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MCS-51单片机实用子程序库(三)
MCS-51单片机实用子程序库
(23)标号: BHD2 功能:双字节BCD码小数转换成双字节十六进制小数
入口条件:待转换的双字节BCD码小数在R4、R5中。
出口信息:转换后的双字节十六进制小数在R2、R3中。*
影响资源:PSW、A、R2~R6 堆栈需求: 2字节
BHD2: MOV R6,#10H ;准备计算两个字节小数
BHD3: MOV A,R5 ;按十进制倍增
ADD A,R5
DA A
MOV R5,A
MOV A,R4
ADDC A,R4
DA A
MOV R4,A
MOV A,R3 ;将进位标志移入结果中
RLC A
MOV R3,A
MOV A,R2
RLC A
MOV R2,A
DJNZ R6,BHD3 ;共计算16bit小数
MOV A,R4
ADD A,#0B0H ;剩余部分达到0.50否?
JNC BHD4 ;四舍
INC R3 ;五入
MOV A,R3
JNZ BHD4
INC R2
BHD4: RET
(24) 标号: MM 功能:求单字节十六进制无符号数据块的极值
入口条件:数据块的首址在DPTR中,数据个数在R7中。
出口信息:最大值在R6中,地址在R2R3中;最小值在R7中,地址在R4R5中。
影响资源:PSW、A、B、R1~R7 堆栈需求: 4字节
MM: MOV B,R7 ;保存数据个数
MOVX A,@DPTR ;读取第一个数据
MOV R6,A ;作为最大值的初始值
MOV R7,A ;也作为最小值的初始值
MOV A,DPL ;取第一个数据的地址
MOV R3,A ;作为最大值存放地址的初始值
MOV R5,A ;也作为最小值存放地址的初始值
MOV A,DPH
MOV R2,A
MOV R4,A
MOV A,B ;取数据个数
DEC A ;减一,得到需要比较的次数
JZ MME ;只有一个数据,不需要比较
MOV R1,A ;保存比较次数
PUSH DPL ;保护数据块的首址
PUSH DPH
MM1: INC DPTR ;指向一个新的数据
MOVX A,@DPTR ;读取这个数据
MOV B,A ;保存
SETB C ;与最大值比较
SUBB A,R6
JC MM2 ;不超过当前最大值,保持当前最大值
MOV R6,B ;超过当前最大值,更新最大值存放地址
MOV R2,DPH ;同时更新最大值存放地址
MOV R3,DPL
SJMP MM3
MM2: MOV A,B ;与最小值比较
CLR C
SUBB A,R7
JNC MM3 ;大于或等于当前最小值,保持当前最小值
MOV R7,B ;更新最小值
MOV R4,DPH ;更新最小值存放地址
MOV R5,DPL
MM3: DJNZ R1,MM1 ;处理完全部数据
POP DPH ;恢复数据首址
POP DPL
MME: RET
(25) 标号: MMS 功能:求单字节十六进制有符号数据块的极值
入口条件:数据块的首址在DPTR中,数据个数在R7中。
出口信息:最大值在R6中, 地址在R2R3中;最小值在R7中,地址在R4R5中。
影响资源:PSW、A、B、R1~R7 堆栈需求: 4字节
MMS: MOV B,R7 ;保存数据个数
MOVX A,@DPTR ;读取第一个数据
MOV R6,A ;作为最大值的初始值
MOV R7,A ;也作为最小值的初始值
MOV A,DPL ;取第一个数据的地址
MOV R3,A ;作为最大值存放地址的初始值
MOV R5,A ;也作为最小值存放地址的初始值
MOV A,DPH
MOV R2,A
MOV R4,A
MOV A,B ;取数据个数
DEC A ;减一,得到需要比较的次数
JZ MMSE ;只有一个数据,不需要比较
MOV R1,A ;保存比较次数
PUSH DPL ;保护数据块的首址
PUSH DPH
MMS1: INC DPTR ;调整数据指针
MOVX A,@DPTR ;读取一个数据
