任務(wù)４流水燈控制4.1任務(wù)內(nèi)容與分析

4.2任務(wù)實(shí)施4.3任務(wù)相關(guān)知識(shí)

4.1任務(wù)內(nèi)容與分析

1.任務(wù)內(nèi)容

在日常生活中會(huì)經(jīng)常見到一些廣告牌以LED流動(dòng)發(fā)光的形式來增加美觀。本任務(wù)以流水燈控制為例，介紹循環(huán)類和控制轉(zhuǎn)移類指令的應(yīng)用。

2.任務(wù)分析

所謂流水燈，就是若干個(gè)燈依次點(diǎn)亮。在此用8只LED模擬8個(gè)燈，實(shí)現(xiàn)8只LED依次閃爍，間隔時(shí)間為50ms，并一直循環(huán)下去。將8只LED替換成8個(gè)繼電器，然后再去控制8個(gè)彩燈，甚至是8組彩燈，結(jié)果就是真正的流水燈了。流水燈用在夜間建筑物裝飾方面，如在建筑物的棱角上裝上流水燈，可起到變換閃爍、美不勝收的效果。將8只LED編號(hào)為L(zhǎng)ED1～LED8，從LED1開始亮起，每次只點(diǎn)亮一個(gè)，并按順序往LED8移動(dòng)，結(jié)束后再次從頭開始。從圖4-1可以看出，要點(diǎn)亮LED對(duì)應(yīng)的I/O端口，需輸出高電平；反之，要熄滅LED對(duì)應(yīng)的I/O端口，需輸出低電平。LED流水燈的狀態(tài)變化如表4-1所示。圖4-1流水燈示意電路圖4.2任務(wù)實(shí)施

下面一起實(shí)現(xiàn)流水燈吧。在這重點(diǎn)學(xué)習(xí)循環(huán)類和控制轉(zhuǎn)移類指令的應(yīng)用及循環(huán)結(jié)構(gòu)的編程設(shè)計(jì)。

步驟1：設(shè)計(jì)硬件電路，如圖4-2所示。圖4-2流水燈電路圖步驟2：根據(jù)表4-1，首先將P1口設(shè)為初始狀態(tài)1，然后依次左移七次，就達(dá)到狀態(tài)8，再左移一次，就又回到狀態(tài)1。由于匯編程序中，只能對(duì)累加器ACC進(jìn)行邏輯循環(huán)移位，所以編程時(shí)是對(duì)累加器ACC進(jìn)行移位，然后賦值給P1口。程序流程如圖4-3所示。圖4-3流水燈程序流程圖步驟3：根據(jù)流程圖編寫源程序。具體如下：

//**********流水燈程序***********************

;程序名：流水燈程序LEDBLINK.asm

;程序功能：實(shí)現(xiàn)1只LED依次閃爍，間隔時(shí)間為50ms,并一直循環(huán)下去

ORG0000H

AJMPSTART

ORG0030H

START: MOVP1,#01H ;P1口賦初始狀態(tài)1

MOVA,P1

LOOP:ACALLDELAY_50MS;調(diào)用延時(shí)子程序以延時(shí)

RLA

MOVP1,A ;移位操作后，將值賦給P1口

AJMPLOOP ;跳轉(zhuǎn)，一直循環(huán)

END功能擴(kuò)展1：以上實(shí)現(xiàn)的效果是1只LED一直在“左跑”！那如何實(shí)現(xiàn)LED“左右跑”呢，具體說就是1只LED先由左跑到右，再由右跑到左，并一直這樣循環(huán)，在這把這種效果稱為“霹靂燈”。

采用循環(huán)結(jié)構(gòu)，首先左移八次，再右移八次，如此循環(huán)不停。霹靂燈流程圖及源程序如圖4-4所示。DELAY_50MS子程序請(qǐng)自己補(bǔ)充完整。圖4-4霹靂燈流程圖及源程序4.3任務(wù)相關(guān)知識(shí)

4.3.1邏輯運(yùn)算與循環(huán)類指令

1.累加器循環(huán)移位(4條)

