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辣哲华
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1 轉換十六進制數字為七段顯示碼轉換十六進制數字為七段顯示碼 a f g b e d c (a) 七段 LED 顯示器位元 0 g f e d c b a 數碼 (b) 顯示器數碼編碼格式輸入 g f e d c b a 十六進制輸入 g f e d c b a 十六進制 F F F B A F B C C D D E D E F 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.1 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.2 MCS-51 表格轉換指令十六進制數字對七段顯示器數碼轉換程式指令動作 CY AC OV P MOVC A,@A+DPTR A (A+DPTR) * MOVC A,@A+PC A (A+PC) * 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 ;ex7.1-1.a CDATA: DS 1 ;data to be converted 4 ;table translation CSEG AT 0000H 0000 E530 6 TBLCVT: MOV A,LOW CDATA ;get cdata MOV DPTR,#TABLE ;load table base MOVC A,@A+DPTR ;address and 0006 F530 9 MOV LOW CDATA,A ;convert it RET 11 ;define convertion table F06 12 TABLE: DB 3FH,06H ;hexadecimal to 000B 5B4F 13 DB 5BH,4FH ;seven segment 000D 666D 14 DB 66H,6DH ;LED display 000F 7D07 15 DB 7DH,07H ;conversion table DB 79H,71H 20 END 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.4 十六進制數字對七段顯示器數碼轉換程式 1 ;ex7.1-2.a CDATA: DS 1 ;data to be converted 4 ;table translation CSEG AT 0000H 0000 E530 6 TBLCVT: MOV A,LOW CDATA ;get cdata ACALL TABLECVT 0004 F530 8 MOV LOW CDATA,A ;convert it RET 10 ;define convertion table and associated 11 ;subroutine ORG 0100H TABLECVT: INC A ;bypass RET instruction MOVC A,@A+PC RET F06 16 DB 3FH,06H ;hexadecimal to B4F 17 DB 5BH,4FH ;seven segment DB 79H,71H 24 END BCDNO = b7 2 + b6 2 + b5 2 + b4 2 + b b2 2 + b1 2 + b0 2 = [[[[[[[0 + b7 ] 2 + b6 ] 2 + b5 ] 2 + b4 ] 2 + b3 ] 2 + b2 ] 2 + b1 ] 2 + b0 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.5 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.6

2 演算法 : 輸入 : 待轉換的二進制數目 BINNO 輸出 : BCD 數目 BCDNO 1. 清除 BCDNO 為 0, 並設定 COUNT 為 BINNO 的位元數目 ; 2.1 左移 BINNO 一個位元位置, 使其 MSB 進入進位旗號位元 CY 內 ; 2.2 以十進制 (BCD) 的算術運算計算 : BCDNO = BCDNO 2 + CY 2.3 計數器 COUNT 減 1 END { 演算法 } 1 ;ex7.1-3.a COUNT EQU 16 ;# of BINNO bits NBCD EQU 3 ;# of BCDNO bytes 5 ;define BCDNO, low byte in low adddress BCDNO: DS NBCD ;BCD number 7 ;define BINNO, low byte in low address BINNO: DS COUNT/8 ;binary number 9 ; 10 ;BINARY to BCD conversion 11 ; CSEG AT 0000H 0000 E4 13 BINBCD: CLR A ;clear A MOV R0,#LOW BCDNO MOV R1,#NBCD ;set loop count 0005 F6 16 CLRBCD: ;clear BCDNO INC R D9FC 18 DJNZ R1,CLRBCD 19 ;convert binary to bcd A10 20 MOV R2,#COUNT;set loop count 000B C3 21 LOOPN: CLR C ;clear carry 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.7 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 ;shift binno msb into carry 000C MOV R0,#LOW BINNO 000E MOV R1,# COUNT/ E6 25 SFTBIN: MOV A,@R0 ;multiple precision RLC A ;rotation left 0012 F6 27 ;with carry INC R0 ;point to next byte 0014 D9FA 29 DJNZ R1,SFTBIN 30 ;multiple precision BCD addition MOV R1,#NBCD ;get bcd digit no MOV R0,#LOW BCDNO;setup pointer 001A E6 33 BCDADD: MOV A,@R0 ;carry out conversion 001B 35E0 34 ADDC A,ACC ;a <- a * 2 + C 001D D4 35 DA A ;decimal adjust 001E F6 36 ;save the result 001F INC R0 ;point to the next byte 0020 D9F8 38 DJNZ R1,BCDADD 0022 DAE7 39 DJNZ R2,LOOPN;repeat COUNT times RET 41 END 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.10 演算法 : 輸入 : 待轉換的 BCD 數目 BCDNO 輸出 : 二進制數目 BINNO 1. 清除 BINNO 為 0, 並設定 COUNT 為 BINNO 的位元數目 ; 2.1 右移 BCDNO 一個位元位置, 使其 LSB 進入進位旗號位元 CY 內, 然後調整 BCDNO 使其維持除以 2 的特性 ; 2.2 將進位旗號位元 CY 移入 BINNO 的 MSB 內 ; 2.3 計數器 COUNT 減 1 END {演算法 } 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 ;ex7.1-5.a COUNT EQU 16 ;# of BINNO bits NBCD EQU 3 ;# of BCDNO bytes 5 ;define BCDNO, low byte in low address BCDNO: DS NBCD ;BCD number 7 ;define BINNO, low byte in low address BINNO: DS COUNT/8 ;binary number 9 ; 10 ;BCD to BINARY conversion 11 ; CSEG AT 0000H A10 13 BINBCD: MOV R2,#COUNT ;set loop count LOOPN: MOV R1,#NBCD ;get bcd digit no 0004 C3 15 CLR C ;clear carry 16 ;point to BCDNO MOV R0,#BCDNO+NBCD E6 18 SFTBCD: MOV A,@R RRC A ;divide by C0D0 20 PUSH PSW ;save carry 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.12

3 000B 30E JNB ACC.3,CONT ;adjust 000E C3 22 CLR C ;if > F SUBB A,#03H ;subtract 03H E CONT: JNB ACC.7,NEXT ;adjust 0014 C3 25 CLR C ;if > 80H SUBB A,#30H ;subtract 30H 0017 F6 27 NEXT: DEC R D0D0 29 POP PSW ;restore carry 001B D9EA 30 DJNZ R1,SFTBCD ;repeat NBCD times 31 ;shift CY into BINNO 001D MOV R0,#BINNO+COUNT/ F MOV R1,#COUNT/ E6 34 SFTBIN: MOV A,@R0 ;shift CY RRC A ;into BINNO 0023 F DEC R D9FA 38 DJNZ R1,SFTBIN 0027 DAD9 39 DJNZ R2,LOOPN ;repeat count times RET 41 END 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.13 例題 ( 數值例 ) 依上述方法將下列資料項排列成遞增次序 : 23H, 02H, 14H, 78H, 15H, 52H, 40H, 80H 解 :(a) 02H, 14H, 23H, 15H, 52H, 40H, 78H, 80H (b) 02H, 14H, 15H, 23H, 40H, 52H, 78H, 80H (c) 02H, 14H, 15H, 23H, 40H, 52H, 78H, 80H 在第二次迴路後資料已經排序完成林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.14 演算法 : 浮昇排序輸入 : 待排序的資料陣列 TDATA 輸出 : 排序完成的資料陣列 TDATA 1. 設定交換旗號 XCHG 為 ON ; 2. WHILE ( 交換旗號 XCHG 為 ON) DO 2.1 設定 COUNT 為 N, 並設定資料陣列指標 i 為 0 而交換旗號 XCHG 為 OFF ; 2.2 REPEAT IF TDATA(i) > TDATA(i + 1) THEN TDATA(i) 與 TDATA(i + 1) 交換, 並設定交換旗號 XCHG 為 ON 陣列指標 i 加 1, 計數器 COUNT 減 1 END {WHILE} END { } 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 ;ex7.2-2.a DSIZE EQU 08H ;array size TDATA: DS DSIZE ;testing data 5 ; 6 ;BUBBLE sorting algorithm 7 ; CSEG AT 0000H BUBSORT: MOV R0,#LOW TDATA;point to TDATA MOV R1,#LOW TDATA A08 11 MOV R2,#DSIZE ;set loop count F MOV B,#00H ;clear exchange flag 0009 E6 13 CMPXCHG: MOV A,@R0 ;get test data 000A C3 14 CLR C ;clear