第八讲 算术运算类指令
算术运算类指令
2009年6月2日星期二
15
2．双寄存器符号扩展指令CWD/CDQ/CQO
指令格式：CWD
CDQ
CQO 功能：CWD功能为将AX寄存器的内容符号扩展到DX中；
CDQ指令的功能为将EAX寄存器的内容符号扩展到EDX中； CQO指令的功能为将RAX寄存器的内容符号扩展到RDX中，只 能在64位方式下使用。 它们都不影响标志位。 一般来说符号扩展指令大都与除法指令相结合，为达到被除数的位数要 求而扩展。 【例3.29】 求0ABCH÷0200H（带符号数相除） 由于除数为字，则必须将原来的被除数进行符号扩展后才能相除。
2009年6月2日星期二
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AL ╳ src (8位源操作数)
AX
(16位乘积)
字节乘法
AX
╳
src (16位源操作数)
DX AX 字乘法
(32位乘积)
╳
src (32位源操作数)
EDX EAX (64位乘积)
RAX
╳
src (64位源操作数)
RDX RAX (128位乘积)
32位乘法
64位乘法
【例】 设AX＝65A0H，BX=B79EH，指令ADD BX，AX的执行情况如下：
0110010110100000 +）1011011110011110
10001110100111110
结果非零：ZF=0
最高位有进位：CF=1 最高位为0：SF=0
OF=最高位进位1⊕次高位进位1，则OF=0
无进位： AF=0 低8位为偶数个1：PF=0
状态标志位
OF SF ZF AF PF CF
Y **** Y Y **** Y Y **** Y Y **** Y
算术运算类指令
（3）乘法运算指令
MUL（unsigned MULtiple） 无符号数乘法。
IMUL（sIgned MULtiple） 带符号数乘法。
① MUL无符号数乘法指令
指令格式：MUL SRC
指令功能：
字节操作数 AX （AL）*（SRC）
字操作数
DX：AX （AX）*（SRC）
其中（SRC）是乘法运算的一个操作数，它只能在通用寄存 器或存储单元中（不能是立即数），而另一个操作数隐含在 AL（字节乘）、AX（字乘）或EAX（双字乘）寄存器中。
MUL指令只影响标志寄存器中CF、OF标志位。MUL指令 执行后，如果乘积的高一半为0，即AH（字节乘）、DX（字 乘法）或EAX（双字乘）全为0，则CF 0和OF 0；否则CF 1，OF 1（表示AH、DX或算术E运D算类X指中令有乘积的有效数字）。
② IMUL带符号数乘法指令
指令格式：IMUL SRC 指令功能：与MUL相同，但操作数和乘积必须是带符号数且用 补码表示，而MUL的操作数和乘积均是无符号数。
CMP指令与SUB指令的不同之处是，运算结果不送回目的 地址中。因此CMP指令执行后，两个操作数都不变，只影响状 态标志位。CMP指令后往往跟着一个条件转移指令，根据比较 结果产生不同的程序分支。例如：
CMP AL，BL
JZ EQL
CMP指令可利用所设标志位的状态来反映两个操作数的大小。 CMP指令执行后，若ZF 1，表示（DEST）（SRC）。对于无 符号数，若CF 0，表示（DEST）≥（SRC）；若CF 1，则 （DEST）＜（SRC）。
② IDIV带符号数除法指令
指令格式：IDIV SRC 指令功能：与DIV相同，但操作数、商和余数必须是带符号数 且用补码表示，余数的符号与被除数的符号相同。
3.3.2 算术运算类指令
1. 加法指令(s 代表源操作数，d 代表目标操作数)（1）不带进位的加法指令add d,ss和d相加的结果存入d。
（2）带进位的加法指令adc d,sS和d相加后再加上标志位CF，结果存入dAdd主要用来计算低位字加法，adc用来计算高位字加法，实现32位加法比如一个32位数，高16位存在dx中，低16位存在ax中另一个32位数，高16位置存在cx中，低16位存在bx中计算加法add ax,bxAdc dx,cx（3）加1指令inc d 则d=d+1Inc axInc bl2. 