MCS-51定点运算子程序库及其使用说明
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 入口条件:待平方数在 R2 、 R3 中。
出口信息:结果在 R2 、 R3 、 R4 、 R5 中。
影响资源: PSW 、 A 、 B 、 R2 ~ R5 堆栈需求: 2字节 MUL2: MOV A,R3 ;计算 R3 平方 MOV B,A MUL AB
MOV R4,B ;暂存部分积 MOV R5,A
MOV A,R2 ;计算 R2 平方 MOV B,A MUL AB
XCH A,R3 ;暂存部分积,并换出 R2 和 R3 XCH A,B XCH A,R2
MUL AB ;计算 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 ;累加部分积 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) 标号: DIVD 功能:双字节二进制无符号数除法 入口条件:被除数在 R2 、 R3 、 R4 、 R5 中,除数在 R6 、 R7 中。 出口信息: OV=0 时,双字节商在 R2 、 R3 中, OV=1 时溢出。 影响资源: PSW 、 A 、 B 、 R1 ~ R7 堆栈需求: 2字节 DIVD: CLR C ;比较被除数和除数 MOV A,R3 SUBB A,R7 MOV A,R2 SUBB A,R6 JC DVD1
SETB OV ;溢出 RET
DVD1: MOV B,#10H ;计算双字节商
DVD2: CLR C ;部分商和余数同时左移一位 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 ;计算( R2R3 - R6R7 ) MOV R1,A MOV A,R2 SUBB A,R6
ANL C,/F0 ;结果判断 JC DVD3
MOV R2,A ;够减,存放新的余数 MOV A,R1 MOV R3,A
INC R5 ;商的低位置一
DVD3: DJNZ B,DVD2 ;计算完十六位商( R4R5 ) MOV A,R4 ;将商移到 R2R3 中 MOV R2,A MOV A,R5 MOV R3,A
CLR OV ;设立成功标志 RET
(8) 标号: D457 功能:双字节二进制无符号数除以单字节二进制数 入口条件:被除数在 R4 、 R5 中,除数在 R7 中。
出口信息: OV=0 时,单字节商在 R3 中, OV=1 时溢出。 影响资源: PSW 、 A 、 R3 ~ R7 堆栈需求: 2字节 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) 标号: DV31 功能:三字节二进制无符号数除以单字节二进制数 入口条件:被除数在 R3 、 R4 、 R5 中,除数在 R7 中。
出口信息: OV=0 时,双字节商在 R4 、 R5 中, OV=1 时溢出。 影响资源: PSW 、 A 、 B 、 R2 ~ R7 堆栈需求: 2字节 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) 标号: MULS 功能:双字节二进制有符号数乘法(补码) 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: 4字节 MULS: MOV R4,#0 ;清零 R4R5 MOV R5,#0
LCALL MDS ;计算结果的符号和两个操作数的绝对值 LCALL MULD ;计算两个绝对值的乘积
SJMP MDSE ;用补码表示结果
(11) 标号: DIVS 功能:双字节二进制有符号数除法(补码) 入口条件:被除数在 R2 、 R3 、 R4 、 R5 中,除数在 R6 、 R7 中。 出口信息: OV=0 时商在 R2 、 R3 中, OV=1 时溢出。
影响资源: PSW 、 A 、 B 、 R1 ~ R7 堆栈需求: 5字节 DIVS: LCALL MDS ;计算结果的符号和两个操作数的绝对值 PUSH PSW ;保存结果的符号
LCALL DIVD ;计算两个绝对值的商 JNB OV,DVS1 ;溢出否?
POP ACC ;溢出,放去结果的符号,保留溢出标志 RET
DVS1: POP PSW ;未溢出,取出结果的符号 MOV R4,#0 MOV R5,#0
MDSE: JB F0,MDS2 ;用补码表示结果
CLR OV ;结果为正,原码即补码,计算成功 RET
MDS: CLR F0 ;结果符号初始化
MOV A,R6 ;判断第二操作数的符号 JNB ACC.7,MDS1 ;为正,不必处理 CPL F0 ;为负,结果符号取反
XCH A,R7 ;第二操作数取补,得到其绝对值 CPL A ADD A,#1 XCH A,R7 CPL A ADDC A,#0 MOV R6,A
MDS1: MOV A,R2 ;判断第一操作数或运算结果的符号 JNB ACC.7,MDS3 ;为正,不必处理 CPL F0 ;为负,结果符号取反
MDS2: MOV A,R5 ;求第一操作数的绝对值或运算结果的补码 CPL A ADD A,#1 MOV R5,A MOV A,R4 CPL A ADDC A,#0 MOV R4,A MOV A,R3 CPL A ADDC A,#0 MOV R3,A MOV A,R2 CPL A ADDC A,#0 MOV R2,A
MDS3: CLR OV ;运算成功
RET
(12) 标号: SH2 功能:双字节二进制无符号数开平方(快速) 入口条件:被开方数在 R2 、 R3 中。
出口信息:平方根仍在 R2 、 R3 中,整数部分的位数为原数的一半,其余为小数。 影响资源: PSW 、 A 、 B 、 R2 ~ R7 堆栈需求: 2字节 SH2: MOV A,R2 ORL A,R3 JNZ SH20
RET ;被开方数为零,不必运算 SH20: MOV R7,#0 ;左规次数初始化 MOV A,R2
SH22: ANL A,#0C0H ;被开方数高字节小于40H否?
JNZ SQRH ;不小于40H,左规格化完成,转开方过程 CLR C ;每左规一次,被开方数左移两位 MOV A,R3 RLC A