目前已有若干版本的子程序庫公開發(fā)表,它們各有特色。筆者在1988年也編制了兩個子程序庫(定點子程序庫和浮點子程序庫),并在相容性、透明性、容錯性和算法優(yōu)化方面作了一些工作。本程序庫中的開平方算法為筆者研究的快速逼近算法,它能達到牛頓迭代法同樣的精度,而速度加快二十倍左右,超過雙字節(jié)定點除法的速度。經(jīng)過八年來全國廣大用戶的實際使用,反饋了不少信息,陸續(xù)擴充了一些新的子程序,糾正了一些隱含錯誤,成為現(xiàn)在這個最新版本。 本子程序庫對《單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)》一書附錄中的子程序庫作了重大修訂: (1)按當(dāng)前流行的以 IBM PC 為主機的開發(fā)系統(tǒng)對匯編語言的規(guī)定,將原子程序庫的標(biāo)號和位地址進行了調(diào)整,讀者不必再進行修改,便可直接使用。 (2)對浮點運算子程序庫進行了進一步的測試和優(yōu)化,對十進制浮點數(shù)和二進制浮點數(shù)的相互轉(zhuǎn)換子程序進行了徹底改寫,提高了運算精度和可靠性。 (3)新增添了若干個浮點子程序(傳送、比較、清零、判零等),使編寫數(shù)據(jù)處理程序的工作變得更簡單直觀。 在使用說明中開列了最主要的幾項:標(biāo)號、入口條件、出口信息、影響資源、堆棧需求,各項目的意義請參閱《單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)》第六章 6.3.7 節(jié)的內(nèi)容。程序清單中開列了四個欄目:標(biāo)號、指令、操作數(shù)、注釋。為方便讀者理解,注釋盡力詳細。 子程序庫的使用方法如下: 1.將子程序庫全部內(nèi)容鏈接在應(yīng)用程序之后,統(tǒng)一編譯即可。優(yōu)點是簡單方便,缺點是程序太長,大量無關(guān)子程序也包含在其中。 2.僅將子程序庫中的有關(guān)部分內(nèi)容鏈接在應(yīng)用程序之后,統(tǒng)一編譯即可。有些子程序需要調(diào)用一些低級子程序,這些低級子程序也應(yīng)該包含在內(nèi)。優(yōu)點是程序緊湊,缺點是需要對子程序庫進行仔細刪節(jié)。
(一)MCS-51定點運算子程序庫及其使用說明 定點運算子程序庫文件名為DQ51.ASM,為便于使用,先將有關(guān)約定說明如下: 1.多字節(jié)定點操作數(shù):用[R0]或[R1]來表示存放在由R0或R1指示的連續(xù)單元中的數(shù)據(jù)。地址小的單元存放數(shù)據(jù)的高字節(jié)。例如:[R0]=123456H,若(R0)=30H,則(30H)=12H,(31H)=34H,(32H)=56H。 2.運算精度:單次定點運算精度為結(jié)果最低位的當(dāng)量值。 3.工作區(qū):數(shù)據(jù)工作區(qū)固定在PSW、A、B、R2~R7,用戶只要不在工作區(qū)中存放無關(guān)的或非消耗性的信息,程序就具有較好的透明性。
(1) 標(biāo)號: BCDA功能:多字節(jié)BCD碼加法
入口條件:字節(jié)數(shù)在R7中,被加數(shù)在[R0]中,加數(shù)在[R1]中。 出口信息:和在[R0]中,最高位進位在CY中。 影響資源:PSW、A、R2 堆棧需求: 2字節(jié)
BCDA: MOV A R7 ;取字節(jié)數(shù)至R2中 MOV R2 A ADD A R0 ;初始化數(shù)據(jù)指針 MOV R0 A MOV A R2 ADD A R1 MOV R1 A CLR C BCD1: DEC R0 ;調(diào)整數(shù)據(jù)指針 DEC R1 MOV A @R0 ADDC A @R1 ;按字節(jié)相加 DA A ;十進制調(diào)整 MOV @R0 A ;和存回[R0]中 DJNZ R2 BCD1 ;處理完所有字節(jié) RET
(2) 標(biāo)號: BCDB功能:多字節(jié)BCD碼減法
入口條件:字節(jié)數(shù)在R7中,被減數(shù)在[R0]中,減數(shù)在[R1]中。 出口信息:差在[R0]中,最高位借位在CY中。 影響資源:PSW、A、R2、R3 堆棧需求: 6字節(jié)
BCDB: LCALL NEG1 ;減數(shù)[R1]十進制取補 LCALL BCDA ;按多字節(jié)BCD碼加法處理 CPL C ;將補碼加法的進位標(biāo)志轉(zhuǎn)換成借位標(biāo)志 MOV F0 C ;保護借位標(biāo)志 LCALL NEG1 ;恢復(fù)減數(shù)[R1]的原始值 MOV C F0 ;恢復(fù)借位標(biāo)志 RET NEG1: MOV A R0 ;[R1]十進制取補子程序入口 XCH A R1 ;交換指針 XCH A R0 LCALL NEG ;通過[R0]實現(xiàn)[R1]取補 MOV A R0 XCH A R1 ;換回指針 XCH A R0 RET
(3) 標(biāo)號: NEG功能:多字節(jié)BCD碼取補
入口條件:字節(jié)數(shù)在R7中,操作數(shù)在[R0]中。 出口信息:結(jié)果仍在[R0]中。 影響資源:PSW、A、R2、R3 堆棧需求: 2字節(jié)