减法指令（1）不带借位的减法sub d, sd-s结果存入d（2）带借位的减法sbb d,sd-s-CF，结果存入d比如一个32位数，高16位存在dx中，低16位存在ax中另一个32位数，高16位置存在cx中，低16位存在bx中计算减法，第一个数减第二个数sub ax,bxsbb dx,cx（3）减1指令dec d 则d=d-1dec axdec bl（4）求补NEG d将d包括符号位在内各位取反，末位加1相当于d=0-d比如字节型-5计算机中存的是11111011求补后是00000101，即5比如字节型+7计算机中存的是00000111求补后是11111001即-7 （5）比较cmp d,s类似做减法sub，但不保存结果，只用来影响标志位，主要通过执行后的标志位来判断两个数的大小关系比如cmp ax,bx (类似做ax-bx)Jz label1 (JZ意思是两数相等则跳转, jmp if zf=1)3. 乘法指令（1）无符号数乘法(用于正数)Mul s (该指令隐含了操作数ax或al)s为无符号word型，将s与AX相乘，结果存入DX,AX；s为无符号byte型，将s与AL相乘，结果存入AX（2）有符号数乘法(用于负数)imul s (该指令隐含了操作数ax或al)s为有符号word型，将s与AX相乘，结果存入DX,AX；s为有符号byte型，将s与AL相乘，结果存入AX乘法指令影响of位和cf位，乘积结果用到高字（节）寄存器，则of=1,cf=1；没用到高字（节）寄存器(结果在8位或16位范围内) 则of=0,cf=0 书p974. 除法指令(隐含被除数在ax或dx,ax中)（1）无符号数除法Div sS为无符号byte型，则用ax/s ，商存在al中，余数存在ah中S为无符号word型，则用dx,ax/s，商存在ax中，余数存在dx中（2）有符号数除法idiv s和无符号数除法类似，用于有符号数假设用30001/2 ，代码如下Mov ax, 30001Mov bl, 2Div bl得到的是divide override，这样的情况暂不考虑，只考虑结果能够存放到相应寄存器中的情况（3）字节转换成字(隐含操作数为al)CBW将al中的符号位扩展到ah中，比如-5，mov al,-5<=> mov al, 11111011bal中的11111011b经cbw扩展后AX中为1111111111111011b；al存的如果是正数，直接在ah中存入00000000b（4）字转换成双字(隐含操作数为ax)Cwd (convert word to dword)和cbw类似，将ax中的符号位扩展到dx中。
lec08 算术逻辑运算类指令
例 2-20：已知（AX）=0410H，（BL）= 0B8H。
DIV BL IDIV BL ;商AL=05H ，余数AH=78H ;商AL=F2H(即－14)，余数AH=20H(即32) ;有符号数0410H真值为1040，B8H 真值为－72。 ;注意DIV和I DIV的区别。
表达式计算
【例 2-21】X、Y、Z、V、W均为16位有符号数，
算术运算类指令：
加法指令
ADD、ADC、INC
减法指令
SUB、SBB、DEC、NEG、CMP
乘法指令
MUL、IMUL
除法指令
DIV、IDIV
十进制调整指令
DAA、DAS、
AAA、AAS、AAM、AAD
加法指令 加法指令： ADD DST, SRC 执行操作： (DST) (SRC) + (DST) 带进位加法指令： ADC DST, SRC 执行操作： (DST) (SRC) + (DST) + CF 加1指令： 执行操作：
字操作
(AX) (DX, AX) / (SRC) 的商 (DX) (DX, AX) / (SRC) 的余数
注意: * AX (DX,AX) 为隐含的被除数寄存器。
* AL (AX) 为隐含的商寄存器。 * AH (DX) 为隐含的余数寄存器。 * SRC不能为立即数。 * 对所有状态标志位均无定义。 * 两个N位操作数相除，应首先把被除数符号扩展为2N位。 * src若为存储器操作数时，注意用ptr明确类型。 如：IDIV BYTE PTR [DI] ;AX除以8 位存储器操作数
注意:
* 除DEC指令不影响 CF标志外，均对状 态标志位有影响。
比较指令： 执行操作：
算术运算类指令
• 1题改为：求外部RAM2000H单元和3000单 元的平均值，结果保存至内部RAM50单元？ （假设两个单元的值相加不超过255）
• • • • • • • MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV R1,A MOV DPTR,#3000H MOVX A,@DPTR ADD A,R1 MOV 50H,R1