累加器循環(huán)移位指令有4條，如圖4-5所示，圖(a)為指令及注釋，圖(b)為指令執(zhí)行示意圖。圖4-5累加器循環(huán)移位指令及其執(zhí)行示意圖

(1)循環(huán)移位指令只能對(duì)累加器A操作。

(2)?RLC?A與RL?A不同之處在于RLCA指令將CY連同A中內(nèi)容一起左移循環(huán)，ACC.7進(jìn)CY，CY進(jìn)ACC.0，但不對(duì)其他標(biāo)志位產(chǎn)生影響。

(3)RRA和RRCA指令的異同點(diǎn)類似于RLA和RLCA，僅是A中數(shù)據(jù)位的移動(dòng)方向向右。

(4)小于80H的數(shù)，RL?A直接左移一位就是將累加器A內(nèi)容乘以2，RRA右移一位就是將累加器A內(nèi)容除以2。對(duì)于大于80H的數(shù)就要考慮進(jìn)位CY。例如：無符號(hào)

數(shù)BDH(大于80H)送入A中，(A)=10111101B。運(yùn)算前先

清CY，即CY=0，然后執(zhí)行指令“RLCA”的結(jié)果是(A)=01111010B=7AH，CY=1。而17AH正是BDH的。

【例4-1】若(A)?=?C5H，執(zhí)行指令“RL?A”后結(jié)果是

多少？

解若(A)?=?C5H?=?11000101B，則執(zhí)行過程如圖4-6

所示。圖4-6例4-1執(zhí)行過程示意圖執(zhí)行結(jié)果：(A)=8BH。

2.累加器清0和取反(兩條)

下面兩條指令的功能分別是把累加器A的內(nèi)容清0和取反，結(jié)果仍在A中。

CLR?A ;A←0

CPL?A ;A←【例4-2】若(A)=A5H，執(zhí)行指令“CLR

A”后，則(A)=00H。

3.邏輯與指令(6條)

ANLA,Rn ;?A與Rn中的值按位“與”

ANLA,direct ;?A和直接地址中的數(shù)據(jù)按位“與”

ANLA,@Ri ;?A和間接尋址得到的數(shù)據(jù)按位“與”

ANLA,#data ;?A和立即數(shù)按位“與”

ANLdirect.A ;直接地址中的數(shù)據(jù)與A中的值相“與”,

并送到該地址單元中

ANLdirect,#data;直接地址中的數(shù)據(jù)與立即數(shù)相“與”，

并送到該地址單元中這組指令中的前4條結(jié)果放在A中，僅影響P標(biāo)志。后兩條指令結(jié)果存放到該地址單元中，不影響標(biāo)志位。

【例4-3】若(A)

=

C8H，(R1)

=

A9H，執(zhí)行指令“ANLA,R1”后結(jié)果為多少？

解執(zhí)行結(jié)果：(A)=88H，R1內(nèi)容不變。

4.邏輯或指令(6條)

ORLA,Rn ;A與Rn中的值按位“或”

ORLA,direct ;A和直接地址中的數(shù)據(jù)按位“或”

ORLA,@Ri ;A和間接尋址得到的數(shù)據(jù)按位“或”

ORLA,#data ;A和立即數(shù)按位“或”

ORLdirect.A ;直接地址中的數(shù)據(jù)與A中的值相“或”,并送到該地址單元中

ORLdirect,#data;直接地址中的數(shù)據(jù)與立即數(shù)相“或”，并送到該地址單元中

【例4-4】根據(jù)累加器A中位0～4的狀態(tài)，利用邏輯“與”、“或”指令，控制P1口位0～4的狀態(tài)。

ANLA,#00001111B ;A的高4位清0

ANLP1,#11110000B ;P1口的低4位清0

ORLP1,A ;A的低4位送P1口，P1口的高4位不變?yōu)楸苊忮e(cuò)誤可改成如下形式：

ANLA,#00001111B ;?A的高4位清0

ORLP1,A ;如果A的低4位中某位為1，

則將P1.0～P1.3相應(yīng)位置1

ORLA,#11110000B ;?A的高4位置1

ANLP1,A ;如果A的低4位中某位為0，

則將P1.0～P1.3相應(yīng)位置0

5.邏輯異或指令(6條)