MOV B,A ;保存
SETB C ;与最大值比较
SUBB A,R6
JZ MMS4 ;相同,不更新最大值
JNB OV,MMS2 ;差未溢出,符号位有效
CPL ACC.7 ;差溢出,符号位取反
MMS2: JB ACC.7,MMS4;差为负,不更新最大值
MOV R6,B ;更新最大值
MOV R2,DPH ;更新最大值存放地址
MOV R3,DPL
SJMP MMS7
MMS4: MOV A,B ;与最小值比较
CLR C
SUBB A,R7
JNB OV,MMS6 ;差未溢出,符号位有效
CPL ACC.7 ;差溢出,符号位取反
MMS6: JNB ACC.7,MMS7;差为正,不更新最小值
MOV R7,B ;更新最小值
MOV R4,DPH ;更新最小值存放地址
MOV R5,DPL
MMS7: DJNZ R1,MMS1 ;处理完全部数据
POP DPH ;恢复数据首址
POP DPL
MMSE: RET
(26) 标号: FDS1 功能:顺序查找(ROM)单字节表格
入口条件:待查找的内容在A中,表格首址在DPTR中,表格的字节数在R7中。
出口信息:OV=0时,顺序号在累加器A中;OV=1时,未找到。
影响资源:PSW、A、B、R2、R6 堆栈需求: 2字节
FDS1: MOV B,A ;保存待查找的内容
MOV R2,#0 ;顺序号初始化(指向表首)
MOV A,R7 ;保存表格的长度
MOV R6,A
FD11: MOV A,R2 ;按顺序号读取表格内容
MOVC A,@A+DPTR
CJNE A,B,FD12;与待查找的内容比较
CLR OV ;相同,查找成功
MOV A,R2 ;取对应的顺序号
RET
FD12: INC R2 ;指向表格中的下一个内容
DJNZ R6,FD11 ;查完全部表格内容
SETB OV ;未查找到,失败
RET
(27) 标号: FDS2 功能:顺序查找(ROM)双字节表格
入口条件:查找内容在R4、R5中,表格首址在DPTR中,数据总个数在R7中。
出口信息:OV=0时顺序号在累加器A中,地址在DPTR中;OV=1时未找到。
影响资源:PSW、A、R2、R6、DPTR 堆栈需求: 2字节
FDS2: MOV A,R7 ;保存表格中数据的个数
MOV R6,A
MOV R2,#0 ;顺序号初始化(指向表首)
FD21: CLR A ;读取表格内容的高字节
MOVC A,@A+DPTR
XRL A,R4 ;与待查找内容的高字节比较
JNZ FD22
MOV A,#1 ;读取表格内容的低字节
MOVC A,@A+DPTR
XRL A,R5 ;与待查找内容的低字节比较
JNZ FD22
CLR OV ;相同,查找成功
MOV A,R2 ;取对应的顺序号
RET
FD22: INC DPTR ;指向下一个数据
INC DPTR
INC R2 ;顺序号加一
DJNZ R6,FD21 ;查完全部数据
SETB OV ;未查找到,失败
RET
(28) 标号:FDD1 功能:对分查找(ROM)单字节无符号增序数据表格
入口条件:待查找的内容在累加器A中,表格首址在DPTR中,字节数在R7中。
出口信息:OV=0 时,顺序号在累加器A中;OV=1 时,未找到。
影响资源:PSW、A、B、R2、R3、R4 堆栈需求: 2字节
FDD1: MOV B,A ;保存待查找的内容
MOV R2,#0 ;区间低端指针初始化(指向第一个数据)
MOV A,R7
DEC A
MOV R3,A ;区间高端指针初始化(指向最后一个数据)
FD61: CLR C ;判断区间大小
MOV A,R3
SUBB A,R2
JC FD69 ;区间消失,查找失败
RRC A ;取区间大小的一半
ADD A,R2 ;加上区间的低端
MOV R4,A ;得到区间的中心
MOVC A,@A+DPTR;读取该点的内容
CJNE A,B,FD65;与待查找的内容比较
CLR OV ;相同,查找成功
MOV A,R4 ;取顺序号
RET
FD65: JC FD68 ;该点的内容比待查找的内容大否?
