51单片机基础实验----循环结构程序设计与排序

实验目的：

1、熟悉掌握循环结构程序设计方法。 

2、进一步熟悉掌握转移指令。 

3、理解掌握循环结构程序流程图的画法。

实验内容及步骤：

1、单循环结构程序设计

（1）循环次数已知的循环程序设计

在片内RAM的10H单元存放一个8位二进制数，要求将其每一位转换成相应的ASCⅡ码，并以高位在前，低位在后的顺序依次存放到片内RAM以11H单元为首的连续单元中，编制相应的程序。 
     
分析：首先应解决二进制转换成相应ASCⅡ码的问题，已知二进制数0、1相应的ACSⅡ码为30H、31H。所以先将中间单元置成30H，然后判别欲转换的位是否为1，若为1，则将中间单元内容加1，否则中间结果单元内容保持不变，接着应解决如何按由高到低的顺序进行转换，这可通过左移指令实现。 

          ORG 　 0000H 

         LJMP  BINASC 

         ORG  1000H 

BINASC：MOV  R2 ，＃08H    ；置循环计数器R2初值 

         MOV  R0 ，＃10H 　 ；置地址指针R0初值 

         MOV  A ， @R0 　　 ；取被转换的８位二进制数 

         MOV  B ， A 　　　 ；暂存 

ASLOOP：MOV A ，＃30H　　　；置Ａ为30Ｈ 

       JNB  B.7 ，NADDA　 ；判被转换的二进制数为０否，若是则转NADDA

       INC  A             ；若为１，则响应ASCⅡ码加１ 

NADDA：INC  R0　　        ；修改地址指针R0 

　       MOV @R0 ，A　      ；送相应的ASCⅡ码 

         MOV  A ，B         ；暂存 

         RL   A　　　　　　 ；将被转换的二进制数左循环移１位 

         MOV  B ， A　　　　；暂存 

         DJNZ  R2 ，ASLOOP　；判８位二进制数位转换完否 

LOOP： SJMP LOOP 

       END     

（2）循环次数未知的循环程序设计 

在内部RAM以20H单元为首址的连续10个单元中，存放10个无序的8位无符号数，要求将第一个大于10H的数存入32H单元中，运行次数存入33H单元中，编制相应的程序。 

        ORG 0000H 

        LJMP CMPSP 

        ORG  1000H 

CMPSP： MOV R0 ， #20H        ；设置地址指针R0 

        MOV R2 ，#01H         ；置计数器R2初值 

        MOV  B ，#0AH         ；置循环计数器B初值 

LOOP2： MOV  A ，@R0          ；取第一个数 

        SUBB A ，#10H         ；两数相减，以判两者大小 

        JNB  ACC.7 ，LOOP1    ；若A为大，则转LOOP1 

        INC  R0               ；若A≤10H，则取下一个数 

        INC  R2               ；计数器加1 

        DJNZ B ，LOOP2        ；环计数器B减1，B≠0则继续 

LOOP1： MOV 33H ，@R0         ；送大于10H的数 

        MOV 34H ，R2          ；送运行次数 

 LOOP： SJMP  LOOP 

 END

2、多重循环设计 

设在片内RAM中，存放了一组无符号数，其长度为20，起始地址为30H，要求将他们按从大到小的顺序排列，排序后仍存放在起始地址为30H的区域中，编写相应的程序。 

分析：本例是一个排序程序设计，方法有多种，以常用的“冒泡”程序设计思路为例，其方法是：从低地址到高地址将两两相邻单元内容进行比较。若低地址单元的内容大于相邻高地址单元的内容，则保持原状；若低地址单元的内容小于相邻高地址单元的内容，则两相邻单元中的内容互换。经一次循环后，在最高地址单元中存放的是最小数。然后按上述方法进行第二次循环，本次循环结束时，在次最高地址单元中存放的是次最小数。经过19次循环在起始地址为30H的原数据区中得到了从大到小排列数组。在每次循环中大数不断地向低地址单元移动，好象气泡不断地向上冒，所以称为“冒泡”程序。为了提高排序的速度，可在程序中设置一个交换标志位。初始化时将其清零，如在一次循环中有两相邻单元的内容互换，则标志位置1。在每次循环结束时测试此标志位，决定是否再次循环，若为1，则继续排序；为0，则完成排序。




                    图1 

程序如下： 

      ORG   0000H  

     LJMP 1000H 

     ORG  1000H 

LOOP4： MOV   R0，#30H        ；置地址指针R0初值 

         MOV   B， #14H        ；置长度计数器B初值 

         CLR   10H             ；交换标志位（10H单元）清0 

        DEC   B               ；长度计数器B减1 

LOOP3： MOV   A，@R0          ；取数 

         MOV   20H A           ；暂存 

         INC   R0              ；修改指针 

         MOV   21H，@R0        ；取数 

         CJNE  A，21H，LOOP1   ；两数比较，若（20H）≠（21H），则转LOOP1 

LOOP1： JNC   LOOP2           ；若（20H）≥（21H），则转LOOP2 

        MOV   A，@R0          ；若（20H）＜（21H），则两者交换 

         MOV   @R0， 20H 

        DEC   R0 

        MOV   @R0，A 

        INC   R0              ；恢复R0原值 

         SETB  10H             ；置交换标志为1 

LOOP2： DJNZ  B，LOOP3        ；判长度计数器B为0？，若不为0，则继续 

         JB    10H，LOOP4      ；判标志为1？，若为1，则继续 

         SJMP $ 

        END

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