Các Lệnh Nhảy, Vòng Lặp Và Lệnh Gọi - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (12 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điện - Điện tử

Các lệnh nhảy, vòng lặp và lệnh gọi

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (108.95 KB, 12 trang )

chơng 3Các lệnh nhảy, vòng lặp và lệnh gọiTrong một chuỗi lệnh cần thực hiện thờng có nhu cần cần chuyển điều khiển chơng trình đến một vị trí khác. Có nhiều lệnh để thực hiện điều này trong 8051, ở chơng này ta sẽ tìm hiểu các lệnh chuyển điều khiển có trong hợp ngữ của 8051 nh các lệnh sử dụng cho vòng lặp, các lệnh nhảy có và không có điều khiển, lệnh gọi và cuối cùng là mô tả về một chơng trình con giữ chậm thời gian.3.1 Vòng lặp và các lệnh nhảy.3.1.1 Tạo vòng lặp trong 8051.Qúa trình lặp lại một chuỗi các lệnh với một số lần nhất định đợc gọi là vòng lặp. Vòng lặp là một trong những hoạt động đợc sử dụng rộng rãi nhất mà bất kỳ bộ vi sử lý nào đều thực hiện. Trong 8051 thì hoạt động vòng lặp đợc thực hiện bởi lệnh DJNZ thanh ghi, nhãn. Trong lệnh này thanh ghi đợc giảm xuống, nếu nó không bằng không thì nó nhảy đến địa chỉ đích đợc tham chiếu bởi nhãn. Trớc khi bắt đầu vòng lặp thì thanh ghi đợc nạp với bộ đếm cho số lần lặp lại. Lu ý rằng, trong lệnh này việc giảm thanh ghi và quyết định để nhảy đợc kết hợp vào trong một lệnh đơn.Ví dụ 3.1:Viết một chơng trình để: a) xoá ACC và sau đó b) cộng 3 vào ACC 10 lần.Lời giải:MOV A, #0 ; Xoá ACC, A = 0MOV R2, #10 ; Nạp bộ đếm R2 = 10 AGAIN: ADD A, #3 ; Cộng 03 vào ACCDJNZ R2, AGAIN ; Lặp lại cho đến khi R2 = 0 (10 lần)MOV R5, A ; Cắt A vào thanh ghi R5Trong chơng trình trên đây thanh ghi R2 đợc sử dụng nh là bộ đếm. Bộ đếm lúc đầu đợc đặt bằng 10. Mỗi lần lặp lại lệnh DJNZ giảm R2 không bằng 0 thì nó nhảy đến địa chỉ đích gắn với nhãn AGAIN. Hoạt động lặp lại này tiếp tục cho đến khi R2 trở về không. Sau khi R2 = 0 nó thoát khỏi vòng lặp và thực hiện đứng ngay dới nó trong trờng hợp này là lệnh MOV R5, A.Lu ý rằng trong lệnh DJNZ thì các thanh ghi có thể là bất kỳ thanh ghi nào trong các thanh ghi R0 - R7. Bộ đếm cũng có thể là một ngăn nhớ trong RAM nh ta sẽ thấy ở chơng 5.Ví dụ 3.2:Số lần cực đại mà vòng lặp ở ví dụ 3.1 có thể lặp lại là bao nhiêu?Lời giải:Vì thanh ghi R2 chứa số đếm và nó là thanh ghi 8 bit nên nó có thể chứa đợc giá trị cực đại là FFH hay 255. Do vậy số lần lặp lại cực đại mà vòng lặp ở ví dụ 3.1 có thể thực hiện là 256.3.2.1 Vòng lặp bền trong một vòng lặp.Nh trình bày ở ví dụ 3.2 số đếm cực đại là 256. Vậy điều gì xảy ra nếu