所謂“異或”，簡(jiǎn)言之就是參加運(yùn)算的兩個(gè)值相異為1，相同為0。

XRLA,Rn ;?A與Rn中的值按位“異或”

XRLA,direct;?A和直接地址中的數(shù)據(jù)按位“異或”

XRLA,@Ri;?A和間接尋址得到的數(shù)據(jù)按位“異或”

XRLA,#data;?A和立即數(shù)按位“異或”

XRLdirect.A;直接地址中的數(shù)據(jù)與A中的值相“異或”,

并送到該地址單元中

XRLdirect,#data;直接地址中的數(shù)據(jù)與立即數(shù)相“異或”,

并送到該地址單元中

【例4-5】若(A)=43H，執(zhí)行指令“XRLA,#17H”后結(jié)果為多少？

解執(zhí)行結(jié)果：(A)=54H。4.3.2控制轉(zhuǎn)移類指令

1.無條件轉(zhuǎn)移指令(4條)

(1)短轉(zhuǎn)移、長(zhǎng)轉(zhuǎn)移和相對(duì)轉(zhuǎn)移指令：

AJMPaddr11;?(PC)+2→PC，addr11→(PC10～0)

;程序計(jì)數(shù)器賦予新值(低11位地址)，而高5位

(PC15～11)不變

LJMPaddr16;?(PC)+2→PC，addr16→(PC)

;程序計(jì)數(shù)器賦予新值(16位地址)

SJMPrel ;(PC)+2+rel→PC

;當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器先加2再加上偏移量給程序

計(jì)數(shù)器賦予新值

【例4-6】在單片機(jī)開發(fā)中，經(jīng)常要用到鍵盤。圖4-7(a)所示為有9個(gè)按鍵的鍵盤。當(dāng)按下功能鍵A、B、…、I時(shí)去完成不同的功能。如果用程序設(shè)計(jì)的語言來表達(dá)的話，就是按下不同的鍵去執(zhí)行不同的程序段，以完成不同的功能。

怎么樣來實(shí)現(xiàn)呢？首先調(diào)用鍵盤處理程序，獲得鍵值，如圖4-7(b)所示。圖4-79個(gè)按鍵及其執(zhí)行存儲(chǔ)示意圖如按下“A”鍵后獲得的鍵值是0，按下“B”鍵后獲得的鍵值是1等，然后根據(jù)不同的值進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，如鍵值為0就轉(zhuǎn)到S1執(zhí)行，為1就轉(zhuǎn)到S2執(zhí)行……程序設(shè)計(jì)如下：

MOV

DPTR，#TAB;將TAB所代表的地址送入DPTR

MOV

A，R0

;從R0中取數(shù)(詳見下面的說明)

MOV

B，#2

MULAB ;?A中的值乘2(詳見下面的說明)

JMPA,@A+DPTR ;跳轉(zhuǎn)

TAB:AJMPS1 ;跳轉(zhuǎn)表格

AJMPS2

AJMPS3

AJMPS9

上面程序中，若干個(gè)AJMP語句最后在存儲(chǔ)器中是這樣存放的，見圖4-7(c)，也就是每個(gè)AJMP語句都占用了兩個(gè)存儲(chǔ)器的空間，并且是連續(xù)存放的。再來看程序的執(zhí)行過程。第一句MOVDPTR，#TAB執(zhí)行完了之后，DPTR中的值就是TAB。第二句是MOVA，R0，我們假設(shè)R0是由按鍵處理程序獲得的鍵值，比如按下A鍵，R0中的值是0，按下B鍵，R0中的值是1，以此類推?，F(xiàn)在我們假設(shè)按下的是B鍵，則執(zhí)行完第二條指令后，A中的值就是1。按我們的分析，按下B鍵后應(yīng)當(dāng)執(zhí)行S2這段程序，讓我們來看一看是否是這樣呢。第三條、第四條指令是將A中的值乘2，即執(zhí)行完第4條指令后A中的值是2。下面就執(zhí)行JMP@A+DPTR，現(xiàn)在DPTR中的值是TAB，而A+DPTR后就是TAB+2。因此，執(zhí)行此句程序后，將會(huì)跳到TAB+2這個(gè)地址繼續(xù)執(zhí)行。在TAB+2這個(gè)地址里面放的就是AJMPS2這條指令。