1、将外部RAM2000H单元和内部RAM20H（外部 3000H）单元数据交换 • MOV DPTR,#2000H • MOV DPTR,#2000H • MOVX A, @DPTR • MOV R1, A • MOVX A,@DPTR • MOV DPTR,#3000H • XCH A,20H • MOVX A,@DPTR • MOVX @DPTR,A • XCH A , R1 • MOVX @DPTR,A • MOV DPTR ,#2000H • MOV A,R1 • MOVX @DPTR,A
练习：
1、求内部RAM20 H单元和30 H单元的和，结果保存 至内部RAM50单元？（假设两个单元的值相加不超 过255）
• MOV A,20H • ADD A,30H • MOV 50H,A
• 1、求外部RAM2000H单元和3000单元的和，结果 保存至内部RAM50单元？（假设两个单元的值相 加不超过255） • （2000H）+（3000H）→内部（50H） • MOV DPTR,#2000H • MOVX A,@DPTR • MOV R1,A • MOV DPTR,#3000H • MOVX A,@DPTR • ADD A,R1 • MOV 50H,R1
• • • • • • •
例：设（A）=C9H，（R2）=54H，（CY）=1，执行指令 SUBB A， R2 11001001 01010100 1 01110100 结果：(A)=74H,借位位(CY)=0。源自、乘法运算• MUL AB
算术运算指令
其结果仍存在A中。 对PSW中各位的影响：与ADD指令相同。 作用：一般用于多字节数的加法运算，低字节相加
时可能产生进位，可以通过带进位加法指令将低字 节的进位加到高字节上去。高字节求和时必须使用 带进位的加法指令。 例3-17、例3-18
四、带借位的减法指令
SUBB A，#data；A←（A）- data- Cy SUBB A，Rn ；A←（A）-（ Rn） - Cy SUBB A，@Ri ；A←（A）-（（ Ri）） - Cy SUBB A，direct ； A←（A）-（direct）- Cy 功能：把A中的内容减去源操作数所指出的内容和
五、加1指令
INC A ；A←（A）+1 INC Rn ； Rn ←（ Rn ）+1 INC @Ri ；（ Ri）←（（ Ri））+1 INC direct ； direct←（ direct）+1 INC DPTR ；DPTR←（DPTR）+1 功能：将源操作数所指定的单元或寄存器中的内容
进位位标志Cy的值，差存入A中。
对PSW中各位的影响：
–若D7位有进位（借位），则Cy=1，否则Cy=0； –若D3位有进位（借位） ，则Ac =1，否则Ac =0； –若D6和D7中有且只有一个有进位（借位） ，则Ov=1，否
则Ov=0； –若结果A中1的个数为奇数，则P=1，否则P=0。
例3-19
加1，其结果仍送回原操作单元中。前四条是8位数 加1指令，最后一条是唯一的16位数加1指令。只有 第一条指令对PSW中的奇偶标志位P产生影响，其 余指令不会对PSW的任何标志位产生影响。 例3-20
六、减1指令
DEC A
第八节 算术运算类指令
判断溢出的方法
• 两数相加时，只有当参加运算的两个数 两数相加时， 符号相同时， 发生溢出现象( 符号相同时，才有可能发生溢出现象(异 号相加无溢出) 号相加无溢出)，溢出时运算结果的符号 号相反。 与参加运算的符号相反。可以利用这个 特点判断加法有无溢出， 特点判断加法有无溢出，称为判断溢出 的符号法则。 的符号法则。
8.1.3 补码
• 负数的补码=模－该负数的绝
对值
• 例如，若X是负数，则有：X补 是负数，则有： 例如， =mod－ =mod－│X│ • 当模为12时，0至12间的任何数 当模为12时 12间的任何数 与其加－ 减3与其加－3的补码的效果是 一样的。例如： 一样的。例如： • 6－4=2 • －4的补码为：[－4]=12－4＝ 的补码为： 4]=12－ ＋8 • 6＋8=12＋2=2（12自然消失） 8=12＋2=2（12自然消失 自然消失） • 由上可见，在某一计数系统的 由上可见， 模内， 模内，任何加减法运算都归结
• • • • • • •
