计算器.txt

在５１单片机上实现４Ｘ４键盘控制的简易计算器功能．能实现加减乘除功能

LJMP MAKENUM_DONE
; -----------------------

MN_DC_NZ: ; MAKENUM, DCOUNT, NOT ZERO
; 判断是否以0开始，是则为纯小数
MOV A, @R0
JZ PUREDEC

; 不是纯小数，则从第一位开始计算数字个数，
; 直到遇到小数点或者输入数据结束（即是个整数）
NONPUREDEC:
; 在计算指数的同时进行尾数的创建
INC R1  ; 暂时忽略第一个指数字节

; POSB 为 0 则进行高字节创建
CLR POSB
FINDPNT:
MOV A, @R0 ; 取数
; 更新 R0 ，指向下一个
INC R0
; 如果为小数点（用0FFH表示的一个字节），
; 则计数结束，否则继续
CJNE A, #0FFH, NEXTFP

NDMAN_CONT: ; NON DECIMAL MANTISSA, CONTINUE 
; 小数点找到，继续创建尾数的BCD码
; 指数已经保存于 R2
DEC DCOUNT
MOV A, DCOUNT
; 出口
JZ NPD_DONE ; NON PURE DECIMAL DONE

MOV A, @R0 ; 取数 
JB POSB, LOWER4_2 ; 创建低4位
; -------------
; 高4位
SWAP A
MOV @R1, A
INC R0  ; 指向下一个，继续判断
SJMP NDMAN_CONT
; ------------- 
LOWER4_2:
; 低4位
MOV B, @R1 ; 取回高位
ORL A, B ; 整合为1个字节
MOV @R1, A ; 保存回去
CLR POSB ; 接下来是高4位
INC R0  ; 下一个源
INC R1  ; 下一个目的

SJMP NDMAN_CONT
; ---------------------------------------
NEXTFP:
INC R2 ; 整数个数加一

; 将这个数字组合为BCD码

JB POSB, NUMLOWER4 ; 组合低位（POSB为1）？

; 组合高位，之后还要进行低位组合，不需要更新指针
SWAP A
MOV @R1, A

SETB POSB  ; 高位已经组建
SJMP NEXTFP1

NUMLOWER4:
; 取回已经组建了高字节的数据
MOV B, @R1
; 加上低4位
ORL A, B
; 再保存回去
MOV @R1, A
; 更新目的指针
INC R1
; 接下来组建新的字节的高位
CLR POSB
NEXTFP1:
DEC DCOUNT ; 输入数据计数减一
; 数据是否耗尽
MOV A, DCOUNT
JZ NPD_DONE ; 没有碰到小数点，是个整数
; 否则还有输入数据等待检验，继续
SJMP FINDPNT

NPD_DONE: ; NON PURE DECIMAL DONE
; 数字组建结束，指数在R2中
MOV A, R4
MOV R1, A ; 恢复目的指针到初始值，以存放指数
MOV A, R2 ; 取指数
MOV @R1, A ; 保存在目的的第一个字节

LJMP MAKENUM_DONE ; 跳到结束操作

; ----------------------------------------------------

PUREDEC: ; 纯小数的情况
; 计算小数点后0的个数，以求得指数
INC R0 ; 指向小数点
; 相应的减少数字个数计数器，到零即表示数据处理完毕
DEC DCOUNT
; MOVE FROM 07.25,001
COUNTZERO:
INC R0  ; 下一个
; 取一个数就减少DCOUNT
DEC DCOUNT ; MOVE TO, 07.25,001

MOV A, @R0 ; 取出
JZ PUREZERO ; 为零，计数

; 非零数字遇到，开始创建指数
; 0个数在R2中，移到A后取其补码
MOV A, R2
CPL A
INC A  ; 取反加一即得到补码
; 最高位是符号位，为0
CLR ACC.7
; 存储第一个字节
MOV B, R4
MOV R1, B
MOV @R1, A
INC R1  ; 指向尾数第一个字节

; 创建尾数
; R0 指向了尾数第一个数字
; 逐个读取只到读满4个数字或者输入数据用完(DCOUNT -> 0)

