智能儀表多字節(jié)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換BCD碼

摘要：多字節(jié)無符號(hào)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼在以單片機(jī)為核心的智能儀表中應(yīng)用很普遍。本文介紹一種新的轉(zhuǎn)換方法，并給出三字節(jié)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼的源程序，該程序執(zhí)行時(shí)間僅為原來的1.3%，效率提高顯著。

關(guān)鍵詞：多字節(jié)二進(jìn)制整數(shù) BCD碼 轉(zhuǎn)換

一、引言

在以MCS-51單片機(jī)為核心的智能儀表系統(tǒng)中，常遇到二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼的情況。國(guó)內(nèi)許多單片機(jī)書籍都對(duì)此進(jìn)行了介紹并給出了子程序，但效率不高。本文參考文獻(xiàn)作者剖析了二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼的子程序，分析了程序效率低的原因，給出了改進(jìn)后的源程序，效率有所提高。以3字節(jié)的二進(jìn)制整數(shù)為例，程序執(zhí)行時(shí)間由2.856ms減小到2.410ms。還有沒有其它的辦法進(jìn)一步大幅度減少轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)時(shí)間？本文介紹一種新的程序設(shè)計(jì)思路，給出的源程序?qū)?字節(jié)二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼執(zhí)行時(shí)間僅為0.374ms。

二、改進(jìn)思路

由進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼的原理可知，這一轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)的過程是（以3字節(jié)為例）：首先把結(jié)果單元（這里是4個(gè)字節(jié)）清零，然后將待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)的最高位移入進(jìn)位位C，把結(jié)果單元的值進(jìn)行乘2加C運(yùn)算的值又作為結(jié)果單元的值，循環(huán)24次后得出轉(zhuǎn)換的BCD碼。如果能完全避開效率運(yùn)行的時(shí)間。這可用下例來說明：

設(shè)結(jié)果單元某時(shí)的值為3456H，分別存放在R1、R2中，用如下的程序來完成結(jié)果單元乘2加（設(shè)C的當(dāng)前值為1）：

MOV A,R1

ADDC A,ACC

DA A

MOV R1,A

MOV A,R2

ADDC A,ACC

DA A

MOV R2,A

程序中使用ADDC A，ACC指令完成乘2加C的工作，經(jīng)過執(zhí)行上面的程序，進(jìn)位位C的值為0，R1、R2單元中的內(nèi)容分別為69H、13H，該值即為結(jié)果單元的值。這樣就使程序避免了循環(huán)而又實(shí)現(xiàn)了結(jié)果單元乘2加C的功能。這個(gè)例子的結(jié)果單元為2字節(jié)，隨著進(jìn)一步的運(yùn)算，結(jié)果單元會(huì)變?yōu)?字節(jié)并最終變?yōu)?字節(jié)（以二進(jìn)制數(shù)是3字節(jié)為例）。只要在程序中加以適當(dāng)?shù)目刂?，則可避免過多的運(yùn)算，從而使轉(zhuǎn)換的速度加快。

三、源程序

程序名：FBCD

程序功能：將三字節(jié)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼。

程序入口：20H，21H，22H，

存放被轉(zhuǎn)換的三字節(jié)二進(jìn)制數(shù)。

程序出口為R1，R2，R3，R4，存放轉(zhuǎn)換的BCD碼的結(jié)果（見程序清單）。

四、結(jié)語

為了盡可能地減少轉(zhuǎn)換時(shí)間，使用了一些小技巧。例如：在程序開始轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)前3位時(shí)，考慮到這3位在進(jìn)行乘2加C的操作時(shí)不會(huì)有進(jìn)位位，則使用3條RL A，完成了前3位的轉(zhuǎn)換。該程序完成3字節(jié)二進(jìn)制無符號(hào)整數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼所需時(shí)間僅為374微秒，轉(zhuǎn)換時(shí)間縮短為原來的13%，效率提高是顯著的。另外，該程序比較靈活，程序中標(biāo)注（****）處，已完成了2字節(jié)二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)三字節(jié)的BCD碼，程序執(zhí)二字節(jié)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼所需時(shí)間僅為194微秒，使用一條MOV R1，A指令，則轉(zhuǎn)換結(jié)果按由高到低的次序依次存放在R1，R2，R3中。當(dāng)然，很容易在此程序基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)4字節(jié)或更高字節(jié)無符號(hào)二進(jìn)制整數(shù)向BCD碼的轉(zhuǎn)換。