浮点子程序及开平方等1.txt

共有 45 个程序源码

           MCS-51单片机实用子程序库（一）
   
    内容  
目前已有若干版本的子程序库公开发表，它们各有特色。本程序库中的开平方算法为快速逼近算法，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。 

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 IBM PC 为主机的开发系统对汇编语言的规定，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DQ51.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 
入口条件：字节数在R7中，被加数在[R0]中，加数在[R1]中。 
出口信息：和在[R0]中，最高位进位在CY中。 
影响资源：PSW、A、R2 堆栈需求： ２字节 
BCDA: MOV A,R7 ；取字节数至R2中 
MOV R2,A 
ADD A,R0 ；初始化数据指针 
MOV R0,A 
MOV A,R2 
ADD A,R1 
MOV R1,A 
CLR C 
BCD1: DEC R0 ；调整数据指针 
DEC R1 
MOV A,@R0 
ADDC A,@R1 ；按字节相加 
DA A ；十进制调整 
MOV @R0,A ；和存回[R0]中 
DJNZ R2,BCD1 ；处理完所有字节 
RET 

（２） 标号： ＢＣＤＢ 功能：多字节ＢＣＤ码减法 
入口条件：字节数在R7中，被减数在[R0]中，减数在[R1]中。 
出口信息：差在[R0]中，最高位借位在CY中。 
影响资源：PSW、A、R2、R3 堆栈需求： ６字节 
BCDB: LCALL NEG1 ；减数[R1]十进制取补 
LCALL BCDA ；按多字节ＢＣＤ码加法处理 
CPL C ；将补码加法的进位标志转换成借位标志 
MOV F0,C ；保护借位标志 
LCALL NEG1 ；恢复减数[R1]的原始值 
MOV C,F0 ；恢复借位标志 
RET 
NEG1: MOV A,R0 ；[R1]十进制取补子程序入口 
XCH A,R1 ；交换指针 
XCH A,R0 
LCALL NEG ；通过[R0]实现[R1]取补 
MOV A,R0 
XCH A,R1 ；换回指针 
XCH A,R0 
RET 
　 
（３） 标号： ＮＥＧ 功能：多字节ＢＣＤ码取补 

入口条件：字节数在R7中，操作数在[R0]中。 
出口信息：结果仍在[R0]中。 
影响资源：PSW、A、R2、R3 堆栈需求： ２字节 
NEG: MOV A,R7 ；取（字节数减一）至R2中 
DEC A 
MOV R2,A 
MOV A,R0 ；保护指针 
MOV R3,A 
NEG0: CLR C  
MOV A,#99H 
SUBB A,@R0 ；按字节十进制取补 
MOV @R0,A ；存回[R0]中 
INC R0 ；调整数据指针 
DJNZ R2,NEG0 ；处理完（R2）字节 
MOV A,#9AH ；最低字节单独取补 
SUBB A,@R0 
MOV @R0,A 
MOV A,R3 ；恢复指针 
MOV R0,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R7中，操作数在[R0]中。 
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、R2、R3 堆栈需求： ２字节 
BRLN: MOV A,R7 ；取字节数至R2中 
MOV R2,A 
ADD A,R0 ；初始化数据指针 
MOV R0,A 
MOV R3,#0 ；工作单元初始化 
BRL1: DEC R0 ；调整数据指针 
MOV A,@R0 ；取一字节 
SWAP A ；交换十进制高低位 
MOV @R0,A ；存回 
MOV A,R3 ；取低字节移出的十进制高位 
XCHD A,@R0 ；换出本字节的十进制高位 
MOV R3,A ；保存本字节的十进制高位 
DJNZ R2,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 
　 
入口条件：被乘数在R2、R3中，乘数在R6、R7中。 
出口信息：乘积在R2、R3、R4、R5中。 
影响资源：PSW、A、B、R2～R7 堆栈需求： ２字节 
MULD: MOV A,R3 ；计算R3乘R7 
MOV B,R7 
MUL AB 
MOV R4,B ；暂存部分积 
MOV R5,A 
MOV A,R3 ；计算R3乘R6 
MOV B,R6 
MUL AB 
ADD A,R4 ；累加部分积 
MOV R4,A 
CLR A 
ADDC A,B 
MOV R3,A 
MOV A,R2 ；计算R2乘R7 
MOV B,R7 
MUL AB 
ADD A,R4 ；累加部分积 
MOV R4,A 
MOV A,R3 
ADDC A,B 
MOV R3,A 
CLR A 
RLC A 
XCH A,R2 ；计算R2乘R6 
MOV B,R6 
MUL AB 
ADD A,R3 ；累加部分积 
MOV R3,A 
MOV A,R2 
ADDC A,B 
MOV R2,A 
RET 

