MCS-51浮点运算子程序库及其使用说明.doc

MCS-51浮点运算子程序库及其使用说明 ＭＣＳ－５１浮点运算子程序库及其使用说明 １．双字节定点操作数：用[R0]或[R1]来表示存放在由R0或R1指示的连续单元中的数 据，地址小的单元存放高字节。如果[R0]=1234H，若(R0)=30H，则(30H)=12H，(31H)=34H。 ２．二进制浮点操作数：用三个字节表示，第一个字节的最高位为数符，其余七位为 阶码（补码形式），第二字节为尾数的高字节，第三字节为尾数的低字节，尾数用双字节 纯小数（原码）来表示。当尾数的最高位为１时，便称为规格化浮点数，简称操作数。在 程序说明中，也用[R0]或[R1]来表示R0或R1指示的浮点操作数，例如：当[R0]=-6.000时， 则二进制浮点数表示为83C000H。若(R0)=30H，则(30H)=83H,(31H)=0C0H,(32H)=00H。 ３．十进制浮点操作数：用三个字节表示，第一个字节的最高位为数符，其余七位为 阶码（二进制补码形式），第二字节为尾数的高字节，第三字节为尾数的低字节，尾数用 双字节ＢＣＤ码纯小数（原码）来表示。当十进制数的绝对值大于１时，阶码就等于整数 部分的位数，如 876.5 的阶码是03H，-876.5 的阶码是 83H；当十进制数的绝对值小于1 时，阶码就等于 80H 减去小数点后面零的个数，例如 0.00382 的阶码是 7EH，-0.00382 的阶码是 0FEH。在程序说明中，用[R0]或[R1]来表示R0或R1指示的十进制浮点操作数。例 如有一个十进制浮点操作数存放在30H、31H、32H中，数值是 -0.07315，即-0.7315乘以10 的-1次方，则(30H)=0FFH，31H=73H，(32H)=15H。若用[R0]来指向它，则应使(R0)=30H。 ４．运算精度：单次定点运算精度为结果最低位的当量值；单次二进制浮点算术运算 的精度优于十万分之三；单次二进制浮点超越函数运算的精度优于万分之一；ＢＣＤ码浮 点数本身的精度比较低（万分之一到千分之一），不宜作为运算的操作数，仅用于输入或 输出时的数制转换。不管那种数据格式，随着连续运算的次数增加，精度都会下降。 ５．工作区：数据工作区固定在A、B、R2～R7，数符或标志工作区固定在PSW和23H单 元(位1CH～1FH)。在浮点系统中，R2、R3、R4和位1FH为第一工作区，R5、R6、R7和位1EH 为第二工作区。用户只要不在工作区中存放无关的或非消耗性的信息，程序就具有较好的 透明性。 ６．子程序调用范例：由于本程序库特别注意了各子程序接口的相容性，很容易采用 积木方式（或流水线方式）完成一个公式的计算。以浮点运算为例： 计算 ｙ = Ｌｎ √ ｜ Ｓｉｎ （ａｂ／ｃ＋ｄ） ｜ 已知：a=-123.4；b=0.7577；c=56.34；d=1.276； 它们分别存放在30H、33H、36H、 39H开始的连续三个单元中。用ＢＣＤ码浮点数表示时，分别为a=831234H；b=007577H； c=025634H；d=011276H。 求解过程：通过调用ＢＴＯＦ子程序，将各变量转换成二进制浮点操作数，再进行各 种运算，最后调用ＦＴＯＢ子程序，还原成十进制形式，供输出使用。程序如下： TEST: MOV R0,#39H ；指向ＢＣＤ码浮点操作数ｄ LCALL BTOF ；将其转换成二进制浮点操作数 MOV R0,#36H ；指向ＢＣＤ码浮点操作数ｃ LCALL BTOF ；将其转换成二进制浮点操作数 MOV R0,#33H ；指向ＢＣＤ码浮点操作数ｂ LCALL BTOF ；将其转换成二进制浮点操作数 MOV R0,#30H ；指向ＢＣＤ码浮点操作数ａ LCALL BTOF ；将其转换成二进制浮点操作数 MOV R1,#33H ；指向二进制浮点操作数ｂ LCALL FMUL ；进行浮点乘法运算 MOV R1,#36H ；指向二进制浮点操作数ｃ LCALL FDIV ；进行浮点除法运算 MOV R1,#39H ；指向二进制浮点操作数ｄ LCALL FADD ；进行浮点加法运算 LCALL FSIN ；进行浮点正弦运算 LCALL FABS ；进行浮点绝对值运算 LCALL FSQR ；进行浮点开平方运算 LCALL FLN ；进行浮点对数运算 LCALL FTOB ；将结果转换成ＢＣＤ码浮点数 STOP: L