ta muốn lặp một hành động nhiều hơn 256 lần? Để làm điều đó thì ta sử dụng một vòng lặp bên trong một vòng lặp đợc gọi là vòng lặp lồng (Nested Loop). Trong một vòng lặp lồng ta sử dụng 2 thanh ghi để giữ số đếm. Xét ví dụ 3.3 dới đây.Ví dụ 3.3:1Hãy viết một chơng trình a) nạp thanh ghi ACC với giá trị 55H và b) bù ACC 700 lần.Lời giải:Vì 700 lớn hơn 256 (là số cực đại mà một thanh ghi vó thể chứa đợc) nên ta phải dùng hai thanh ghi để chứa số đếm. Đoạn mã dới đây trình bày cách sử dụng hai thanh ghi R2 và R3 để chứa số đếm.MOV A, #55H ; Nạp A = 55HMOV R3, #10 ; Nạp R3 = 10 số đếm vòng lặp ngoài NEXT: MOV R2, #70 ; Nạp R2 = 70 số đếm vòng lặp trong AGAIN: ` CPL A ; Bù thanh ghi ADJNZ R2, AGAIN ; Lặp lại 70 lần (vòng lặp trong)DJNZ R3, NEXTTrong chơng trình này thanh ghi R2 đợc dùng để chứa số đếm vòng lặp trong. Trong lệnh DJNZ R2, AGAIN thì mỗi khi R2 = 0 nó đi thẳng xuống và lệnh JNZ R3, NEXT đợc thực hiện. Lệnh này ép CPU nạp R2 với số đếm 70 và vòng lặp trong khi bắt đầu lại quá trình này tiếp tục cho đến khi R3 trở về không và vòng lặp ngoài kết thúc.3.1.3 Các lệnh nhảy có điều kiện.Các lệnh nhảy có điều kiện đối với 8051 đợc tổng hợp trong bảng 3.1. Các chi tiết về mỗi lệnh đợc cho trong phụ lục AppendixA. Trong bảng 3.1 lu ý rằng một số lệnh nh JZ (nhảy nếu A = 0) và JC (nhảy nếu có nhớ) chỉ nhảy nếu một điều kiện nhất định đợc thoả mãn. Kế tiếp ta xét một số lệnh nhảy có điều kiện với các Ví dụ minh hoạ sau.a- Lệnh JZ (nhảy nếu A = 0). Trong lệnh này nội dung của thanh ghi A đợc kiểm tra. Nếu nó bằng không thì nó nhảy đến địa chỉ đích. Ví dụ xét đoạn mã sau:MOV A, R0 ; Nạp giá trị của R0 vào AJZ OVER ; Nhảy đến OVER nếu A = 0MOV A, R1 ; Nạp giá trị của R1 vào AJZ OVER ; Nhảy đến OVER nếu A = 0OVER ...Trong chơng trình này nếu R0 hoặc R1 có giá trị bằng 0 thì nó nhảy đến địa chỉ có nhãn OVER. Lu ý rằng lệnh JZ chỉ có thể đợc sử dụng đối với thanh ghi A. Nó chỉ có thể kiểm tra xem thanh ghi A có bằng không không và nó không áp dụng cho bất kỳ thanh ghi nào khác. Quan trọng hơn là ta không phải thực hiện một lệnh số học nào nh đếm giảm để sử dụng lệnh JNZ nh ở ví dụ 3.4 dới đây.Ví dụ 3.4:Viết một chơng trình để xác định xem R5 có chứa giá trị 0 không? Nếu nạp thì nó cho giá trị 55H.Lời giải:MOV A, R5 ; Sao nội dung R5 vào AJNZ NEXT ; Nhảy đến NEXT nếu A không bằng 0MOV R5, #55H ; NEXT: ...2b- Lệnh JNC (nhảy nếu không có nhớ, cờ CY = 0).Trong lệnh này thì bit cờ nhớ trong thanh ghi cờ PSW đợc dùng để thực hiện quyết định nhảy. Khi thực hiện lệnh JNC nhãn thì bộ xử