MANTISSA:
; BYTE2USAGE
CLR BYTE2 ; 指示是否已经设置尾数中的第二个字节
   ; 因为可能在只有一位或者二位尾数的情况下，
   ; 尾数中的字节2没有设置，此时必须显示将其设为0
MAKEMAN:  ; MAKE MANTISSA
; 2字节的RAWIN对应于1个字节的BCD形式
; BCD高位：第一个数字
MOV A, @R0 ; 取出
SWAP A  ; 放到高字节
MOV @R1, A ; 存放
; DCOUNT 等在子程序 UPDATEM 里更新
ACALL UPDATE_MS ; UPDATE MANTISSA STATE
; BCD低位：第二个数字
MOV B, @R1 ; 取回设置了高字节的BCD
MOV A, @R0 ; 取输入数字
ORL A, B ; 将原来的数和现在的数结合为BCD码
MOV @R1, A
ACALL UPDATE_MS ; 更新状态，判断是否结束

; 如果没有结束，开始一个新的字节
; 此时至少是第二个字节，设置 BYTE2
SETB BYTE2
; 将所有的的输入数据都转换为BCD码。
; 虽然只有前4个字节（对应2字节BCD码）有效
SJMP MAKEMAN

; -----------------------------------
UPDATE_MS:  ; UPDATE MANTISSA STATE
INC R0
DEC DCOUNT
MOV A, DCOUNT
JZ VALDONE ; 数字用完
RET
VALDONE:
; 从UPDATEM子程序中跳出，首先跳过堆栈前面两个字节
POP ACC
POP ACC

JB BYTE2, VALDONE_RET ; 第二个字节已经写入，可以返回
; 尾数第二个字节没有写过，说明还需要将末尾字节填0
; 例如，0.009，尾数为 90H XXH，第2个字节未设置
MOV A, R4 ; 取目的地址
MOV R1, A
INC R1  ; 指向第3个字节，第2个字节
INC R1  ; 不可能为零，否则整个数为0
MOV @R1, #00H
VALDONE_RET:
; FINALIZE 操作
LJMP MAKENUM_DONE

; -----------------------

; 计算小数点后0的个数
PUREZERO:

INC R2  ; 0个数增加
; INC R1  ; 指向下一个数据 ; CMT. 07.25
; DEC DCOUNT ; DEL: 07.25
MOV A, DCOUNT
JZ TOVALZERO ; 如果在计算零的过程中数据用完，则这是个零
SJMP COUNTZERO ; 继续计数
; -----------------------------------
TOVALZERO:
LJMP VALZERO
; -----------------------------------
MAKENUM_DONE:
POP DCOUNT ; 恢复 DCOUNT
MOV A, R4
; 进行BCD到二进制浮点数的转换

; 使用寄存器工作组10 -> OBSOLETED. 07.25
SETB RS1
CLR RS0
MOV R0, A ; R0指向刚刚创建的BCD浮点数
LCALL BTOF ; BCD TO FLOAT
; 恢复寄存器工作组01
CLR RS1
SETB RS0
RET  ; MAKENUM 完成

; =======================================================
CALCULATE: ; NOTEE!!!
; 操作数在NUM1, NUM2，格式为MAKENUM的结果，即二进制的浮点数
; 可以直接对其进行浮点程序库的调用
; REGISTER GROUP 10
SETB RS1
CLR RS0

; 操作数：
MOV R0, #NUM1
MOV R1, #NUM2

; 根据计算器的状态进行加减乘除的调用
; 操作符保存在 STAT 的第5第4位
;54: OPERATOR
;  00: ADD (0)
;  01: SUB (1)
;  10: MUL (2)
;  11: DIV (3)
MOV A, STAT
ANL A, #30H ; 仅保留5，4两位
SWAP A  ; 切换到低位用于查表
JZ CALC_ADD ; 0表示加
DEC A
JZ CALC_SUB ; 减1后为零，说明原来是1，表示减
DEC A
JZ CALC_MUL ; 乘法
DEC A
JZ CALC_DIV ; 除法
; -----------
CALC_DONE:
; 如果 OV 为1，则计算结果有误，设置错误位STAT.7
; 显示的时候如果STAT.7为1，则显示错误字符 E
JNB OV, CALC_OK
; OV为1，设置 STAT.7
SETB STAT.7
CALC_OK:
RET
; --------
CALC_ADD:
LCALL FADD
SJMP CALC_DONE
CALC_SUB:
LCALL FSUB
SJMP CALC_DONE
CALC_MUL:
LCALL FMUL
SJMP CALC_DONE
CALC_DIV:
LCALL FDIV
SJMP CALC_DONE

; =======================================================
RES2RAW: ; NOTEE!!!
; 运算结束后，NUM1中存放的是3字节二进制浮点数格式的结果，
; 将其转换为RAWIN形式存放于RAWIN位置，供显示程序使用