例：求（－20）＋（＋16）=？ （－20）＋（＋ ） ）＋（＋16 相当于计算[ 20]补 16]补 解：相当于计算[－20]补＋[＋16]补。 [－20]原=10010100B 20]原 [－20]反=11101011B 20]反 [－20]补=[－20]反＋1=11101011B＋1=11101100B 20]补=[－20]反 1=11101011B＋ [＋16]补=[＋16]原=00010000B 16]补=[＋16]原 下面列出[―20]补 16]补的算式 补的算式： 下面列出[―20]补＋[＋16]补的算式：
但是如果我们一旦决定参加运算的操作数是无符号数对于运算结果我们也一定要把结果看待为无符号数若我们决定参加运算的操作数是带符号数补码形式结果就必须看待为带符号数补码形式
第八讲 算术运算类指令
教学方法:讲授法授课时数: 2学时教学目的:1、熟悉数据运算类指令的操作方式特点2、理解二-十进制调整指令的含义3、熟练掌握加法指令教学重点：加法、减法指令教学难点:二-十进制调整指令复习：direct、@Ri、@DPTR、Rn、#data、（x）、（（x））的含义？§3-3 算术运算类指令包括：加、减、乘、除；加一、减一。
一、加法指令ADD A，Rn ；（A）（A）+ （Rn）以下类同。
ADD A，directADD A，@RiADD A，#data无符号数相加时：若C = 1，说明有溢出（其值> 255）。
带符号数相加时：若OV = D7c⊕D6c = 1，说明有溢出。
ADDC A，Rn ；（A）（A）+（Rn）+（C），以下类同。
ADDC A，directADDC A，@RiADDC A,#data上述四条指令多用于多字节数相加。
INC A ；（A）（A）+1 ，以下类同。
INC RnINC directINC @RiINC DPTR例1、设（R0）= 7FH；（7EH）= 40H执行：INC @R0INC R0INC @R0 后,(R0)= 7FH; (7EH)= 00H; (7FH)= 41H.DA A ；二——十进制调整指令。
执行过程中，CPU能根据加法运算后，累加器中的值和PSW中的AC及C标志位的状况自动选择一个修正值（00H、06H、60H、66H）与原运算结果相加，进行二——十进制调整。
选择修正值的规则：（A3 ~ 0）> 9时或（AC）= 1时，（A3 ~ 0）（A3 ~ 0）+6（A7 ~ 4）> 9 或（C）= 1时，（A7 ~ 4）（A7 ~ 4）+ 6例2、设（A）= 56H 为56的压缩的BCD码数，（R3）= 67H，（CY）=1 执行ADDC A，R3DA A结果为：124注意：1）DA指令只能跟在加法指令后面使用；2）调整前参与运算的两数是BCD码数；3）DA指令不能与减法指令配对使用，但可以实现对A中压缩BCD减一操作。
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第八讲算术运算类指令
教学方法:讲授法
教学目的:
1、熟悉数据运算类指令的操作方式特点
2、理解二-十进制调整指令的含义
3、熟练掌握加法指令
教学重点、难点：
加法、减法指令、二-十进制调整指令
无条件转移指令的应用
主要教学内容（提纲）：
一、数据运算类指令的操作方式特点
二、算术运算类指令
三、逻辑运算类指令
复习：
direct、@Ri、@DPTR、Rn、#data、（x）、（（x））的含义？
讲授要点
§3-3 算术运算类指令
包括：加、减、乘、除；加一、减一。
一、加法指令
ADD A，Rn ；（A）（A）+ （Rn）以下类同。
ADD A，direct
ADD A，@Ri
ADD A，#data
无符号数相加时：若C = 1，说明有溢出（其值> 255）。
带符号数相加时：若OV = D7c⊕D6c = 1，说明有溢出。
ADDC A，Rn ；（A）（A）+（Rn）+（C），以下类同。
ADDC A，direct
ADDC A，@Ri
ADDC A,#data
上述四条指令多用于多字节数相加。
INC A ；（A）（A）+1 ，以下类同。
INC Rn
INC direct
INC @Ri
INC DPTR
例1、设（R0）= 7FH；（7EH）= 40H
执行：INC @R0
INC R0
INC @R0 后,
(R0)= 7FH; (7EH)= 00H; (7FH)= 41H.
