单片机用汇编和C语言点灯程序的区别

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cathy 发布于:周二, 04/09/2024 - 16:18 ,关键词:

现在做单片机开发,可能很少看到有直接用汇编做项目了,但单片机的启动文件、RTOS底层等一些地方,依然还有汇编代码的身影。

不知道大家有没有学过汇编,或者有没有用汇编语言编过程?

学习汇编语言

我在2010年学习单片机编程的时候,老师教学都还是用汇编教我们,包括教学实验,也是要求我们用汇编写程序。

MOV  A,#00HMOV  P1,A
我记得那会儿,老师要求我们把汇编指令背下来。虽然现在很多汇编指令写不出来了,但看到很多汇编代码,还是基本明白它的意思。
以前计算机三级(PC技术)的上机考试,就是用汇编编程,我那个时候上机考试还是满分。当时觉得自己很牛逼,现在看来就是一菜鸟

汇编转C语言

刚开始学习汇编那会儿,我真的用汇编在51单片机上写流水灯程序。后面看了用C语言写流水灯程序,突然发现,哇,用C语言写程序还能这么简单、方便。

于是,我就那个时候开始放弃了汇编,转向了C语言。包括后面我在大学实验室自己学习、DIY做东西、以及后面的全国大学生电子设计竞赛,都是用C语言编写的程序。
10行汇编程序,可能只需要一行C语言代码就能实现,这是C语言相比汇编简化的优点。
但是,C语言编写的程序,经过编译,也会转为汇编。比如我们在线调试代码的时候,会看到类似的“汇编窗口”:

1.png

因为以前单片机的运行速度不高,且内存和Flash容量不大,要求节约程序空间。

所以使用汇编的优点:代码运行效率更高、更节约代码存储空间。

对比汇编和C语言点灯程序

汇编语言写程序的主要缺点:语法复杂、可读性差等。

下面分享一个实例:51单片机上的流水灯程序。分别用C语言和汇编写出来,大家对比一下就知道了。
C语言版:

/******************** 宏定义 **************************/
#define   MAIN_Fosc    22118400L  //定义主时钟

/******************** 延时函数 **************************/
void  delay_ms(u8 ms)
{     
    u16 i;   
    do
    {        
        i = MAIN_Fosc / 13000;      
        while(--i)  ;   //14T per loop     
    }
    while(--ms);
}

/******************** 主函数 **************************/
void main(void)
{  
    P0M1 = 0;  P0M0 = 0;  //设置为准双向口  
    P1M1 = 0;  P1M0 = 0;  //设置为准双向口  
    P2M1 = 0;  P2M0 = 0;  //设置为准双向口  
    P3M1 = 0;  P3M0 = 0;  //设置为准双向口  
    P4M1 = 0;  P4M0 = 0;  //设置为准双向口  
    P5M1 = 0;  P5M0 = 0;  //设置为准双向口  
    P6M1 = 0;  P6M0 = 0;  //设置为准双向口  
    P7M1 = 0;  P7M0 = 0;  //设置为准双向口
    
  while(1)  
  {    
      P17 = 0;    
      delay_ms(250);    
      delay_ms(250);    
      P17 = 1;    
      P16 = 0;    
      delay_ms(250);    
      delay_ms(250);    
      P16 = 1;    
      P47 = 0;    
      delay_ms(250);    
      delay_ms(250);    
      P47 = 1;    
      P46 = 0;    
      delay_ms(250);    
      delay_ms(250);    
      P46 = 1;  
  }
}

汇编语言版:

;******************** 宏定义 **************************/
Fosc_KHZ  EQU  22118  ;22118KHZ

STACK_POIRTER  EQU    0D0H  ;堆栈开始地质


;******************** 延时函数 **************************/
F_delay_ms:  
    PUSH  02H    ;入栈R2  
    PUSH  03H    ;入栈R3  
    PUSH  04H    ;入栈R4
  
    MOV    R2,A

L_delay_ms_1:  
    MOV    R3, #HIGH (Fosc_KHZ / 13)  
    MOV    R4, #LOW (Fosc_KHZ / 13) 

L_delay_ms_2:  
    MOV    A, R4      ;1T    Total 13T/loop  
    DEC    R4        ;2T  
    JNZ    L_delay_ms_3  ;4T  
    DEC    R3
    
L_delay_ms_3:  
    DEC    A        ;1T  
    ORL    A, R3      ;1T  
    JNZ    L_delay_ms_2  ;4T   
    
    DJNZ  R2, L_delay_ms_1
    
   POP    04H    ;出栈R2  
   POP    03H    ;出栈R3  
   POP    02H    ;出栈R4  RET

   
;******************** 主程序 **************************/    
ORG    0100H    ;reset
F_Main:  
CLR    A  
  MOV    P0M1, A   ;设置为准双向口   
  MOV    P0M0, A  
  MOV    P1M1, A   ;设置为准双向口   
  MOV    P1M0, A  
  MOV    P2M1, A   ;设置为准双向口   
  MOV    P2M0, A  
  MOV    P3M1, A   ;设置为准双向口   
  MOV    P3M0, A  
  MOV    P4M1, A   ;设置为准双向口   
  MOV    P4M0, A  
  MOV    P5M1, A   ;设置为准双向口   
  MOV    P5M0, A  
  MOV    P6M1, A   ;设置为准双向口   
  MOV    P6M0, A  
  MOV    P7M1, A   ;设置为准双向口   
  
  MOV    P7M0, A
  MOV    SP, #STACK_POIRTER  
  MOV    PSW, #0    ;选择第0组R0~R7

L_MainLoop:  
  CLR    P1.7  
  MOV    A, #250  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  SETB  P1.7
  
  CLR    P1.6  
  MOV    A, #250  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  SETB  P1.6
  
  CLR    P4.7  
  MOV    A, #250  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  SETB  P4.7
  
  CLR    P4.6  
  MOV    A, #250  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  LCALL  F_delay_ms    ;延时250ms  
  SETB  P4.6
  
  SJMP  L_MainLoop

上面两个程序,实现的功能都一样(流水灯),但对比代码,大家发现有啥区别?

对于有汇编基础的同学来说,可能这个简单的流水灯程序还是很好理解。

但是,对于大部分人来说,肯定都会觉得汇编很难读。是的,这个是汇编的“特点”。

最后

汇编语法,对于绝大部分读者来说,我现在是不建议再深入学习了,只需要了解一些基础的内容即可。

有少部分人,想从事底层开发,比如底层驱动、单片机验证、固件库开发等这些读者,有时间还是可以进一步了解汇编的一些技术。

来源:嵌入式专栏

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