; 首先将结果转换为 BCD 的浮点数，保存于一个临时位置TEMP

MOV R0, #NUM1 ; 初始化要转换的数字
MOV R1, #TEMP ; 暂存地址

MOV R2, #03H ; 移动3个字节, R2仅使用于R2R_COPY3
R2R_COPY3: ; 将NUM1复制到 TEMP
MOV A, @R0
MOV @R1, A
INC R0
INC R1
DJNZ R2, R2R_COPY3

MOV R0, #TEMP ; 将这个二进制浮点数转换为BCD格式浮点数
; 注意：NUM1中数字不可转换，因为之后还要在计算中使用

; 寄存器工作组 10
SETB RS1
CLR RS0
LCALL FTOB ; FLOAT TO BCD

; 恢复使用寄存器组01
CLR RS1
SETB RS0

; 初始化
MOV DCOUNT, #00H ; 数字个数计数（此计数包括减号和小数点）
; 判断是否为零（即2，3字节均为00H）
MOV R0, #TEMP  ; 间接取址寄存器

INC R0   ; 字节2
MOV A, @R0
JZ R2R_B2_ZERO  ; 为零，继续检查第三字节是否为零

SJMP R2R_NORMAL  ; 开始正常处理

R2R_B2_ZERO: ; RES2RAW, BYTE 2, ZERO
INC R0   ; 第三个字节
MOV A, @R0
JZ R2R_VAL_ZERO
SJMP R2R_NORMAL  ; 开始正常处理
R2R_VAL_ZERO:  ; R2R, VALUE, ZERO
MOV DCOUNT, #00H ; DCOUNT 为零表示结果为零
RET
; ---------------
R2R_NORMAL:   ; 非零情况
; 寄存器使用：
; R0 源指针
; R1 目的指针
; R2 临时
; R3 临时
; R4 
; R5
; R6 指数迭代器
; R7 循环计数器

MOV R0, #TEMP  ; 源指针 
MOV R1, #RAWIN  ; 目的指针

MOV A, TEMP  ; 取第一个字节，即指数
JNB ACC.7, R2R_POS ; 最高位为0，正数

; 否则为负数，应该先放置一个'-'
; '-' 用 #0BH 表示
MOV @R1, #0BH
INC R1  ; 下一个位置
INC DCOUNT ; DCOUNT指示整个字符串长度

R2R_POS: ; RES2RAW, POSITIVE: 正数
MOV C, ACC.6 ; 指数的符号位是第7位
MOV ACC.7, C ; 设置A的最高位为A的第6位，即指数的符号位
JZ R2R_ZERO_E ; 指数为零，数字形式为 0.XXXX

; NOTE: JUMP OUT OF RANGE??
JNB ACC.7, R2R_POS_E ; 指数为正

; 否则，指数为负，数字形式为 0.0..0XXX
CPL A  ; 将A取反加1，就是绝对值
INC A
MOV R6, A ; 放入R6用于迭代
SJMP R2R_PURE_DEC ; 纯小数
R2R_ZERO_E:  ; RES2RAW, ZERO EXPONENT, FORMAT IS 0.XXXX
MOV R6, 0 ; 指数为0
SJMP R2R_PURE_DEC ; 纯小数
; -------------------------
R2R_PURE_DEC:
; 根据R6中存放的指数（已经由二进制补码的负数转换为正数）在
; 小数点后面添加0

; 首先放置2个字符 '0' '.'
MOV @R1, #00H ; '0'
INC R1
INC DCOUNT
MOV @R1, #0FFH ; '.'
INC R1
INC DCOUNT
R2R_PAD_ZERO: ; 开始补0，根据R6值确定0的个数
MOV A, R6
; 如果指数为零则结束
JZ R2R_PAD_DONE
; 否则添加0
MOV @R1, #00H
INC R1
INC DCOUNT ; DCOUNT 必须相应更新，包括'.' 和 '-' 的添加
; 更新指数信息
DEC R6
SJMP R2R_PAD_ZERO
; -----------
R2R_PAD_DONE: ; 纯小数小数点后的补零完成
MOV R7, #02H ; R7为计数器，处理BCD浮点数的2个字节的尾数
R2R_EX_MAN:  ; RES2RAW, EXTRACT MANTISSA
; 开始尾数提取
INC R0  ; 源地址指向第2个字节，即尾数
MOV A, @R0 ; 取出
ANL A, #0F0H ; 去掉低字节
SWAP A  ; 高字节换到低字节
MOV @R1, A ; 保存结果
; 更新目的状态
INC R1
INC DCOUNT

