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MCS-51单片机实用子程序库(一)

作者:dolphin时间:2011-05-11

 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



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