內(nèi)容 目前已有若干版本的子程序庫公開發(fā)表,它們各有特色。本程序庫中的開平方算法為快速逼近算法,它能達(dá)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(diǎn)除法的速度。
本子程序庫對(duì)《單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)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(jī)的開發(fā)系統(tǒng)對(duì)匯編語言的規(guī)定,讀者不必再進(jìn)行修改,便可直接使用。 (2)對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算子程序庫進(jìn)行了進(jìn)一步的測(cè)試和優(yōu)化,對(duì)十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)和二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)的相互轉(zhuǎn)換子程序進(jìn)行了徹底改寫,提高了運(yùn)算精度和可靠性。 (3)新增添了若干個(gè)浮點(diǎn)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(jiǎn)單直觀。
在使用說明中開列了最主要的幾項(xiàng):標(biāo)號(hào)、入口條件、出口信息、影響資源、堆棧需求,各項(xiàng)目的意義請(qǐng)參閱《單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)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(gè)欄目:標(biāo)號(hào)、指令、操作數(shù)、注釋。為方便讀者理解,注釋盡力詳細(xì)。
子程序庫的使用方法如下:
1.將子程序庫全部?jī)?nèi)容鏈接在應(yīng)用程序之后,統(tǒng)一編譯即可。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便,缺點(diǎn)是程序太長(zhǎng),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(jí)子程序,這些低級(jí)子程序也應(yīng)該包含在內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是程序緊湊,缺點(diǎn)是需要對(duì)子程序庫進(jìn)行仔細(xì)刪節(jié)。
(一) MCS-51定點(diǎn)運(yùn)算子程序庫及其使用說明
定點(diǎn)運(yùn)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(diǎn)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(yùn)算精度:?jiǎn)未味c(diǎn)運(yùn)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(hào): 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(jìn)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(jìn)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(hào): 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(jìn)制取補(bǔ) LCALL BCDA ;按多字節(jié)BCD碼加法處理 CPL C ;將補(bǔ)碼加法的進(jìn)位標(biāo)志轉(zhuǎn)換成借位標(biāo)志 MOV F0,C ;保護(hù)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(jìn)制取補(bǔ)子程序入口 XCH A,R1 ;交換指針 XCH A,R0 LCALL NEG ;通過[R0]實(shí)現(xiàn)[R1]取補(bǔ) MOV A,R0 XCH A,R1 ;換回指針 XCH A,R0 RET (3) 標(biāo)號(hào): NEG 功能:多字節(jié)BCD碼取補(bǔ)
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(hù)指針 MOV R3,A NEG0: CLR C MOV A,#99H SUBB A,@R0 ;按字節(jié)十進(jìn)制取補(bǔ) 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(dú)取補(bǔ) SUBB A,@R0 MOV @R0,A MOV A,R3 ;恢復(fù)指針 MOV R0,A RET
(4) 標(biāo)號(hào): BRLN 功能:多字節(jié)BCD碼左移十進(jìn)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(jìn)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(jìn)制高低位 MOV @R0,A ;存回 MOV A,R3 ;取低字節(jié)移出的十進(jìn)制高位 XCHD A,@R0 ;換出本字節(jié)的十進(jìn)制高位 MOV R3,A ;保存本字節(jié)的十進(jìn)制高位 DJNZ R2,BRL1 ;處理完所有字節(jié) RET (5) 標(biāo)號(hào): MULD 功能:雙字節(jié)二進(jìn)制無符號(hào)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(jì)算R3乘R7 MOV B,R7 MUL AB MOV R4,B ;暫存部分積 MOV R5,A MOV A,R3 ;計(jì)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(jì)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(jì)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(hào): MUL2 功能:雙字節(jié)二進(jìn)制無符號(hào)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(jì)算R3平方 MOV B,A MUL AB MOV R4,B ;暫存部分積 MOV R5,A MOV A,R2 ;計(jì)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(jì)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(hào): DIVD 功能:雙字節(jié)二進(jìn)制無符號(hào)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(shí),雙字節(jié)商在R2、R3中,OV=1 時(shí)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(jì)算雙字節(jié)商 DVD2: CLR C ;部分商和余數(shù)同時(shí)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(jì)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(jì)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 (8) 標(biāo)號(hào): D457 功能:雙字節(jié)二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)除以單字節(jié)二進(jìn)制數(shù)
入口條件:被除數(shù)在R4、R5中,除數(shù)在R7中。 出口信息:OV=0 時(shí),單字節(jié)商在R3中,OV=1 時(shí)溢出。 影響資源:PSW、A、R3~R7 堆棧需求: 2字節(jié) D457: CLR C MOV A,R4 SUBB A,R7 JC DV50 SETB OV ;商溢出 RET DV50: MOV R6,#8 ;求平均值(R4R5/R7-→R3) DV51: MOV A,R5 RLC A MOV R5,A MOV A,R4 RLC A MOV R4,A MOV F0,C CLR C SUBB A,R7 ANL C,/F0 JC DV52 MOV R4,A DV52: CPL C MOV A,R3 RLC A MOV R3,A DJNZ R6,DV51 MOV A,R4 ;四舍五入 ADD A,R4 JC DV53 SUBB A,R7 JC DV54 DV53: INC R3 DV54: CLR OV RET (9) 標(biāo)號(hào): DV31 功能:三字節(jié)二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)除以單字節(jié)二進(jìn)制數(shù)
入口條件:被除數(shù)在R3、R4、R5中,除數(shù)在R7中。 出口信息:OV=0 時(shí),雙字節(jié)商在R4、R5中,OV=1 時(shí)溢出。 影響資源:PSW、A、B、R2~R7 堆棧需求: 2字節(jié) DV31: CLR C MOV A,R3 SUBB A,R7 JC DV30 SETB OV ;商溢出 RET DV30: MOV R2,#10H ;求R3R4R5/R7-→R4R5 DM23: CLR C MOV A,R5 RLC A MOV R5,A MOV A,R4 RLC A MOV R4,A MOV A,R3 RLC A MOV R3,A MOV F0,C CLR C SUBB A,R7 ANL C,/F0 JC DM24 MOV R3,A INC R5 DM24: DJNZ R2,DM23 MOV A,R3 ;四舍五入 ADD A,R3 JC DM25 SUBB A,R7 JC DM26 DM25: INC R5 MOV A,R5 JNZ DM26 INC R4 DM26: CLR OV RET ;商在R4R5中 (10) 標(biāo)號(hào): MULS 功能:雙字節(jié)二進(jìn)制有符號(hào)數(shù)乘法(補(bǔ)碼)
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: 4字節(jié) MULS: MOV R4,#0 ;清零R4R5 MOV R5,#0 LCALL MDS ;計(jì)算結(jié)果的符號(hào)和兩個(gè)操作數(shù)的絕對(duì)值 LCALL MULD ;計(jì)算兩個(gè)絕對(duì)值的乘積 SJMP MDSE ;用補(bǔ)碼表示結(jié)果
|
|