MOV A,R4 ;偏大,取该点位置
DEC A ;减一
MOV R3,A ;作为新的区间高端
SJMP FD61 ;继续查找
FD68: MOV A,R4 ;偏小,取该点位置
INC A ;加一
MOV R2,A ;作为新的区间低端
SJMP FD61 ;继续查找
FD69: SETB OV ;查找失败
RET
(29) 标号:FDD2 功能:对分查找(ROM)双字节无符号增序数据表格
入口条件:查找内容在R4、R5中,表格首址在DPTR中,数据个数在R7中。
出口信息:OV=0 时顺序号在累加器A中,址在DPTR中;OV=1 时未找到。
影响资源:PSW、A、B、R1~R7、DPTR 堆栈需求: 2字节
FDD2: MOV R2,#0 ;区间低端指针初始化(指向第一个数据)
MOV A,R7
DEC A
MOV R3,A ;区间高端指针初始化,指向最后一个数据
MOV R6,DPH ;保存表格首址
MOV R7,DPL
FD81: CLR C ;判断区间大小
MOV A,R3
SUBB A,R2
JC FD89 ;区间消失,查找失败
RRC A ;取区间大小的一半
ADD A,R2 ;加上区间的低端
MOV R1,A ;得到区间的中心
MOV DPH,R6
CLR C ;计算区间中心的地址
RLC A
JNC FD82
INC DPH
FD82: ADD A,R7
MOV DPL,A
JNC FD83
INC DPH
FD83: CLR A ;读取该点的内容的高字节
MOVC A,@A+DPTR
MOV B,R4 ;与待查找内容的高字节比较
CJNE A,B,FD84;不相同
MOV A,#1 ;读取该点的内容的低字节
MOVC A,@A+DPTR
MOV B,R5
CJNE A,B,FD84;与待查找内容的低字节比较
MOV A,R1 ;取顺序号
CLR OV ;查找成功
RET
FD84: JC FD86 ;该点的内容比待查找的内容大否?
MOV A,R1 ;偏大,取该点位置
DEC A ;减一
MOV R3,A ;作为新的区间高端
SJMP FD81 ;继续查找
FD86: MOV A,R1 ;偏小,取该点位置
INC A ;加一
MOV R2,A ;作为新的区间低端
SJMP FD81 ;继续查找
FD89: MOV DPH,R6 ;相同,恢复首址
MOV DPL,R7
SETB OV ;查找失败
RET
(30) 标号: DDM1 功能:求单字节十六进制无符号数据块的平均值
入口条件:数据块的首址在DPTR中,数据个数在R7中。
出口信息:平均值在累加器A中。
影响资源:PSW、A、R2~R6 堆栈需求: 4字节
DDM1: MOV A,R7 ;保存数据个数
MOV R2,A
PUSH DPH
PUSH DPL
CLR A ;初始化累加和
MOV R4,A
MOV R5,A
DM11: MOVX A,@DPTR ;读取一个数据
ADD A,R5 ;累加到累加和中
MOV R5,A
JNC DM12
INC R4
DM12: INC DPTR ;调整指针
DJNZ R2,DM11 ;累加完全部数据
LCALL D457 ;求平均值(R4R5/R7-→R3)
MOV A,R3 ;取平均值
POP DPL
POP DPH
RET
(31) 标号: DDM2 功能:求双字节十六进制无符号数据块的平均值
入口条件:数据块的首址在DPTR中,双字节数据总个数在R7中。
出口信息:平均值在R4、R5中。
影响资源:PSW、A、R2~R6 堆栈需求: 4字节
DDM2: MOV A,R7 ;保存数据个数
MOV R2,A ;初始化数据指针
PUSH DPL ;保持首址
PUSH DPH
CLR A ;初始化累加和
MOV R3,A
MOV R4,A
MOV R5,A
DM20: MOVX A,@DPTR ;读取一个数据的高字节
MOV B,A
INC DPTR
MOVX A,@DPTR ;读取一个数据的低字节
INC DPTR
ADD A,R5 ;累加到累加和中
MOV R5,A
MOV A,B
ADDC A,R4
MOV R4,A
JNC DM21
INC R3
DM21: DJNZ R2,DM20 ;累加完全部数据
POP DPH ;恢复首址
POP DPL
LJMP DV31 ;求R3R4R5/R7-→R4R5,得到平均值
(32) 标号: XR1 功能:求单字节数据块的(异或)校验和
入口条件:数据块的首址在DPTR中,数据的个数在R6、R7中。
出口信息:校验和在累加器A中。
影响资源:PSW、A、B、R4~R7 堆栈需求: 2字节
XR1: MOV R4,DPH ;保存数据块的首址
MOV R5,DPL
MOV A,R7 ;双字节计数器调整
JZ XR10
INC R6
XR10: MOV B,#0 ;校验和初始化