（６） 标号： ＭＵＬ２ 功能：双字节二进制无符号数平方 
　 
入口条件：待平方数在R2、R3中。 
出口信息：结果在R2、R3、R4、R5中。 
影响资源：PSW、A、B、R2～R5 堆栈需求： ２字节 
MUL2: MOV A,R3 ；计算R3平方 
MOV B,A 
MUL AB 
MOV R4,B ；暂存部分积 
MOV R5,A 
MOV A,R2 ；计算R2平方 
MOV B,A 
MUL AB 
XCH A,R3 ；暂存部分积，并换出R2和R3 
XCH A,B 
XCH A,R2 
MUL AB ；计算2×R2×R3 
CLR C 
RLC A 
XCH A,B 
RLC A 
JNC MU20 
INC R2 ；累加溢出量 
MU20: XCH A,B ；累加部分积 
ADD A,R4 
MOV R4,A 
MOV A,R3 
ADDC A,B 
MOV R3,A 
CLR A 
ADDC A,R2 
MOV R2,A 
RET 

（７） 标号： ＤＩＶＤ 功能：双字节二进制无符号数除法 

入口条件：被除数在R2、R3、R4、R5中，除数在R6、R7中。 
出口信息：OV=0 时，双字节商在R2、R3中，OV=1 时溢出。 
影响资源：PSW、A、B、R1～R7 堆栈需求： ２字节 
DIVD: CLR C ；比较被除数和除数 
MOV A,R3  
SUBB A,R7 
MOV A,R2 
SUBB A,R6 
JC DVD1 
SETB OV ；溢出 
RET 
DVD1: MOV B,#10H ；计算双字节商 
DVD2: CLR C ；部分商和余数同时左移一位 
MOV A,R5 
RLC A 
MOV R5,A 
MOV A,R4 
RLC A 
MOV R4,A 
MOV A,R3 
RLC A 
MOV R3,A 
XCH A,R2 
RLC A 
XCH A,R2 
MOV F0,C ；保存溢出位 
CLR C 
SUBB A,R7 ；计算（R2R3－R6R7） 
MOV R1,A 
MOV A,R2 
SUBB A,R6 
ANL C,/F0 ；结果判断 
JC DVD3 
MOV R2,A ；够减，存放新的余数 
MOV A,R1 
MOV R3,A 
INC R5 ；商的低位置一 
DVD3: DJNZ B,DVD2 ；计算完十六位商（R4R5） 
MOV A,R4 ；将商移到R2R3中 
MOV R2,A 
MOV A,R5 
MOV R3,A 
CLR OV ；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R4、R5中，除数在R7中。 
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 
D457: CLR C 
MOV A,R4 
SUBB A,R7 
JC DV50 
SETB OV ；商溢出 
RET 
DV50: MOV R6,#8 ；求平均值（R4R5／R7－→R3） 
DV51: MOV A,R5 
RLC A 
MOV R5,A 
MOV A,R4 
RLC A 
MOV R4,A 
MOV F0,C 
CLR C 
SUBB A,R7 
ANL C,/F0 
JC DV52 
MOV R4,A 
DV52: CPL C 
MOV A,R3 
RLC A 
MOV R3,A 
DJNZ R6,DV51 
MOV A,R4 ；四舍五入 
ADD A,R4 
JC DV53 
SUBB A,R7 
JC DV54 
DV53: INC R3 
DV54: CLR OV 
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R3、R4、R5中，除数在R7中。 
出口信息：OV=0 时，双字节商在R4、R5中，OV=1 时溢出。 
影响资源：PSW、A、B、R2～R7 堆栈需求： ２字节 
DV31: CLR C 
MOV A,R3 
SUBB A,R7 
JC DV30 
SETB OV ；商溢出 
RET 
DV30: MOV R2,#10H ；求R3R4R5／R7－→R4R5 
DM23: CLR C 
MOV A,R5 
RLC A 
MOV R5,A 
MOV A,R4 
RLC A 
MOV R4,A 
MOV A,R3 
RLC A 
MOV R3,A 
MOV F0,C 
CLR C 
SUBB A,R7 
ANL C,/F0 
JC DM24 
MOV R3,A 
INC R5 
DM24: DJNZ R2,DM23 
MOV A,R3 ；四舍五入 
ADD A,R3 
JC DM25 
SUBB A,R7 
JC DM26 
DM25: INC R5 
MOV A,R5 
JNZ DM26 
INC R4 
DM26: CLR OV 
RET ；商在R4R5中  
　 
（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R2、R3中，乘数在R6、R7中。 
出口信息：乘积在R2、R3、R4、R5中。 
影响资源：PSW、A、B、R2～R7 堆栈需求： ４字节 
MULS: MOV R4,#0 ；清零R4R5 
MOV R5,#0 
LCALL MDS ；计算结果的符号和两个操作数的绝对值 
LCALL MULD ；计算两个绝对值的乘积 
SJMP MDSE ；用补码表示结果 

