单片机原理及应用教案第5章_单片机原理教案第1章
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第5课
教学内容：
2.4.8 MCS-51单片机指令的时序 第3章 汇编语言程序设计 3.1基本知识
3.2分支程序设计实例分析
3.3循环程序设计实例分析
教学目标：
了解：MCS-51单片机指令时序；程序设计方法；汇编语言格式及汇编方法
掌握：分支程序设计要点，先分支后赋值程序设计，先赋值后分支程序设计；循环程序设计要点，实例2程序设计方案。
课时安排：课时
教学重点：
分支和循环程序设计方法
教学提示：
一、重点内容与要点分析
（一）MCS-51单片机指令的时序
执行指令的最小时间单元是机器周期。每个机器周期由12个时钟周期构成，分为6个S状态。一般每个机器周期中ALE和/PSEN信号有效两次。指令长度有单字节、双字节、三字节三种情况。执行指令的时间有单周期、双周期、四周期三种情况。单字节指令的执行时间有单周期、双周期、四周期三种情况；双字节指令的执行时间有单周期、双周期两种情况；三字节指令的执行时间都为双周期。具体指令的长度和执指时间见附录。
（二）汇编语言程序设计
掌握：分支程序设计、循环程序设计、子程序设计。1.画出清晰的程序流程图
一般地，开发者都是首先对自己开发的项目进行仔细地分析了解，在心里有个大概的框架后就开始编程序。但是程序是很难一步到位的，当需要改变一点小小的漏洞或者是要加入一个新的功能时，编程者往往显得不知所措，不知从何下手，重新整理自己的思路而耗费大量的时间。因此最好在进行编程前画出整个项目的流程图，这样自己分析和解决问题的过程一目了然，而且要尽量详细具体，重要的地方应作上标记，便于以后作修改时能很快明白自己的思路。总之在编程过程中，有了流程图，就有了自己的主线，即使以后需要作大的变动，根据在流程图中的标记和说明，可以轻松地解决问题，以免在焦头烂额之际，思路不清晰而陷入困境。2.变量定义的直观性
大家肯定听说过Windows编程中的匈牙利命名法，它突出的特点就是变量名称的直观性，从变量的名称就能知道该变量的基本含义和用途，这样方便自己和别人理解程序，提高效率。其实在汇编程序中也可以实现，使用伪指令EQU和BIT即可。EQU用于定义字节常量，此变量可以代表地址，也可以代表立即数，只是使用时要注意如果是立即数的话，必须要在变量名称前面加上#号。还要注意在以字母开始的变量值前面加上0，如FFH应写成0FFH,否则会报错。BIT用于定义位变量。请看下面这段程序： SPEED_1 EQU 10H SPEED_2 EQU 20H SPEED_3 EQU 30H COUNT_H EQU 8DH COUNT_L EQU 10H ALARM_1 BIT 83H ALARM_2 BIT 84H ALARM_3 BIT 85H 一看就知道上面变量的基本含义，SPEED肯定和速度有关,COUNT和计数有关,ALARM和报警有关。当使用MOV A,SPEED_1时，SPEED_1是地址变量，即将10H地址单元中的数据送到寄存器A中。MOV A,#SPEED_1语句中，SPEED_1代表立即数，因为它前面有#号，即将立即数10H送到寄存器A中。注意：字符串变量的长度不能太长，一般宜在12个英文字母左右，否则编译会出错。
这样做还有一个好处是修改特别方便，当程序需要变动存储单元时，不用在每个使用此变量的地方轮流去修改，而只要在变量表中将相应的地址更改即可，如：如果以后需要加上一个存储单元而占用10H,将10H地址变成别的地址数值，假设为11H，按照一般的写法需要在程序中将地址10H逐个换成11H，特别麻烦。如果建立变量表的话，只需将该字符串变量对应的地址值改变即可，因为应用程序中使用的是字符串变量。例如，如果在程序中使用了10个MOV A,10H赋值语句，如果没有使用变量表，需要将10个10H地址值变成11H，如果是使用了变量表，只需将字符串变量对应的地址值由10H变成11H即可。
3.间接寻址的使用
一般提到间接寻址大家首先会想到DPTR,这是个16位的外部RAM地址寄存器。但是我要说的是内部的RAM地址寄存器，51系列单片机中8052单片机内部有256字节的RAM,我们可以用直接寻址访问其中00H-7FH字节单元，而80H-FFH范围内的内部RAM地址和特殊功能寄存器的地址空间是重叠的，因此51规定对于特殊功能寄存器的访问只能用直接寻址方式，而对于80H-FFH范围内的内部RAM地址只能用间接寻址，一般使用的指令是： MOVX @Ri,A 和MOVX A,@Ri
例如将内部RAM地址81H的数据送到寄存器A,程序如下：
MOV R0,#81H MOVX A,@R0
将寄存器A的数据送到内部RAM地址81H，程序如下: MOV R0,#81H MOVX @R0,A 4.中断现场的保护
在使用多种中断方式后，这个问题尤其显得重要，因为如果有一个寄存器的数据没有保护好，那么付出的调试代价是巨大的，这点大家肯定有体会。如果内部RAM变量不多的话，可以将堆栈大小尽量设大些，而且最好在每次进入中断的时候都进行压栈，主要针对寄存器A、B、C、PSW。注意在退出中断时执行退栈指令。还有就是注意堆栈的大小防止溢出。
5.返回指令的使用
其实这个问题应该是不值得提的，但是在初学者中这个问题还是比较普遍的。RET指令是子程序返回指令，但是好多人把它当成一个万能的回转指令，其功能是完成从堆栈中取出以前压入的16位地址送入PC，从而完成子程序的返回。但是有些人总是使用RET指令返回到自己预想的地方,这样造成的后果是致命的。
二、教学方式
在课堂讲授教学内容后，留20分钟，学生作报告。课堂讲授为主，结合电子CAI课件和教学网站，提供教学效果。
三、作业
1.结合实例2回答以下问题：
（1）冒泡程序结束后为什么A中内容与任何数据单元都不同？（2）ORG 0100H的作用？为什么说是伪指令？
（3）分支程序中 X=-1时，写入 #FFH → A→31H，但最后31H单元中内容为什么不是-1？
2.试将实例2参考程序改为能使64个数从大到小顺序排列，并说明改动理由。3.试编写能将存放在片外RAM的100个数进行从小到大顺序排列的双循环程序，并加以必要说明。
4.讨论 在实例2中
（1）在1轮冒泡比较循环中，R0的最小值是多少？最大值又是多少？（2）在第10轮冒泡比较循环中，R0的最小值是多少？最大值又是多少？（3）在最后1轮冒泡比较循环中，R0的最小值是多少？最大值又是多少？
5．冒泡法排序程序，如果改变数组长度为7，数据从40单元开始存放，如何修改程序？ 6．编写程序，把累加器中的8位无符号二进制数转换成为(两个字节)BCD码。百位数存入HUND变量单元，十位数和个位数存入相邻的变量单元TENONE中。这段子程序的入口地址以符号BINBCD表示。
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