程序结构就是程序指令的组织方式。单片机汇编语言程序大致可以分为5种程序结构，即顺序结构、分支结构、循环结构、子程序结构和查表结构。通过这些结构，读者可以设计更复杂的程序，完成更多的任务。

3.5.1 顺序结构

顺序结构程序是按照指令的书写顺序来执行的程序结构，相当于人们在做事情时，严格按照一个计划表来执行。顺序结构是一种无分支的直线型程序结构，是一种最简单、最基本的程序。

【范例3-2】 示例代码3-2是一个顺序结构的单片机汇编语言程序。

【运行结果】使用Keil μVision3编译程序可以完成该程序的编译和仿真操作。该程序运行时，将一个单字节十六进制数转换成BCD码的形式，并保存在通用寄存器中。

【代码解析】在程序中，单字节十六进制数据在0～255之间，存放在单片机RAM的32H中。首先将其除以100后，商为百位数，余数除以10，商为十位数，余数为个位数。程序转换后，百位数存放于R5中，十位和个位分别存放于R6的高位和低位字节中。

3.5.2 分支结构

分支结构是一种判断形式的程序结构，相当于人们在做事情时，根据判断的结果来决定后面做哪件事。分支结构的程序判断条件的满足与否，产生一个或多个程序分支，以实现不同的程序走向。分支结构按照采用指令的不同而分为两类：

●双分支结构。这类分支结构主要采用有条件转移指令JC、JB等，比较条件转移指令CJNE等和累加器A判断指令JZ等。当给定的条件成立时，执行分支程序1，否则执行分支程序2。

●多分支结构。这类结构主要采用散转指令JMP，根据运算的结果值在多个分支中选择一个执行的程序结构。

【范例3-3】 示例代码3-3是一个双分支结构的单片机汇编语言程序。

【运行结果】使用Keil μVision3编译程序可以完成该程序的编译和仿真操作。该程序运行时，计算16位二进制数求补，并保存在RAM中。

【代码解析】在程序中，16位双字节数存放在通用寄存器R3和R4中。首先，对低字节数取补，然后判断其结果是否为0，如果为0，则对高字节数进行取补，即取反加1，否则直接取反就可以了。程序将求补以后的结果存放于地址21H、22H中。

多分支结构使用了散转指令JMP，散转指令的使用格式如下：

这里，数据指针DPTR为存放转移指令串（S0～Sn）的首地址，由累加器A的内容动态选择对应的转移指令。这样，便可以产生多达256个分支程序。多分支结构除了使用散转指令JMP外，还需要无条件转移指令AJMP和LJMP和完成程序的跳转。例如，采用AJMP的多分支程序结构如下：

3.5.3 循环结构

分支结构是一种重复执行某段代码的程序结构，相当于人们在做事情时，在一段时间内进行重复性的工作。一个典型的循环程序由4部分组成，即循环初始化部分、循环处理部分、循环次数控制部分和循环结束部分。下面分别进行介绍。

●循环初始化部分：主要用于设置循环的次数、有关的工作单元清零、变量设置和地址指针设置等循环初始参数。

●循环处理部分：也称为循环体，这是循环结构的主要代码段，在程序运行时将重复执行。

●循环次数控制部分：主要用于控制循环的次数，防止出现死循环。循环次数控制部分一般由两个单元组成，修改控制变量和判断循环结束。循环控制变量可以采用循环递减计数法，即每循环一次，控制变量减1，并判断是否为0，若不为0，则继续执行循环体程序，否则结束循环体的执行；也可以采用条件控制，即判断结束条件是否成立，如果不成立，则继续执行循环体，否则，结束循环。

●循环结束部分：当循环处理部分执行完毕后，需要对计算结果进行处理和保存，以供后面的程序使用。

在51系列单片机的指令系统中，提供了如下两条循环转移指令。

●DJNZ Rn,LOOP：这里采用工作寄存器Rn为控制寄存器。控制寄存器的计数方式一般都是减1计数，即每循环一次，Rn自动减1计数，同时判断寄存器Rn是否为0，若不为0，继续执行循环；若为0，则结束循环程序的执行。

●DJNZ Direct,LOOP：这里采用直接寻址单元Direct作为控制寄存器。控制寄存器的计数方式一般都是减1计数，即每循环一次，Direct单元自动减1计数，同时判断Direct单元是否为0，若不为0，继续执行循环；若为0，则结束循环程序的执行。