carry flag 000B SUBB A,@R1 ;compare 000C JC NEXT ;if larger 000E E6 17 MOV A,@R0 ;restore A 000F C7 18 XCH A,@R1 ;exchange 0010 F F ORL B,#01H ;set flag 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 NEXT: INC R0 ;point to the next INC R1 ;two items 0016 DAF1 23 DJNZ R2,CMPXCHG;repeat DSIZE times 0018 E5F0 24 MOV A,B ;if exchange in the last 001A 70E4 25 JNZ BUBSORT;iteration, continue 001C RET 27 END 例題 ( ) 使用下列資料項, 並以尋找資料項 52H 為例, 說明搜尋演算法的動作 02H, 14H, 15H, 23H, 40H, 52H, 78H, 80H 解 : 在中, 必須計算中間的資料項的指標值, 即 mid = (low + high)/2, 然後比較資料項 TDATA(mid) 與欲找尋的資料項 KEY, 比較的結果有下列三種可能 : 1. 若 KEY = TDATA(mid), 則欲找尋的資料項已經找到 ; 2. 若 KEY > TDATA(mid), 則設定 low mid + 1( 即 KEY 必在表格下半部 ); 3. 若 KEY < TDATA(mid), 則設定 high mid - 1( 即 KEY 必在表格上半部 ) 依此方式進行, 在第二次比較時, TDATA(mid) = 52H(KEY), 因此結束林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.17 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.18

4 演算法 : 二分搜尋輸入 : 欲搜尋的資料陣列 TDATA 與資料項 KEY 輸出 : 資料項 KEY 在資料陣列 TDATA 中的指標 (index) 1. 設定搜尋範圍的下限 low 為 0, 上限 high 為 N - 1(N 為 TDATA 所包含的資料項數目 ), 並設定指標 search 為 -1( 先假設找不到 ); 2. WHILE (low high) DO 2.1 計算 mid = (high + low)/2 ; END 2.2 IF KEY = TDATA(mid) THEN 設定 search = mid 並結束 2.3 IF KEY < TDATA(mid) THEN 設定 high = mid - 1 ELSE 設定 low = mid + 1 {WHILE} END { } 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 ;ex7.2-4.a ARRAYS EQU 08H ;size of tdata KEY: DS 1 ;key value KINDEX: DS 1 ;index of key LOPTR: DS 1 ;low bound HIPTR: DS 1 ;high bound TDATA: DS ARRAYS ;testing data 9 ; 10 ;BINARY search algorithm 11 ; CSEG AT 0000H 13 ;setup both low and high pointers BSEARCH: MOV LOW LOPTR,#TDATA B 15 MOV LOW HIPTR,#TDATA+ARRAYS E CONT: MOV A,LOW HIPTR ;get lower bound 0008 C3 17 CLR C ;clear carry flag SUBB A,LOW LOPTR ;if low <= high 000B 401B 19 JC NOTFOUND ;no, has done 000D E MOV A,LOW HIPTR ;compute mid 000F ADD A,LOW LOPTR ; <- (low +high)/2 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 C3 22 CLR C ;clear carry RRC A ;divide by two 0013 F9 24 MOV R1,A ;R1 = mid 0014 C3 25 CLR C ;clear carry 0015 E MOV A,LOW KEY SUBB A,@R1 ;compare key with the JC BELOW ;middle item 001A JZ FOUND0 001C MOV LOW LOPTR,R1;if key1>array[r1] 001E INC LOW LOPTR ;then low <- mid E4 32 SJMP CONT BELOW: MOV LOW HIPTR,R1;if key1<array[r1] DEC LOW HIPTR ;high <- mid DE 35 SJMP CONT FF 36 NOTFOUND: MOV A,#-1;if fnot found,kindex=-1 002A SJMP FOUND 002C C3 38 FOUND0: CLR C ;else adjust the KINDEX 002D E9 39 MOV A,R1 002E SUBB A,#TDATA 0030 F FOUND: MOV LOW KINDEX,A RET 43 END 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.21 基本乘法運算方法 1. 連續相加的方式 2. 使用乘法指令 3. 移位相加的方式林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.22 移位相加乘法運算移位相加乘法運算乘數被乘數 Y X P 0 = 0 ( 部分積 ) P 1 = P 0 + X 0 Y P 2 = P 1 + 2X 1 Y P 3 = P X 2 Y P 4 = P X 3 Y = ( 乘積 ) 演算法 : 移位相加乘法運算輸入 : 待相乘的兩個 n 位元數目 ( 乘數與被乘數 ) 輸出 : 乘積 1. 載入被乘數於暫存器 Q 內, 乘數於暫存器 M 中, 清除暫存器 A 為 0, 並設定 COUNT 為 n ; 2.1 右移暫存器 A:Q 一個位元位置, 使其 LSB 進入進位旗號位元 CY 內 ; 2.2 IF 進位旗號位元 CY == 1 THEN 執行 A = A + M ; 2.3 計數器 COUNT 減 1 UNTIL COUNT ==0 3. 右移暫存器 A:Q 一個位元位置 END { 移位相加乘法運算演算法 } 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.23 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.24

