第四章 4.4 查表程序设计（课件）- 《单片机技术与应用》（高教版第二版）同步精品课堂

第四章 汇编语言程序设计方法 4.4 查表程序设计 《单片机技术与应用》 高教版 第二版 魏寿明 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 新课引入 03 新课教学 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 CATALOGUE 一 掌握汇编语言查表程序的基本原理和设计方法。 了解查表程序在汇编语言中的实现方式和优化技巧。 熟悉查表程序在解决实际问题中的应用场景和优势。 知识目标 新课引入 CATALOGUE 二 03 汇编语言实现查表的优势 使用汇编语言实现查表程序可以充分利用底层硬件特性，实现高性能的数据查找和访问。 01 汇编语言的重要性 汇编语言是计算机科学中的基础语言，对于理解计算机底层原理、性能优化以及系统级编程具有重要意义。 02 查表程序的需求 在实际应用中，经常需要快速查找和访问特定数据，查表程序是一种高效且常用的方法。 查表程序设计背景 查表程序设计目的 通过实际编写和调试汇编语言查表程序，学生可以培养自己的实践能力和创新思维，为未来的学习和工作打下坚实基础。 培养学生的实践能力和创新思维 通过学习汇编语言查表程序设计，学生可以深入理解计算机底层的数据存储和访问方式，以及如何利用这些特性进行高效编程。 理解汇编语言查表程序设计的基本原理 学生将学习如何使用汇编语言实现基本的查表程序，包括数据表的创建、查找算法的实现以及程序的优化等。 掌握汇编语言查表程序设计的基本方法 新课教学 CATALOGUE 三 所谓查表程序，是用 DB、DW伪指令建表，把表格中的数据与位置对应成y 与 x 的关系， 由 x 来表达y 在程序存储器中的地址，然后用MOVC 指令实现查表，即根据变量x 在表格中查 找出对应的函数值y, 使y=f(x)。 查表程序设计 MCS-51 系列单片机指令系统中，有两条查表指令，见表 查表程序设计 指令 功能 MOVC A,@A+PC 程序存储器单元送累加器(相对程序存储器) MOVC A,@A+DPTR 程序存储器单元内容送累加器(相对数据指针) 在表中第 一 条指令中，PC 为当前程序计数器指针， A 为无符号的偏移量，相加后所 得的数作为某一程序存储器的地址，然后把该地址单元的内容送到累加器A 中。因此表格必 须设置在查表指令之后，且长度不超过256字节。 查表程序设计 指令 功能 MOVC A,@A+PC 程序存储器单元送累加器(相对程序存储器) MOVC A,@A+DPTR 程序存储器单元内容送累加器(相对数据指针) 在表中第二条指令中，累加器A 中的内容作为一个无符号数与 DPTR 中的内容相加 所得结果为某一程序存储器(建立的表)的地址，然后把该地址单元的内容送到累加器A 中。 DPTR 可设置为任何单元处，因此表格可在64KB 范围之内的任何地方。 查表程序设计 指令 功能 MOVC A,@A+PC 程序存储器单元送累加器(相对程序存储器) MOVC A,@A+DPTR 程序存储器单元内容送累加器(相对数据指针) 明确需要查找的数据表及其结构，例如数组、结构体等。 确定查表需求 设计查表算法 编写汇编代码 测试与调试 根据数据表结构，设计相应的查找算法，如线性查找、二分查找等。 使用汇编语言实现查表算法，注意考虑内存访问和寄存器使用等细节。 对编写的汇编代码进行测试，确保查表程序能够正确运行并输出结果。 编程实现简单查表程序 性能分析 使用性能分析工具对查表程序进行分析，找出性能瓶颈。 优化算法 针对性能瓶颈，优化查找算法，例如采用更高效的查找算法或改进现有算法。 优化代码 对汇编代码进行优化，例如减少内存访问次数、使用更快的指令等。 测试与对比 对优化后的查表程序进行测试，并与优化前进行对比，评估优化效果。 分析并优化查表程序性能 设计创新算法 针对复杂查表需求，设计创新的查找算法，例如基于哈希表的查找、树形结构查找等。 测试与验证 对实现的复杂查表程序进行测试和验证，确保程序能够正确运行并满足实际需求。 实现复杂查表程序 使用汇编语言实现设计的创新算法，注意考虑内存管理、错误处理等方面的问题。 确定复杂查表需求 分析实际需求，确定需要实现的复杂查表功能，例如多维数组查找、结构体数组查找等。 创新设计复杂查表程序 查表程序设计 例 根据累加器A 中的数(0～9)查出相应的平方值，并将结果存入累加器A 中。 查表程序设计 例 编写程序求 RO 所存数(0～9)的平方值。程序如下： 查表程序设计 例 一个十六进制数存放在内部 RAM的 HEX 单元的低4位中，将其转换成 ASCⅡ 码并送回 HEX 单元。 十六进制数0~9的ASCI 码为30H~39H,A~F 的 ASCⅡ 码为41H~46H,ASCI 码表格 的首地