MCS-96/196三字节浮点库

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应用于MCS-96系列单片机的浮点库有许多。大多数是五字节(8位十进制数)，运行速度慢。而在实际应用中，许多计算只需4位十进制数即可。

为此，本人参考周航慈教授编写的《单片机应用程序设计技术》(北京航空航天大学出版社)，编写了MCS-96/196三字节浮点库，运行速度快( 12 MHz 196KC数值转换：150us，四则运算：80us)。

程序简洁(1.3 KB),可任意浮动。占用资源：1AH"25H，堆栈深度：2字节。可将程序清单，粘于源程序后，直接调用。

本浮点子程序库只包含浮点加(FADD)、减(FSUB)、乘(FMUL)、除(FDIV)等子程序。程序清单见本刊网站：www.dpj.com.cn。

为便于读者使用本程序库，现将有关约定说明如下。

双字节定点操作数。用[CX]或[DX]表示存放在由CX或DX指示的连续单元中的数据,地址小的单元存放高字节。如果[CX]=1234H，若(CX)=30H，则(30H)=12H，(31H)=34H。

二进制浮点操作数。用3个字节表示：第1个字节的最高位为数符，其余7位为阶码(补码形式)；第2个字节为尾数的高字节；第3个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[CX]或[DX]来表示CX或DX指示的浮点操作数。例如：当[CX]=-6.000时，二进制浮点数表示为83C000H；若(CX)=30H，则(30H)=83H (31H)=0C0H,(32H)=00H。

十进制浮点操作数。用3个字节表示：第1个字节的最高位为数符，其余7位为阶码(二进制补码形式)；第2个字节为尾数的高字节；第3个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[CX]或[DX]来表示CX或DX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 -0.7315×10-1，则(30H)=0FFH，31H=73H，(32H)=15H。若用[CX]来指向它，则应使(CX)=30H。

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3/105；单次二进制浮点超越函数运算的精度优于1/104，BCD码浮点数本身的精度比较低(1/104" 1/103)，不宜作为运算的操作数，仅用于输入或输出时的数制转换。不管哪种数据格式，随着连续运算次数的增加，精度都会下降。

工作区。数据工作区固定在AX、BX、CX、DX、EX，标志工作区固定在1AH、1B单元。

子程序调用范例。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=ab/c+d

已知：a=-123.4，b=0.757 7，c=56.34，d=1.276，分别存放在30H、33H、36H、39H开始的三个连续单元中。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：

;**************************************** AX EQU 1CH BX EQU AX+2 CX EQU BX+2 DX EQU CX+2 EX EQU DX+2 ;************************ AH EQU AX+1 AL EQU AX BH EQU BX+1 BL EQU BX CH EQU CX+1 CL EQU CX DH EQU DX+1 DL EQU DX EH EQU EX+1 EL EQU EX ORG 2080h main: LD sp,#200h TEST: LDB CX,#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 LDB CX,#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 LDB CX,#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 LDB CX,#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 LDB DX,#33H ;指向二进制浮点操作数b LCALL FMUL ;进行浮点乘法运算 LDB DX,#36H ;指向二进制浮点操作数c LCALL FDIV ;进行浮点除法运算 LDB DX,#39H ;指向二进制浮点操作数d LCALL FADD ;进行浮点加法运算 LCALL FTOB ;将结果转换成BCD码浮点数 STOP: LJMP STOP ;运行结果，[CX]=803836H，即y=-0.383 6。比较精确的结果应该是-0.383 57。