MOV A, @R0 ; 再次取数
ANL A, #0FH ; 屏蔽高字节
MOV @R1, A ; 储存

; 更新目的状态
INC R1
INC DCOUNT

DJNZ R7, R2R_EX_MAN ; 2个字节是否已完成？

; 纯小数的转换最终完成
RET

; -------------------------
; RES2RAW, 指数为正的情况
; R6 中存放指数，当R6为零的时候，插入小数点
; 例如，23.45，指数为2，当提取了数字2和3，指数
; 迭代器减为0，应该插入小数点
; 例如，2345000，指数为7，当尾数提取完成，即2345时，
; 指数为3大于零，应该继续添加末尾的0，此时就没有小数点
R2R_POS_E:
; 小数点位，12.34的形式中，小数点添加后将此位置一
CLR DPB  ; DECIMAL POINT BIT
MOV R6, A ; A 中已经保存了去掉ACC.7位的指数
INC R0  ; 源指针指向第2个字节，即尾数

; 字节1
; 高位 
MOV A, @R0 ; 读入高位字节
ANL A, #0F0H
SWAP A  ; 转换到低4位
ACALL R2R_PUSHD

; 低位
MOV A, @R0
ANL A, #0FH ; 保留低4位
ACALL R2R_PUSHD

; 字节2
INC R0  ; 指向字节2
; 高位 
MOV A, @R0
ANL A, #0F0H ; 保留高4位
SWAP A  ; 转换到低4位
ACALL R2R_PUSHD

; 低位
MOV A, @R0 ; 重新读入
ANL A, #0FH ; 保留低4位
; 第2个字节的低4位不需要判断指数是否为
; 0 来添加小数点，因为即使此时尾数变为0
; 也表示这个数是非零结尾的整数
MOV @R1, A
INC R1
INC DCOUNT

; 这时还要判断指数是否还有，有则添加0 (EG. 12340000)
R2R_PE_JUDGE_E: ; RES2RAW, POSITIVE EXPONENT, JUDGE THE EXPONENT
MOV A, R6
JZ R2R_PE_DONE  ; R6 已经为0，返回
; 不为零
R2R_PE_PAD0: ; RES2RAW, POSITIVE EXPONETN, PAD ZERO
; 非零继续在末尾添加0
MOV @R1, #00H
INC R1
INC DCOUNT
DJNZ R6, R2R_PE_PAD0 ; 继续判断指数是否为0
; ----------------------------
R2R_PE_DONE:
RET

; ------------------------
; 这是由 RES2RAW 调用的子程序
R2R_PUSHD: ; R2R, PUSH DIGIT
; 将 A 放入目的，并判断 R6 是否为0，是则加小数点
MOV @R1, A
INC R1
INC DCOUNT
; 如果小数点已经写入，则R6已经为0，直接返回
JB DPB, R2R_PD_DONE
; DECIMAL POINT?
DJNZ R6, R2R_PD_DONE
; 指数变为0，应该添加小数点
SETB DPB ; DECIMAL POINT BIT
MOV @R1, #0FFH
INC R1
INC DCOUNT
R2R_PD_DONE: ; R2R, PUSH DIGIT, DONE
RET
; ------------------------

; =======================================================
;*****************************************
;  KEY
;*****************************************
   KEY: MOV DPTR,#2003H
        MOV A,#81H
        MOVX @DPTR,A
   KEY0:MOV DPTR,#2001H
        CLR A
        MOVX @DPTR,A
        MOV DPTR,#2002H
        MOVX A,@DPTR
        CPL A
        ANL A,#0FH
        JZ KEY5
        
        MOV R6,#0FEH
        MOV R7,#00H
   KEY1:MOV DPTR,#2001H
        MOV A,R6                                                
   MOVX @DPTR,A
   MOV DPTR,#2002H
   MOVX A,@DPTR
   CPL A
   ANL A,#0FH
   JNZ KEY2
   MOV A,R7
   ADD A,#04H
   MOV R7,A
   MOV A,R6
   RL A
   MOV R6,A
   JB ACC.4,KEY1
   SJMP KEY
KEY2:  RRC A
        JC KEY3
        INC R7
        SJMP KEY2
  KEY3: MOV R6,#21H
        MOV DPTR,#2001H
        CLR A
        MOVX @DPTR,A
        MOV DPTR,#2002H
        MOVX A,@DPTR
        CPL A
        ANL A,#0FH
        JZ KEY4
        DJNZ R6,KEY3