lý kiểm tra cờ nhớ xem nó có đợc bật không (CY = 1). Nếu nó không bật thì CPU bắt đầu nạp và thực hiện các lệnh từ địa chỉ của nhãn. Nếu cờ CY = 1 thì nó sẽ không nhảy và thực hiện lệnh kế tiếp dới JNC.Cần phải lu ý rằng cũng có lệnh JC nhãn. Trong lệnh JC thì nếu CY = 1 nó nhảy đến địa chỉ đích là nhãn. Ta sẽ xét các ví dụ về các lệnh này trong các ứng dụng ở các chơng sau.Ngoài ra còn có lệnh JB (nhảy nếu bit có mức cao) và JNB (nhảy nếu bit có mức thấp). Các lệnh này đợc trình bày ở chơng 4 và 8 khi nói về thao tác bit.Bảng 3.1: Các lệnh nhảy có điều kiện.Lệnh Hoạt độngJZ Nhảy nếu A = 0JNZ Nhảy nếu A 0DJNZ Giảm và nhảy nếu A = 0CJNE A, byte Nhảy nếu A byteCJNE re, # data Nhảy nếu Byte dataJC Nhảy nếu CY = 1JNC Nhảy nếu CY = 0JB Nhảy nếu bit = 1JNB Nhảy nếu bit = 0JBC Nhảy nếu bit = 1 và xoá nóVí dụ 3.5:Hãy tìm tổng của các giá trị 79H, F5H và E2H. Đặt vào trong các thanh ghi R0 (byte thấp) và R5 (byte cao).Lời giải: MOV A, #0 ; Xoá thanh ghi A = 0MOV R5, A ; Xoá R5ADD A #79H ; Cộng 79H vào A (A = 0 + 79H = 79H)JNC N-1 ; Nếu không có nhớ cộng kế tiếpINC R5 ; Nếu CY = 1, tăng R5N-1: ADD A, #0F5H ; Cộng F5H vào A (A = 79H + F5H = 6EH) và CY = 1JNC N-2 ; Nhảy nếu CY = 0INC R5 ; Nếu CY = 1 tăng R5 (R5 = 1)N-2: ADD A, #0E2H ; Cộng E2H vào A (A = 6E + E2 = 50) và CY = 1JNC OVER ; Nhảy nếu CY = 0INC R5 ; Nếu CY = 1 tăng R5 OVER: MOV R0, A ; Bây giờ R0 = 50H và R5 = 02c- Tất cả các lệnh nhảy có điều kiện đều là những phép nhảy ngắn.Cần phải lu ý rằng tất cả các lệnh nhảy có điều kiện đều là các phép nhảy ngắn, có nghĩa là địa chỉ của đích đều phải nằm trong khoảng -127 đến +127 byte của nội dung bộ đếm chơng trình PC.33.1.4 Các lệnh nhảy không điều kiện.Lệnh nhảy không điều kiện là một phép nhảy trong đó điều khiển đợc truyền không điều kiện đến địa chỉ đích. Trong 8051 có hai lệnh nhảy không điều kiện đó là: LJMP - nhảy xa và SJMP - nhảy gần.a- Nhảy xa LJMP:Nhảy xa LJMP là một lệnh 3 byte trong đó byte đầu tiên là mã lệnh còn hai byte còn lại là địa chỉ 16 bit của đích. Địa chỉ đích 02 byte có phép một phép nhảy đến bất kỳ vị trí nhớ nào trong khoảng 0000 - FFFFH.Hãy nhớ rằng, mặc dù bộ đếm chơng trình trong 8051 là 16 bit, do vậy cho không gian địa chỉ là 64k byte, nhng bộ nhớ chơng trình ROM trên chíp lớn nh vậy. 8051 đầu tiên chỉ có 4k byte ROM trên chíp cho không gian chơng trình, do vậy mỗi byte đều rất quý giá. Vì lý do đó mà có cả lệnh nhảy gần SJMP chỉ có 2 byte so với lệnh nhảy xa LZ0MP dài 3 byte. Điều này có thể tiết kiệm đợc một số byte bộ nhớ trong rất nhiều