           MCS-51单片机实用子程序库（二）
   
  （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R2、R3、R4、R5中，除数在R6、R7中。 
出口信息：OV=0时商在R2、R3中，OV=1时溢出。 
影响资源：PSW、A、B、R1～R7 堆栈需求： ５字节 
DIVS: LCALL MDS ；计算结果的符号和两个操作数的绝对值 
PUSH PSW ；保存结果的符号 
LCALL DIVD ；计算两个绝对值的商 
JNB OV,DVS1 ；溢出否？ 
POP ACC ；溢出，放去结果的符号，保留溢出标志 
RET 
DVS1: POP PSW ；未溢出，取出结果的符号 
MOV R4,#0 
MOV R5,#0 
MDSE: JB F0,MDS2 ；用补码表示结果 
CLR OV ；结果为正，原码即补码，计算成功 
RET 
MDS: CLR F0 ；结果符号初始化 
MOV A,R6 ；判断第二操作数的符号 
JNB ACC.7,MDS1；为正，不必处理 
CPL F0 ；为负，结果符号取反 
XCH A,R7 ；第二操作数取补，得到其绝对值 
CPL A 
ADD A,#1 
XCH A,R7 
CPL A 
ADDC A,#0 
MOV R6,A 
MDS1: MOV A,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 
CPL F0 ；为负，结果符号取反 
MDS2: MOV A,R5 ；求第一操作数的绝对值或运算结果的补码 
CPL A 
ADD A,#1 
MOV R5,A 
MOV A,R4 
CPL A 
ADDC A,#0 
MOV R4,A 
MOV A,R3 
CPL A 
ADDC A,#0 
MOV R3,A 
MOV A,R2 
CPL A 
ADDC A,#0 
MOV R2,A 
MDS3: CLR OV ；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R2、R3中。 
出口信息：平方根仍在R2、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 
SH2: MOV A,R2 
ORL A,R3 
JNZ SH20 
RET ；被开方数为零，不必运算 
SH20: MOV R7,#0 ；左规次数初始化 
MOV A,R2 
SH22: ANL A,#0C0H ；被开方数高字节小于４０Ｈ否？ 
JNZ SQRH ；不小于４０Ｈ，左规格化完成，转开方过程 
CLR C ；每左规一次，被开方数左移两位