在單片機系統(tǒng)設(shè)計中，程序設(shè)計是重要的一環(huán)，它的質(zhì)量直接影響到整個系統(tǒng)的功能。用匯編語言進行程序設(shè)計的過程和用高級語言設(shè)計程序有相似之處，其設(shè)計過程大致可以分為以下幾個步驟：

(1) 明確課題對程序功能、運算精度、執(zhí)行速度等方面的要求及硬件條件。

(2) 把復(fù)雜問題分解為若干個模塊，確定各模塊的處理方法，畫出程序流程圖(簡單問 題可以不畫)。對復(fù)雜問題可分別畫出分模塊流程圖和總的流程圖。

(3) 存儲器資源分配，如各程序段的存放地址、數(shù)據(jù)區(qū)地址、工作單元分配等。

(4) 編制程序，根據(jù)程序流程圖精心選擇合適的指令和尋址方式來編制源程序。

(5) 對程序進行匯編、調(diào)試和修改。將編制好的源程序進行匯編，并執(zhí)行目標程序，檢查修改程序中的錯誤，對程序運行結(jié)果進行分析，直至正確為止。

一、簡單程序設(shè)計

簡單程序又稱順序程序，其特點是按邏輯操作的順序，從某條指令開始逐條執(zhí)行 。一般的應(yīng)用程序遠比順序程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但順序程序是組成各種復(fù)雜程序的基礎(chǔ)和主干，下面舉例說明。

【例 1】 兩個無符號雙字節(jié)數(shù)相加。設(shè)被加數(shù)存放于 內(nèi)部 RAM 的 40H(高位字節(jié))、 41H(低位字節(jié))，加數(shù)存放于 50H(高位字節(jié))、 51H(低位字節(jié))， 和數(shù)存入 40H 和 41H 單元中。

程序如下：

【例 2】 將兩個半字節(jié)數(shù)合并成一個一字節(jié)數(shù)。

設(shè)內(nèi)部 RAM40H 、41H 單元中分別存放著 8 位二進制數(shù)，要求取出兩個單元中的低半字節(jié)，合并成一個字節(jié)后，存入 50H 單元中。

程序如下：

上面的程序均設(shè)置了數(shù)據(jù)指針，操作數(shù)通過寄存器間接尋址方式獲得，這樣只要修改指針就可以方便地取數(shù)、存數(shù)。

二、分支程序設(shè)計

在處理實際問題時，只用簡單程序設(shè)計的方法是不夠的。例如，有多個子程序時，為判斷執(zhí)行哪個子程序，就需要使用分支結(jié)構(gòu)的程序 。圖 4.1 為兩種分支結(jié)構(gòu)的形式，其 中 (a) 圖為單分支流程的結(jié)構(gòu)， (b) 圖為多分支選擇的結(jié)構(gòu)，它們使計算機有了初級智能。

圖 4.1 分支結(jié)構(gòu)框圖

(a) 單分支流程; (b) 多分支流程

單分支結(jié)構(gòu)的指令有：JZ 、JNZ 、JC、JNC、CJNZ 等。多分支結(jié)構(gòu)中常用 JMP @A+DPTR 來實現(xiàn)多分支轉(zhuǎn)移功能，這將在散轉(zhuǎn)程序中介紹。

【例 4】 比較兩個無符號數(shù)的大小。

設(shè)外部 RAM 的存儲單元 ST1 和 ST2 中存放兩個不帶符號 的二進制數(shù)，找 出其 中 的 大數(shù)存入外部 RAM 中的 ST3 單元中。

程序流程見圖 4.3 所示。

程序如下：

例 4 的兩段程序都是分支結(jié)構(gòu)，使用了條件轉(zhuǎn)移指令，第二段程序采用了減法指令 SUBB 來比較兩數(shù)的大小 。由于這是一條帶借位的減法指令，在執(zhí)行該指令前，先把進位位清零，用減法指令通過借位(Cy) 的狀態(tài)判別兩數(shù)的大小，這是兩個無符號數(shù)比較大小時常用的方法。

三、循環(huán)程序設(shè)計

循環(huán)程序

前面介紹的簡單程序和分支程序，程序中的指令一般執(zhí)行一次。而在一些實際應(yīng)用系統(tǒng)中，往往同一組操作要重復(fù)許多次，這種強制 CPU 多次重復(fù)執(zhí)行一串指令的基本程序結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)程序結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的程序流程圖如圖 4.4 所示。

循環(huán)程序一般由四個主要部分組成：

(1) 初始化部分：為循環(huán)程序做準備，如規(guī)定循環(huán)次數(shù)、給各變量和地址指針預(yù)置初值。

(2) 處理部分：為反復(fù)執(zhí)行的程序段，是循環(huán)程序的實體，也是循環(huán)程序的主體。

(3) 循環(huán)控制部分：這部分的作用是修改循環(huán)變量和控制變量，并判斷循環(huán)是否結(jié)束，直到符合結(jié)束條件時，跳出循環(huán)為止。

(4) 結(jié)束部分：這部分主要是對循環(huán)程序的結(jié)果進行分析、處理和存放。

循環(huán)程序中，控制循環(huán)次數(shù)的方式有多種：循環(huán)次數(shù)已知的 ，常用 DJNZ 指令來控制

圖 4.4

循環(huán);循環(huán)次數(shù)未知的，可以按條件控制循環(huán)，常用條件轉(zhuǎn)移指令來控制。

【例 5】 工作單元清零。

在應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計時，有時經(jīng)常需要將存儲器中各部分地址單元作為工作單元，存放程序執(zhí)行的中間值或執(zhí)行結(jié)果，工作單元清零工作常常放在程序的初始化部分中。

設(shè)有 50 個工作單元，其首址為外部存儲器 8000H 單元，則其工作單元清零程序如下：