5 使用乘法運算指令 MUL 乘法運算 ---Booth 演算法 8 8 X Y= ( a 2 + b) ( c 2 + d ) 16 8 = ac 2 + ( ad + bc) 2 + bd B B + B A a b MULTER+1 MULTER c d MULTEND+1 MULTEND B A A a*d A b*c a*c RESULT+3 RESULT+2 RESULT+1 RESULT b*d 演算法 : Booth 2 補數乘法運算輸入 : 待相乘的兩個 n 位元 2 補數數目 ( 乘數與被乘數 ) 輸出 : 乘積 1. 載入被乘數於暫存器 Q 內, 乘數於暫存器 M 中, 清除暫存器 A 與進位旗號位元 CY 為 0, 並設定 COUNT 為 n ; 2.1 IF Q(0): CY == 01 THEN 執行 A = A + M ; 2.2 IF Q(0): CY == 10 THEN 執行 A = A - M ; 2.3 右移暫存器 A:Q 一個位元位置, 使其 LSB 進入進位旗號位元 CY 內 ; 2.4 計數器 COUNT 減 1 END { Booth 2 補數乘法運算演算法 } 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.25 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.26 乘法運算 ---Booth 演算法 A Q Q(0) CF Q = 47H M = 23H B5H COUNT 右移 A:Q 右移 A:Q 右移 A:Q 右移 A:Q 右移 A:Q 右移 A:Q 右移 A:Q 右移 A:Q 除數 M 除數部分積 A 被除數 Q 計算過程 ( 餘數 ) ( 商 ) 結果林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.27 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.28 演算法 : 恢復式除法運算輸入 : 待相除的兩個 n 位元數目 ( 除數與被除數 ) 輸出 : 商數與餘數 1. 載入被除數於暫存器 Q 內, 除數於暫存器 M 中, 清除暫存器 A 為 0, 並設定 COUNT 為 n ; 2.1 左移暫存器 A:Q 一個位元位置 ; 2.2 計算 A = A - M ; 2.3 IF A < 0 THEN 執行 A = A + M 並清除 Q(0) 為 0 ELSE 設定 Q(0) 為 1 ; 2.4 計數器 COUNT 減 1 END { 恢復式除法運算演算法 } 除數 (M) A 被除數 (Q) COUNT 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.29 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.30

6 A > A > 餘數商數 1 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.31 A > 0 演算法 : 非恢復式除法運算輸入 : 待相除的兩個 n 位元數目 ( 除數與被除數 ) 輸出 : 商數與餘數 1. 載入被除數於暫存器 Q 內, 除數於暫存器 M 中, 清除暫存器 A 為 0, 並設定 COUNT 為 n - 1 ; 2. 左移暫存器 A:Q 一個位元位置 ; 3. 計算 A = A - M ; 4. REPEAT 4.1 IF A < 0 THEN 執行下列三個動作 : 清除 Q(0) 為 0 ; 左移暫存器 A:Q 一個位元位置 ; A = A + M ; 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.32 ELSE 執行下列三個動作 : 設定 Q(0) 為 1 ; 左移暫存器 A:Q 一個位元位置 ; A = A - M ; 4.2 計數器 COUNT 減 1 UNTIL COUNT ==0 5. IF A < 0 THEN 清除 Q(0) 為 0 並計算 A = A + M ; ELSE 設定 Q(0) 為 1 ; END { 非恢復式除法運算演算法 } 除數 (M) A 被除數 (Q) COUNT A < A < 0 A < 0 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.33 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 A < A < A > A > A > 0 餘數商數 1 林銘波編著 --- 全華科技圖書公司 7.35

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Microsoft PowerPoint - chap4.ppt 定址方式定址方式格式有效位址立即資料定址 #data8 暫存器定址 Rn (R0 ~ R7) 直接定址 addr8 addr8 絕對定址 addr11 addr11 長程 ( 絕對 ) 定址 addr16 addr16 ( 暫存器 ) 間接定址 @Ri (@R0 @R1) 或 @DPTR R0 R1 或 DPTR ( 暫存器 ) 相對定址 disp8 PC+ 符號擴展之 disp8 ( 基底