【范例3-4】 示例代码3-4是一个循环结构的单片机汇编语言程序。

【运行结果】使用Keil μVision3编译程序可以完成该程序的编译和仿真操作。该程序运行时，计算10个符号整数的最大值，并保存在通用寄存器R2中。

【代码解析】在程序中，采用了比较和交换的方法来依次对比各个数据。数据块的首地址为10H，先读取第一个数据与第二个数据，把第一个数据作为基准数送入累加器A，进行比较。如果基准数大，则不做交换，再取下一个数进行比较；如果基准数小，则将数值大的取代原来的基准数，即相当于做一次数据交换。然后，再以新的基准数与下一个数进行比较，直至全部比较完毕。这里的基准数始终保持为最大的数值，因此，全部比较完毕后，累加器A中的基准数即是数据块中的最大值。最后将最大值保存在通用寄存器R2中。

注意： 在循环结构中，循环次数的范围为1～255。如果实际问题中需要超过255个循环，则可以采用多重循环来实现。在多重循环中，对循环嵌套的次数没有限制，但是用户应该尽量保持循环结构的清晰性。

3.5.4 子程序结构

子程序结构是一种模块化的程序设计思想，将某些运算和操作设计成可被其他程序调用的子程序段，需要的时候直接调用这些程序段即可。一般来说，调用子程序的程序称为主程序，调用子程序的过程称为子程序调用。子程序执行完后返回主程序的过程称为子程序返回。使用子程序可以使代码的结构清晰，也便于程序的移植和重复使用。

51系列单片机指令集中提供了两个指令可以用来调用子程序，其使用格式如下。

●LCALL ADDR16：这条指令称为长调用指令，指令的操作数ADDR16给出了子程序的16位入口地址。

●ACALL ADDR11：这条指令称为绝对调用指令，其中的操作数ADDR11提供了子程序的低11位入口地址，这个地址和程序计数器PC的高5位并在一起构成16位的子程序调用地址，即子程序的入口地址。

子程序在执行时，需要经过如下几步：

首先将程序计数器PC中的内容压入堆栈，即断点保护。程序计数器PC中保存子程序的地址，称为断点地址。

然后，将调用地址送入程序计数器PC中，使程序跳转到子程序的入口地址处开始执行。

子程序执行完毕后，通过返回指令RET返回。指令RET将堆栈中存放的返回地址（即断点地址）弹出堆栈，送回到程序计数器PC中，使程序返回到主程序的断点处继续向下执行。

【范例3-5】 示例代码3-5是一个子程序结构的单片机汇编语言程序。

【运行结果】这是一个子程序，需要在主程序中调用才可以使用。该子程序运行时，将计算两个多字节BCD码的加法。

【代码解析】在子程序中，两个BCD码数据均按照高位字节数存放于低地址单元。运算时，相加运算则从低位字节数开始，R0、R1指针在运算前均指向最高字节数的地址。因此，需要转换成指向最低字节数的地址，然后进行相加运算。相加的结果BCD码和数存入R0指针的内部RAM中，即原被加数单元。

3.5.5 查表程序结构

查表程序结构是在一个已知的数据表中查找数据的程序，和我们在打电话前需要查阅电话本类似。在查表程序中，一般把数据按照一定的顺序排列成表格，存放在单片机的程序存储器中，程序中根据被测数据，查出最终所需结果。查表程序结构一般应用于如下几类计算中：

●在一个无序表格中查找数据，因为是无序的，所以只能逐个查表寻找。

●对于一些复杂的运算，用汇编程序难于计算，而且会占用很长的CPU时间，此时可以将常用的运算结果事先存在单片机中。通过查表获得运算结果。

●对于一些非线性的运算，用汇编语言几乎无法处理，此时，只能用查表获得运算结果。

【范例3-6】 示例代码3-6是一个查表程序结构的单片机汇编语言程序。

【运行结果】使用Keil μVision3编译程序可以完成该程序的编译和仿真操作。该程序在执行时，在数据表中查处一个字符。

【代码解析】在该程序中，数据表位TAB，待查找的字符存放在寄存器B中。程序中将查找次数11送入通用寄存器B。然后逐个查找表，如果找到则记录地址，否则将通用寄存器R5和R6清零。 kDtBnNTj2Kk4fHl7dk51rz/jFzX349a8VG0Zu9htNDzfRqvxiRnBjBT+K8VDoItB