XR11: MOVX A,@DPTR ;读取一个数据
XRL B,A ;异或运算
INC DPTR ;指向下一个数据
DJNZ R7,XR11 ;双字节计数器减一
DJNZ R6,XR11
MOV DPH,R4 ;恢复数据首址
MOV DPL,R5
MOV A,B ;取校验和
RET
(33) 标号: XR2 功能:求双字节数据块的(异或)校验和
入口条件:数据块的首址在DPTR中,双字节数据总个数在R6、R7中。
出口信息:校验和在R2、R3中。
影响资源:PSW、A、R2~R7 堆栈需求: 2字节
XR2: MOV R4,DPH ;保存数据块的首址
MOV R5,DPL
MOV A,R7 ;双字节计数器调整
JZ XR20
INC R6
XR20: CLR A ;校验和初始化
MOV R2,A
MOV R3,A
XR21: MOVX A,@DPTR ;读取一个数据的高字节
XRL A,R2 ;异或运算
MOV R2,A
INC DPTR
MOVX A,@DPTR ;读取一个数据的低字节
XRL A,R3 ;异或运算
MOV R3,A
INC DPTR ;指向下一个数据
DJNZ R7,XR21 ;双字节计数器减一
DJNZ R6,XR21
MOV DPH,R4 ;恢复数据首址
MOV DPL,R5
RET
(34) 标号: SORT 功能:单字节无符号数据块排序(增序)
入口条件:数据块的首址在R0中,字节数在R7中。
出口信息:完成排序(增序)
影响资源:PSW、A、R2~R6 堆栈需求: 2字节
SORT: MOV A,R7
MOV R5,A ;比较次数初始化
SRT1: CLR F0 ;交换标志初始化
MOV A,R5 ;取上遍比较次数
DEC A ;本遍比上遍减少一次
MOV R5,A ;保存本遍次数
MOV R2,A ;复制到计数器中
JZ SRT5 ;若为零,排序结束
MOV A,R0 ;保存数据指针
MOV R6,A
SRT2: MOV A,@R0 ;读取一个数据
MOV R3,A
INC R0 ;指向下一个数据
MOV A,@R0 ;再读取一个数据
MOV R4,A
CLR C
SUBB A,R3 ;比较两个数据的大小
JNC SRT4 ;顺序正确(增序或相同),不必交换
SETB F0 ;设立交换标志
MOV A,R3 ;将两个数据交换位置
MOV @R0,A
DEC R0
MOV A,R4
MOV @R0,A
INC R0 ;指向下一个数据
SRT4: DJNZ R2,SRT2 ;完成本遍的比较次数
MOV A,R6 ;恢复数据首址
MOV R0,A
JB F0,SRT1 ;本遍若进行过交换,则需继续排序
SRT5: RET ;排序结束
END
MCS-51单片机实用子程序库(四)
MCS-51单片机实用子程序库
(二) MCS-51 浮点运算子程序库及其使用说明
本浮点子程序库有三个不同层次的版本,以便适应不同的应用场合:
1.小型库(FQ51A.ASM):只包含浮点加、减、乘、除子程序。
2.中型库(FQ51B.ASM):在小型库的基础上再增加绝对值、倒数、比较、平方、开平方、
数制转换等子程序。
3.大型库(FQ51.ASM):包含本说明书中的全部子程序。
为便于读者使用本程序库,先将有关约定说明如下:
1.双字节定点操作数: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,地址小的单元存放高字节。如果[R0]=1234H,若(R0)=30H,则(30H)=12H,(31H)=34H。
2.二进制浮点操作数:用三个字节表示,第一个字节的最高位为数符,其余七位为
阶码(补码形式),第二字节为尾数的高字节,第三字节为尾数的低字节,尾数用双字节
纯小数(原码)来表示。当尾数的最高位为1时,便称为规格化浮点数,简称操作数。在
程序说明中,也用[R0]或[R1]来表示R0或R1指示的浮点操作数,例如:当[R0]=-6.000时,
则二进制浮点数表示为83C000H。若(R0)=30H,则(30H)=83H,(31H)=0C0H,(32H)=00H。
3.十进制浮点操作数:用三个字节表示,第一个字节的最高位为数符,其余七位为
阶码(二进制补码形式),第二字节为尾数的高字节,第三字节为尾数的低字节,尾数用
双字节BCD码纯小数(原码)来表示。当十进制数的绝对值大于1时,阶码就等于整数
部分的位数,如 876.5 的阶码是03H,-876.5 的阶码是 83H;当十进制数的绝对值小于1
时,阶码就等于 80H 减去小数点后面零的个数,例如 0.00382 的阶码是 7EH,-0.00382
的阶码是 0FEH。在程序说明中,用[R0]或[R1]来表示R0或R1指示的十进制浮点操作数。例
如有一个十进制浮点操作数存放在30H、31H、32H中,数值是 -0.07315,即-0.7315乘以10