2.條件轉(zhuǎn)移指令(8條)

(1)判斷累加器A是否為0轉(zhuǎn)移指令(兩條)：

JZrel ;若A中的值為0則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的地

址，否則順序執(zhí)行本指令的下一條指令

JNZrel ;若A中的值不為０則轉(zhuǎn)移到偏移量所指向的

地址，否則順序執(zhí)行本指令的下一條指令

【例4-7】閱讀以下程序段，思考程序是如何執(zhí)行的。

MOV

A,R0

JZ

L1

MOV

R1,#00H

AJMPL2

L1: MOV

R1,#0FFH

L2: SJMPL2

在執(zhí)行上面這段程序前，如果R0中的值是0的話，就轉(zhuǎn)移到L1執(zhí)行，故最終的執(zhí)行結(jié)果是R1中的值為0FFH；而如果R0中的值不等于0，則順序執(zhí)行，也就是執(zhí)行MOV

R1,#00H指令，最終的執(zhí)行結(jié)果是R1中的值等于0。

(2)比較不相等轉(zhuǎn)移指令(4條)：

CJNEA,#data.rel;(A)和data比較，如果(A)=data，則

順序執(zhí)行,否則轉(zhuǎn)移；如果(A)＞data,

則(CY)=0，否則(CY)?=?1

CJNEA.direct.rel;(A)和(direct)比較，如果(A)=(direct)，

則順序執(zhí)行，否則轉(zhuǎn)移;如果(A)＞

(direct)，則(CY)=0，否則(CY)=1

CJNERn.#data.rel

;(Rn)和data比較，如果(Rn)=data，

則順序執(zhí)行，否則轉(zhuǎn)移；如果(Rn)

＞data，則(CY)=0，否則(CY)=1

CJNE@Ri.#data.rel;((Ri))和data比較，如果((Ri))=data,

則順序執(zhí)行，否則轉(zhuǎn)移；如果((Ri))

＞data，則(CY)=0，否則(CY)=1比較不相等轉(zhuǎn)移指令是把兩個(gè)數(shù)相比，根據(jù)比較的結(jié)果來決定是否轉(zhuǎn)移。如果兩個(gè)數(shù)相等，就順序執(zhí)行，否則轉(zhuǎn)移。

判斷兩數(shù)是否相等，在很多場(chǎng)合是非常有用的。但有時(shí)還想得知兩數(shù)比較后哪個(gè)大，哪個(gè)小。如果目的操作數(shù)大，則CY=0，否則CY=1。

【例4-8】假設(shè)有一溫度控制器，如果溫度高于35℃，則打開風(fēng)扇；如果溫度低于35℃，則打開加熱器；如果溫度等于35℃，則關(guān)閉加熱器和風(fēng)扇。假設(shè)溫度傳感器測(cè)得溫

度后置于R7中，P1.0用于控制風(fēng)扇開關(guān)，置1為打開風(fēng)扇，清0關(guān)閉風(fēng)扇；P1.1用于控制加熱器，置1為打開加熱器，清0關(guān)閉加熱器。

CJNER7,#35,NEXT

CLRP1.1

;?(R7)?=?35關(guān)閉加熱器

CLRP1.0

;關(guān)閉風(fēng)扇

AJMPLOOP

;轉(zhuǎn)去循環(huán)再測(cè)溫

NEXT: JCHOT;如果(R7)＜35℃，則比較后

(CY)=1，轉(zhuǎn)去加熱

;如果(R7)＞35℃，則比較后

(CY)=0，執(zhí)行本條語句后將