANLA,#00001111B

MOV40H,A

POPACC

ANLA,#11110000B

SWAPA

MOVB,#10

MULAB

ADDA,40H

MOV40H,A

SJMP$

END

3．BCD码ASCII码

将20H单元中压缩的BCD码数78H转换成ASCII码，转换结果存入30H，31H两个单元中，再将30H，31H两个单元中的数据分别增1，然后转换成压缩BCD码数存入21H单元中。

ORG0000H

MOVA，20H

ANLA，#00001111B

ADDA，#30H

MOV30H，A

PUSHACC

MOVA，20H

ANLA，#11110000B

SWAPA

ADDA，#30H

MOV31H，A

INCA

CLRC

SUBBA，#30H

MOVR2，A

POPACC

INCA

CLRC

SUBBA，#30H

SWAPA

ORLA，R2

MOV21H，A

SJMP$

END

5．自选程序设计

六、思考题

1.如何查看上面三个程序的结果。

2.在程序1中，如果十六进制数未指定是否包含A～F数码，程序应如何修改？

3.在程序2中，如果要转换的二进制数是十六位的，程序应如何编写？

4.十六进制数转换成ASCII码与BCD码数转换成ASCII码有何区别？

实验五移位操作

一、实验目的：

掌握移位操作的方法，并理解左移或右移与乘除法运算的关系。

二、实验内容：

1．双字节二进制数左移一位

将两个内部RAM31H和30H单元中的内容组成的双字节数通过Cy左移一位。

功能示意图

程序清单

ORG0000H

CLRC

MOVA,30H

RLCA

MOV30H,A

MOVA,31H

RLCA

MOV31H,A

SJMP$

END

2．多字节二进制数右移一位

将三个内部RAM32H、31H和30H单元中的内容组成的三字节数通过Cy右移一位。

功能示意图

32H

31H

Cy

30H

程序清单

ORG0000H

CLRC

MOVA,32H

RRCA

MOV32H,A

MOVA,31H

RRCA

MOV31H,A

MOVA,30H

RRCA

MOV30H,A

SJMP$

END

三、思考题

1．多于三个字节的移位操作如何进行？

2．如果不通过Cy如何移位？

实现的功能有何不同？

第二节汇编语言程序设计实验

实验六分支程序设计

一、实验目的

1.进一步熟悉MCS-51指令系统，了解汇编语言程序设计的基本结构。

2.掌握分支结构程序设计的方法。

3.学会用条件转移指令、CJNE、JMP及其配合使用来编写二分支、三分支和多分支程序。

二、实验内容

1.二分支的条件转移程序

设变量X存放于R0，函数值Y存放在R1，其中X、Y均为二进制数。

试按照下式的要求给Y赋值：