ứng dụng mà không gian bộ nhớ có hạn hẹp.b- Lệnh nhảy gồm SJMP.Trong 2 byte này thì byte đầu tiên là mã lệnh và byte thứ hai là chỉ tơng đối của địa chỉ đích. Đích chỉ tơng đối trong phạm vi 00 - FFH đợc chia thành các lệnh nhảy tới và nhảy lùi: Nghĩa là -128 đến +127 byte của bộ nhớ tơng đối so với địa chỉ hiện thời của bộ đếm chơng trình. Nếu là lệnh nhảy tới thì địa chỉ đích có thể nằm trong khoảng 127 byte từ giá trị hiện thời của bộ đếm chơng trình. Nếu địa chỉ đích ở phía sau thì nó có thể nằm trong khoảng -128 byte từ giá trị hiện hành của PC.3.1.5 Tính toán địa chỉ lệnh nhảy gần.Ngoài lệnh nhảy gần SJMP thì tất cả mọi lệnh nhảy có điều kiện nh JNC, JZ và DJNZ đều là các lệnh nhảy gần bởi một thực tế là chúng đều lệnh 2 byte. Trong những lệnh này thì byte thứ nhất đều là mã lệnh, còn byte thứ hai là địa chỉ tơng đối. Địa chỉ đích là tơng đối so với giá trị của bộ đếm chơng trình. Để tính toán địa chỉ đích byte thứ hai đợc cộng vào thanh ghi PC của lệnh đứng ngay sau lệnh nhảy. Để hiểu điều này hãy xét ví dụ 3.6 dới đây.Ví dụ 3.6:Sử dụng tệp tin liệt kê dới đây hãy kiểm tra việc tín toán địa chỉ nhảy về trớc.01 0000 ORG 000002 0000 7800 MOV R0, #003 0002 7455 MOV A, #55H04 0004 6003 JZ NEXT05 0006 08 INC R006 0007 04 AGAIN: INC A07 0008 04 INC A08 0009 2477 NEXT: ADD A, #77h09 000B 5005 JNC OVER10 000D E4 CLR A11 000E F8 MOV R0, A12 000F F9 MOV R1, A13 0010 FA MOV R2, A14 0011 FB MOV R3, A15 0012 2B OVER: ADD A, R316 0013 50F2 JNC AGAIN17 0015 80FE HERE: SJMP SHERE418 0017 ENDLời giải:Trớc hết lu ý rằng các lệnh JZ và JNC đều là lệnh nhảy về trớc. Địa chỉ đích đối với lệnh nhảy về trớc đợc tính toán bằng cách cộng giá trị PC của lệnh đi ngay sau đó vào byte thứ hai của lệnh nhảy gần đợc gọi là địa chỉ tơng đối. ở dòng 04 lệnh JZ NEXT có mã lệnh 60 và toán hạng 03 tại địa chỉ 0004 và 0005. ở đây 03 là địa chỉ tơng đối, tơng đối so với địa chỉ của lệnh kế tiếp là: INC R0 và đó là 0006. Bằng việc cộng 0006 vào 3 thì địa chỉ đích của nhãn NEXT là 0009 đợc tạo ra. Bằng cách tơng tự nh vậy đối với dòng 9 thì lệnh JNC OVER có mã lệnh và toán hạng là 50 và 05 trong đó 50 là mã lệnh và 05 là địa chỉ tơng đối. Do vậy, 05 đợc cộng vào OD là địa chỉ của lệnh CLA A đứng ngay sau lệnh JNC OVER và cho giá trị 12H chính là địa chỉ của nhãn OVER.Ví dụ 3.7:Hãy kiểm tra tính toán địa chỉ của các lệnh nhảy lùi trong ví dụ 3.6.Lời giải: Trong danh sách liệt kê chơng trình đó thì lệnh JNC AGAIN có mã lệnh là 50 và địa chỉ tơng đối là F2H. Khi địa chỉ tơng đối của F2H đợc cộng vào 15H