DA A ；二——十进制调整指令。
执行过程中，CPU能根据加法运算后，累加器中的值和PSW中的AC及C标志位的状况自动选择一个修正值（00H、06H、60H、66H）与原运算结果相加，进行二——十进制调整。
选择修正值的规则：
（A3 ~ 0）> 9时或（AC）= 1时，（A3 ~ 0）（A3 ~ 0）+6
（A7 ~ 4）> 9 或（C） = 1时，（A7 ~ 4）（A7 ~ 4）+ 6
例2、设（A）= 56H 为56的压缩的BCD码数，（R3）= 67H，（CY）=1
执行ADDC A，R3
DA A
结果为：124
注意：1）DA指令只能跟在加法指令后面使用；
2）调整前参与运算的两数是BCD码数；
3）DA指令不能与减法指令配对使用，但可以实现对A中压缩BCD
减一操作。
例3、设（A）=30H（压缩BCD码数），执行：
ADD A，#99H
DA A
后，便实现了30 －1 = 29的操作。
例4、两个4位BCD码相加，一个存放在（31H）（30H）；另一个存放在
（33H）（32H）；和数拟回存在（31H）（30H）中，试编程实现之。
解：MOV R0，#30H
MOV R1，#32H
MOV A，@R0
ADD A，@R1
DA A
MOV @R0，A
INC R0
INC R1
MOV A，@R0
ADDC A，@R1
DA A
MOV @R0，A
二、减法指令
SUBB A，Rn ；（A）（A）－（Rn）－（C），以下类同。
SUBB A，direct
SUBB A，@Ri
SUBB A，#data
注意：减法之前先清零C。
DEC A ；（A）（A）－1 ，以下类同。
DEC Rn
DEC @Ri
DEC direct
例5、设（R0）=7FH，在内RAM中，（7EH）=00H，（7FH）=40H 执行：DEC @R0
DEC R0
DEC @R0
结果为：（R0）= 7EH，（7EH）=0FFH，（7FH）=3FH。
三、乘法和除法指令
乘法：
MUL AB ；（A）×（B），积的低8位在A中，积的高8位在B中；
C总为0。
除法：
DIV AB ；（A）÷（B），商在A中，余数在B中。
若（B）= 0 ，则结果不定，（OV）= 1，（C）= 0。
例6、试将A中的二进制数转换为3位BCD码，其中，百位数存放于31H单元，十位数和个位数压缩后存于30H单元中。
解；MOV B，#100
DIV AB
MOV 31H，A
MOV A，#10
XCH A，B
DIV AB
SWAP A
ADD A，B
MOV 30H，A
§3-4 逻辑操作类指令
共分两大类：单字节逻辑操作，双字节逻辑操作，共24条。
一、单字节逻辑操作指令
CLR A ；（A）0
CPL A A中8位按位求反。
循环左移、右移指令：
RL A
RLC A
RR A
RRC A
注：左移一位相当于乘2；右移一位相当于除2。
二、双字节逻辑操作指令
“与操作”：
ANL A，Rn ；（A）（A）∧（Rn），以下类同。
ANL A，direct
ANL A，@Ri
ANL A，#data
ANL direct，A
ANL direct，#data
例1、（P1）= 35H，使其高4位输出0，低4位不变。
解；ANL P1，#0FH
此做法称为“屏蔽”位。
“或操作”：
ORL A，Rn ；（A）（A）∨（Rn），以下类同。
ORL A，direct
ORL A，@Ri
ORL A，#data
ORL direct，A
ORL direct，#data
例2、将A中的低3位送入P1中，并且保持P1中高5位不变。
ANL A，#07H
ANL P1，#0F8H
ORL P1，A ；（P1）= P17P16P15P14P13A2A1A0
这称为“数位组合”。
“异或操作”：
XRL A，Rn ；（A）（A）⊕（Rn），以下类同。
XRL A，direct
XRL A，@Ri
XRL A，#data
XRL direct，A
XRL direct，#data
例3、设（P1）= 0B4H = 10110100B，执行：
XRL P1，#00110001B
结果按# 0 0 1 1 0 0 0 1 取反，即：
（P1）= 1 0 0 0 0 1 0 1 B = 85H
这称为“指定位取反”。
在上述ANL、ORL、XRL操作中，用于端口操作时，无论P0 ~ P3是第一，还是第二操作数，都遵循“读—修改—写”端口锁存器的操作。
小结：算术运算类指令都有哪些类型？
逻辑操作分为哪两类操作？
循环移位指令每执行一次，移几位？ANL、ORL、XRL指令有哪些使用技巧。