实验二 算术运算类操作实验 (基础与设计)

实验二算术运算类操作实验 (基础与设计）
一、实验要求和目的
1、了解汇编语言中的二进制、十六进制、十进制、BCD 码的表示形式；
2、掌握各类运算类指令对各状态标志位的影响及测试方法；
3、熟悉汇编语言二进制多字节加减法基本指令的使用方法；
4、熟悉无符号数和有符号数乘法和除法指令的使用；
5、掌握符号位扩展指令的使用。

6、掌握BCD 码调整指令的使用方法
二、软硬件环境
1、硬件环境：计算机系统 windows；
2、软件环境：装有MASM、DEBUG、LINK、等应用程序。

三、实验涉及的主要知识
本实验主要进行算术运算程序设计和调试，涉及到的知识点包括：
1．加减法处理指令
主要有加法指令ADD，带进位加法ADC，减法指令SUB，带进位减法指令SBB。

2．乘除法指令和符号位扩展指令
主要有无符号数乘法指令MUL,带符号数乘法指令IMUL,无符号数除法指令DIV,带符号数除法指令IDIV,以及符号位从字节扩展到字的指令CBW 和从字扩展到双字的指令CWD。

3．BCD 码的调整指令
主要有非压缩的BCD 码加法调整指令DAA，压缩的BCD 码减法调整指令DAS，非压缩的BCD 码加法调整指令AAA，非压缩的BCD 码减法调整指令AAS，乘法的非压缩BCD码调整指令AAM，除法的非压缩BCD 码调整指令AAD。

8088/8086 指令系统提供了实现加、减、乘、除运算的上述基本指令，可对下表所示的数据类型进行数据运算。

四、实验内容与步骤
1、对于两组无符号数，087H 和034H,0C2H 和5FH，试编程求这两组数的和差积商，并考虑计算结果对标志寄存器中状态标志位的影响。

设计流程：
源代码：
DATAS SEGMENT
ARRAY DW 087H,034H,0C2H,05FH
JIA DW 2 DUP(?) ;储存两组加法结果
JIAN DW 2 DUP(?) ;储存两组减法结果
CHENG DW 2 DUP(?) ;储存两组乘法结果CHU DW 2 DUP(?) ;储存两组除法结果DATAS ENDS
STACKS SEGMENT
STACKS ENDS
CODES SEGMENT
ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS
START:
MOV AX,DATAS
MOV DS,AX
MOV SI,0
MOV BX,0
SUB BX,2
SUB SI,4
L1:
ADD SI,4
ADD BX,2
MOV AX,ARRAY[SI] ;第一个运算数ADD AX,ARRAY[SI+2] ;加法运算
MOV JIA[BX],AX ;储存加法结果
MOV AX,ARRAY[SI]
SUB AX,ARRAY[SI+2] ;减法运算
MOV JIAN[BX],AX ;储存减法结果
MOV AX,ARRAY[SI]
MUL ARRAY[SI+2] ;乘法运算
MOV CHENG[BX],AX ;储存乘法结果MOV AX,ARRAY[SI]
MOV CX,ARRAY[SI+2]
DIV CL ;除法运算
MOV CHU[BX],AX ;储存除法结果CMP BX,2
JNZ L1
MOV AH,4CH
INT 21H
CODES ENDS
END START
程序结果：
通过-t逐步运行程序，逐步查看每次运算后标志位的状态，结果如下：
2、在数据段定义了两个多精度的有符号16 进制数，FIRST 和SECOND ，1）求两数的和与差，并将结果存放在THIRD 为首地址的缓冲区中；2）如果把两组数据当作十进制数据来处理，再次求两数的和与差，并将结果存放在FORTH 为首地址的缓冲区中。

试编程实现上述运算。

FIRST DW 45 H，82H，96 H，57H
SECOND DW 12 H，46H，83 H，45H
思路流程：
以十六进制加法为例
源代码：
DATAS SEGMENT
FIRST DB 45H,82H,96H,57H
SECOND DB 12H,46H,83H,45H
THIRD DB 10 DUP(?)
FORTH DB 10 DUP(?)
DATAS ENDS
STACKS SEGMENT
STACKS ENDS
CODES SEGMENT
ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS START:
MOV AX,DATAS
MOV DS,AX
;十六加法
MOV SI,3 ;运算数据的偏移量
MOV BX,3 ;储存数据结果的偏移量MOV CX,4 ;循环标志量
INC BX
INC SI
CLC ;标志位CF清零
L1:
DEC SI
DEC BX
MOV AL,FIRST[SI]
ADC AL,SECOND[SI]
MOV THIRD[BX],AL
LOOP L1
;十六减法
MOV SI,3
MOV BX,8
MOV CX,4
INC BX
INC SI
CLC
L2:
DEC SI
DEC BX
MOV AL,FIRST[SI]
SBB AL,SECOND[SI]
MOV THIRD[BX],AL
LOOP L2
;十加法
MOV SI,3
MOV BX,3
MOV CX,4
INC BX
INC SI
CLC
L3:
DEC SI
DEC BX
MOV AL,FIRST[SI]
ADC AL,SECOND[SI]
DAA ;转换为十进制加法MOV FORTH[BX],AL
LOOP L3
;十减法
MOV SI,3
MOV BX,8
MOV CX,4
INC BX
INC SI
CLC
L4:
DEC SI
DEC BX
MOV AL,FIRST[SI]
SBB AL,SECOND[SI]
DAS ;转换为十进制减法
MOV FORTH[BX],AL
LOOP L4
MOV AH,4CH
INT 21H
CODES ENDS
END START
程序结果：
0770:0000到0770:0003是FIRST数，0770:0004到0770:0007是SECOND数，0770:0008到0770:000B是十六进制加法结果，0770:000D到0770:0010是十六进制减法结果，0770:0012
3、编程计算（(Z +X*Y -328) -V)/ Y，其中X、Y、Z、V 均为16 位带符号数，假设初始数
据分别装入X、Y、Z、V 单元，要求上式计算结果的商存入AX，余数存入DX 寄存器。

同学自行给出初始值加以验证程序。

源代码：
DATAS SEGMENT
X DW 200 ;设X=200
Y DW 2 ;设Y=2
Z DW 30 ;设Z=30
V DW 4 ;设V=4
DATAS ENDS
STACKS SEGMENT
STACKS ENDS
CODES SEGMENT
ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS
START:
MOV AX,DATAS
MOV DS,AX
MOV AX,X
MUL Y
ADC AX,Z
SBB AX,328
SBB AX,V
DIV Y ;运算结果在AX中
MOV AH,4CH
INT 21H
CODES ENDS
END START
程序结果：
结果在AX=31H，商为DX=0
五、心得体会
本次实验主要学习了汇编中四则运算的方法，并在程序中加以循环实现多组数依次完成运算。

这次实验学习到的最主要的知识就是DW和DB两种数据在进行运算时候的不同以及对进位的处理。

在第二个题目中需要涉及到加减乘除四种运算，为了更好的处理进位就把原数据由DW改为了DB，这是因为如果用DW进位时会将该数的进位加在其4位十六进制数的高两位，而不能加在高位的DW中，不方便阅读最终结果。

实验中另一个很大的收获就是有了更深的对标志位的认识。

通过第一个题目认识了不同运算对标志位的影响。

在做第二个题目时，由于在循环过程中用了CMP改变了标志位导致有些结果总是没有加上下面的进位，我改进了判断循环的方法避免了改动标志位。

这个经历对我日后的汇编编程是很宝贵的经验。