là địa chỉ của lệnh đứng dới lệnh nhảy ta có 15H + F2H = 07 (và phần nhớ đợc bỏ đi). Để ý rằng 07 là địa chỉ nhãn AGAIN. Và hãy cũng xét lệnh SJMP HERE có mã lệnh 80 và địa chỉ tơng đối FE giá trị PC của lệnh kế tiếp là 0017H đợc cộng vào địa chỉ tơng đối FEH ta nhận đợc 0015H chính là địa chỉ nhãn HERE (17H + FEH = 15H) phần nhớ đợc bỏ đi). Lu ý rằng FEH là -2 và 17h + (-2) = 15H. Về phép cộng số âm sẽ đ-ợc bàn ở chơng 6.3.1.6 Tính toán địa chỉ đích nhảy lùi.Trong khi ở trờng hợp nhảy tới thì giá trị thay thế là một số dơng trong khoảng từ 0 đến 127 (00 đến 7F ở dạng Hex) thì đối với lệnh nhảy lùi giá trị thay thế là một số âm nằm trong khoảng từ 0 đến -128 nh đợc giải thích ở ví dụ 3.7.Cần phải nhấn mạnh rằng, bất luận SJMP nhảy tới hay nhảy lùi thì đối với một lệnh nhảy bất kỳ địa chỉ của địa chỉ đích không bao giờ có thể lớn hơn 0 -128 đến +127 byte so với địa chỉ gắn liền với lệnh đứng ngay sau lệnh SJMP. Nếu có một sự nỗ lực nào vi phạm luật này thì hợp ngữ sẽ tạo ra một lỗi báo rằng lệnh nhảy ngoài phạm vi.3.2 Các lệnh gọi CALL.Một lệnh chuyển điều khiển khác là lệnh CALL đợc dùng để gọi một chơng trình con. Các chơng trình con thờng đợc sử dụng để thực thi các công việc cần phải đợc thực hiện thờng xuyên. Điều này làm cho chơng trình trở nên có cấu trúc hơn ngoài việc tiết kiệm đợc thêm không gian bộ nhớ. Trong 8051 có 2 lệnh để gọi đó là: Gọi xa CALL và gọi tuyệt đối ACALL mà quyết định sử dụng lệnh nào đó phụ thuộc vào địa chỉ đích.3.2.1 Lệnh gọi xa LCALL.Trong lệnh 3 byte này thì byte đầu tiên là mã lệnh, còn hai byte sau đợc dùng cho địa chỉ của chơng trình con đích. Do vậy LCALL có thể đợc dùng để gọi các ch-ơng trình con ở bất kỳ vị trí nào trong phạm vi 64k byte, không gian địa chỉ của 8051. Để đảm bảo rằng sau khi thực hiện một chơng trình đợc gọi để 8051 biết đợc chỗ quay trở về thì nó tự động cất vào ngăn xếp địa chỉ của lệnh đứng ngay sau lệnh 5

Tài liệu liên quan

Các lệnh nhảy, vòng lặp và lệnh gọi
- 12
- 2
- 4
Các giải pháp tạo lập và sử dụng vốn hỗ trợ giảm nghèo ở nước ta,
- 421
- 357
- 0
Cac lenh g lap trinh tien CNC
- 198
- 1
- 9
Các lệnh lập trình bậc thang và mnemonic
- 32
- 1
- 3
Các lệnh số học và các chương trình
- 11
- 478
- 0
Các lệnh logic và các chương trình trong 8051
- 9
- 1
- 6
Các lệnh một bít và lập trình trong 8051
- 10
- 1
- 8
Các lệnh LOGIC và các chương trình
- 9
- 555
- 1
Các lệnh một Bit và lập trình
- 10
- 453
- 0
CÁC GIẢI PHÁP TẠO LẬP VÀ SỬ DỤNG VỐN HỖ TRỢ CHO NGƯỜI NGHÈO Ở NƯỚC TA TRONG GIAI ĐOẠN HIỆN NAY
- 31
- 549
- 0