基于ATmega328P汇编的16位数值拆分为LED显示数字的问题

问题背景 #

基于ATmega328P设计汇编计算器，需将计算结果拆分为单个数字以驱动LED矩阵显示。已完成8位单寄存器数值的拆分逻辑（代码如下），但无法实现16位高低双寄存器（resH为高8位，resL为低8位）的数值拆分。

现有8位拆分代码 #

ldi r19, 0
HUNDS:
cpi resL, 100    ; 比较结果低8位与100
brlo TENS
subi resL, 100
inc r19
rjmp HUNDS

TENS:         
st x+, r19    ; 将百位计数存入显示缓冲区（对应第一个显示块）
ldi r19, 0    ; 重置十位计数器

TENS_Test:
cpi resL, 10
brlo UNITS
subi resL ,10
inc r19
rjmp TENS_Test

UNITS:
st x+, r19     ; 存入十位计数
st x+, resL    ; 存入个位数字

16位数值拆分解决方案 #

16位无符号数值范围为0~65535，最多需拆分为5位数字（万位、千位、百位、十位、个位）。核心思路是通过16位减法循环依次减去对应位的权重（10000、1000、100、10），统计每个位的数字，最后剩余值为个位。

完整16位拆分代码 #

; 假设16位结果存储在resH（高8位）和resL（低8位），X指针指向显示缓冲区
; 寄存器分配：r19=当前位计数器，r20=权重高8位，r21=权重低8位

; 处理万位（权重10000 = 0x2710）
ldi r19, 0
MOV_HUN_THOU:
ldi r20, 0x27
ldi r21, 0x10
; 比较resH:resL 与 0x2710
cp resH, r20
brlo STORE_HUN_THOU
breq CHECK_HUN_THOU_L
rjmp SUB_HUN_THOU

CHECK_HUN_THOU_L:
cp resL, r21
brlo STORE_HUN_THOU

SUB_HUN_THOU:
; 16位减法：resH:resL -= 0x2710
sub resL, r21
sbc resH, r20
inc r19
rjmp MOV_HUN_THOU

STORE_HUN_THOU:
st x+, r19    ; 存入万位数字
ldi r19, 0

; 处理千位（权重1000 = 0x03E8）
MOV_THOU:
ldi r20, 0x03
ldi r21, 0xE8
cp resH, r20
brlo STORE_THOU
breq CHECK_THOU_L
rjmp SUB_THOU

CHECK_THOU_L:
cp resL, r21
brlo STORE_THOU

SUB_THOU:
sub resL, r21
sbc resH, r20
inc r19
rjmp MOV_THOU

STORE_THOU:
st x+, r19    ; 存入千位数字
ldi r19, 0

; 处理百位、十位、个位（复用8位逻辑，此时resH已为0，只需处理resL）
HUNDS_16:
cpi resL, 100
brlo TENS_16
subi resL, 100
inc r19
rjmp HUNDS_16

TENS_16:         
st x+, r19
ldi r19, 0

TENS_Test_16:
cpi resL, 10
brlo UNITS_16
subi resL ,10
inc r19
rjmp TENS_Test_16

UNITS_16:
st x+, r19
st x+, resL

代码说明 #

1. 万位处理：通过16位比较和减法，循环减去10000，统计万位数字。比较时先对比高8位，高8位小于权重高8位则直接存储；相等时再对比低8位。
2. 千位处理：逻辑与万位一致，权重改为1000（0x03E8）。
3. 百位及以下：经过万位和千位的减法后，剩余数值最大为999，此时resH必然为0，可直接复用原8位拆分逻辑处理resL。
4. 缓冲区存储：每一位数字依次通过st x+, r19存入X指针指向的显示缓冲区，顺序为万位→千位→百位→十位→个位，适配LED矩阵的显示顺序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Majd A.G