NEG: MOV A R7 ;。ㄗ止(jié)數(shù)減一)至R2中 DEC A MOV R2 A MOV A R0 ;保護指針 MOV R3 A NEG0: CLR C MOV A #99H SUBB A @R0 ;按字節(jié)十進制取補 MOV @R0 A ;存回[R0]中 INC R0 ;調(diào)整數(shù)據(jù)指針 DJNZ R2 NEG0 ;處理完(R2)字節(jié) MOV A #9AH ;最低字節(jié)單獨取補 SUBB A @R0 MOV @R0 A MOV A R3 ;恢復(fù)指針 MOV R0 A RET
(4) 標(biāo)號: BRLN功能:多字節(jié)BCD碼左移十進制一位(乘十)
入口條件:字節(jié)數(shù)在R7中,操作數(shù)在[R0]中。 出口信息:結(jié)果仍在[R0]中,移出的十進制最高位在R3中。 影響資源:PSW、A、R2、R3 堆棧需求: 2字節(jié)
BRLN: MOV A R7 ;取字節(jié)數(shù)至R2中 MOV R2 A ADD A R0 ;初始化數(shù)據(jù)指針 MOV R0 A MOV R3 #0 ;工作單元初始化 BRL1: DEC R0 ;調(diào)整數(shù)據(jù)指針 MOV A @R0 ;取一字節(jié) SWAP A ;交換十進制高低位 MOV @R0 A ;存回 MOV A R3 ;取低字節(jié)移出的十進制高位 XCHD A @R0 ;換出本字節(jié)的十進制高位 MOV R3 A ;保存本字節(jié)的十進制高位 DJNZ R2 BRL1 ;處理完所有字節(jié) RET
(5) 標(biāo)號: MULD功能:雙字節(jié)二進制無符號數(shù)乘法
入口條件:被乘數(shù)在R2、R3中,乘數(shù)在R6、R7中。 出口信息:乘積在R2、R3、R4、R5中。 影響資源:PSW、A、B、R2~R7 堆棧需求: 2字節(jié)
MULD: MOV A R3 ;計算R3乘R7 MOV B R7 MUL AB MOV R4 B ;暫存部分積 MOV R5 A MOV A R3 ;計算R3乘R6 MOV B R6 MUL AB ADD A R4 ;累加部分積 MOV R4 A CLR A ADDC A B MOV R3 A MOV A R2 ;計算R2乘R7 MOV B R7 MUL AB ADD A R4 ;累加部分積 MOV R4 A MOV A R3 ADDC A B MOV R3 A CLR A RLC A XCH A R2 ;計算R2乘R6 MOV B R6 MUL AB ADD A R3 ;累加部分積 MOV R3 A MOV A R2 ADDC A B MOV R2 A RET (6) 標(biāo)號: MUL2功能:雙字節(jié)二進制無符號數(shù)平方
入口條件:待平方數(shù)在R2、R3中。 出口信息:結(jié)果在R2、R3、R4、R5中。 影響資源:PSW、A、B、R2~R5 堆棧需求: 2字節(jié)
MUL2: MOV A R3 ;計算R3平方 MOV B A MUL AB MOV R4 B ;暫存部分積 MOV R5 A MOV A R2 ;計算R2平方 MOV B A MUL AB XCH A R3 ;暫存部分積,并換出R2和R3 XCH A B XCH A R2 MUL AB ;計算2×R2×R3 CLR C RLC A XCH A B RLC A JNC MU20 INC R2 ;累加溢出量 MU20: XCH A B ;累加部分積 ADD A R4 MOV R4 A MOV A R3 ADDC A B MOV R3 A CLR A ADDC A R2 MOV R2 A RET
(7) 標(biāo)號: DIVD功能:雙字節(jié)二進制無符號數(shù)除法
入口條件:被除數(shù)在R2、R3、R4、R5中,除數(shù)在R6、R7中。 出口信息:OV=0 時,雙字節(jié)商在R2、R3中,OV=1 時溢出。 影響資源:PSW、A、B、R1~R7 堆棧需求: 2字節(jié)
DIVD: CLR C ;比較被除數(shù)和除數(shù) MOV A R3 SUBB A R7 MOV A R2 SUBB A R6 JC DVD1 SETB OV ;溢出 RET DVD1: MOV B #10H ;計算雙字節(jié)商 DVD2: CLR C ;部分商和余數(shù)同時左移一位 MOV A R5 RLC A MOV R5 A MOV A R4 RLC A MOV R4 A MOV A R3 RLC A MOV R3 A XCH A R2 RLC A XCH A R2 MOV F0 C ;保存溢出位 CLR C SUBB A R7 ;計算(R2R3-R6R7) MOV R1 A MOV A R2 SUBB A R6 ANL C /F0 ;結(jié)果判斷 JC DVD3 MOV R2 A ;夠減,存放新的余數(shù) MOV A R1 MOV R3 A INC R5 ;商的低位置一 DVD3: DJNZ B DVD2 ;計算完十六位商(R4R5) MOV A R4 ;將商移到R2R3中 MOV R2 A MOV A R5 MOV R3 A CLR OV ;設(shè)立成功標(biāo)志 RET |