的-1次方,则(30H)=0FFH,31H=73H,(32H)=15H。若用[R0]来指向它,则应使(R0)=30H。
4.运算精度:单次定点运算精度为结果最低位的当量值;单次二进制浮点算术运算
的精度优于十万分之三;单次二进制浮点超越函数运算的精度优于万分之一;BCD码浮
点数本身的精度比较低(万分之一到千分之一),不宜作为运算的操作数,仅用于输入或
输出时的数制转换。不管那种数据格式,随着连续运算的次数增加,精度都会下降。
5.工作区:数据工作区固定在A、B、R2~R7,数符或标志工作区固定在PSW和23H单
元(位1CH~1FH)。在浮点系统中,R2、R3、R4和位1FH为第一工作区,R5、R6、R7和位1EH
为第二工作区。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。
6.子程序调用范例:由于本程序库特别注意了各子程序接口的相容性,很容易采用
积木方式(或流水线方式)完成一个公式的计算。以浮点运算为例:
计算 y = Ln √ | Sin (ab/c+d) |
已知:a=-123.4;b=0.7577;c=56.34;d=1.276; 它们分别存放在30H、33H、36H、
39H开始的连续三个单元中。用BCD码浮点数表示时,分别为a=831234H;b=007577H;
c=025634H;d=011276H。
求解过程:通过调用BTOF子程序,将各变量转换成二进制浮点操作数,再进行各
种运算,最后调用FTOB子程序,还原成十进制形式,供输出使用。程序如下:
TEST: MOV R0,#39H ;指向BCD码浮点操作数d
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R0,#36H ;指向BCD码浮点操作数c
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R0,#33H ;指向BCD码浮点操作数b
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R0,#30H ;指向BCD码浮点操作数a
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R1,#33H ;指向二进制浮点操作数b
LCALL FMUL ;进行浮点乘法运算
MOV R1,#36H ;指向二进制浮点操作数c
LCALL FDIV ;进行浮点除法运算
MOV R1,#39H ;指向二进制浮点操作数d
LCALL FADD ;进行浮点加法运算
LCALL FSIN ;进行浮点正弦运算
LCALL FABS ;进行浮点绝对值运算
LCALL FSQR ;进行浮点开平方运算
LCALL FLN ;进行浮点对数运算
LCALL FTOB ;将结果转换成BCD码浮点数
STOP: LJMP STOP
END
运行结果,[R0]=804915H,即y=-0.4915,比较精确的结果应该是-0.491437。
(1) 标号: FSDT 功能:浮点数格式化
入口条件:待格式化浮点操作数在[R0]中。
出口信息:已格式化浮点操作数仍在[R0]中。
影响资源:PSW、A、R2、R3、R4、位1FH 堆栈需求: 6字节
FSDT: LCALL MVR0 ;将待格式化操作数传送到第一工作区中
LCALL RLN ;通过左规完成格式化
LJMP MOV0 ;将已格式化浮点操作数传回到[R0]中
(2) 标号: FADD 功能:浮点数加法
入口条件:被加数在[R0]中,加数在[R1]中。
出口信息:OV=0时,和仍在[R0]中,OV=1时,溢出。
影响资源:PSW、A、B、R2~R7、位1EH、1FH 堆栈需求: 6字节
FADD: CLR F0 ;设立加法标志
SJMP AS ;计算代数和
(3) 标号: FSUB 功能:浮点数减法
入口条件:被减数在[R0]中,减数在[R1]中。
出口信息:OV=0时,差仍在[R0]中,OV=1时,溢出。
影响资源:PSW、A、B、R2~R7、位1EH、1FH 堆栈需求:6字节
FSUB: SETB F0 ;设立减法标志
AS: LCALL MVR1 ;计算代数和。先将[R1]传送到第二工作区
MOV C,F0 ;用加减标志来校正第二操作数的有效符号
RRC A
XRL A,@R1
MOV C,ACC.7
ASN: MOV 1EH,C ;将第二操作数的有效符号存入位1EH中
XRL A,@R0 ;与第一操作数的符号比较
RLC A
MOV F0,C ;保存比较结果
LCALL MVR0 ;将[R0]传送到第一工作区中
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