算术运算指令
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
10
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
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。
第三节算术运算指令
1、 ADD(Addition)加法指令
指令格式：ADD dest , src ;(dest) (dest)+(src) Src：立即数，寄存器，存储器。 dest：寄存器，存储器。
例：
ADD CL,10 ADD DX,SI ADD AX, MEM ADD DATA[BX], AL ;寄存器+立即数 ;寄存器+寄存器 ;寄存器+存储器 ;存储器+寄存器
双高位判别法
（2）无符号数相加溢出 根据CF判断无符号数产生溢出？ CF=1无符号数相加产生溢出,但考虑进位所代表的数 值后，结果并没有错。
（一）加法指令（Arithmetic)
8088具有5种加法操作指令:
1、 ADD(Addition)加法指令 2、 ADC(Add with carry)带进位加法指令 3、 INC(Increment by 1)加 1指令
SUB WORD PTRALPHA[BX][DI],512H;存储器减立即数
这种指令影响标志位: AF、CF、OF、PF、SF、ZF标志。
2、SBB(Subtraction with borrow)带进位减法指令 格式：：SBB dest，src；（dest）←（dest）-（src）-CF CF: 进位标志CF的现行值(上条指令CF值)
；存储器＋1（字操作）
INC WORD PTR [DI]
INC
DS
; 错
（二）减法指令（Subtraction)
8088有7条减法指令 :
1、SUB(Subtraction)减法指令
2、SBB(Subtraction with borrow)带进位减法指令 3、DEC(Decrement by 1 ) 减 1 指令 4、NEG(Negate) 求补指令 5、CMP(Compare) 比较指令
单片机指令的算术运算与数值处理技巧
单片机指令的算术运算与数值处理技巧单片机（Microcontroller Unit，MCU）作为一种集成了处理器核心、存储器和各种外设接口的微型计算机，通常用于嵌入式系统中。
在单片机的编程过程中，算术运算和数值处理是其中一个重要的方面。
本文将介绍单片机指令的算术运算和数值处理的技巧和方法。
一、算术运算指令在单片机中，常见的算术运算指令包括加法、减法、乘法、除法等。
这些指令的使用需要掌握相应的编程知识和技巧。
1. 加法运算在单片机中执行加法运算可以使用ADD指令。
例如，使用ADD A, B指令可以将A寄存器的值与B寄存器的值相加，并将结果保存在A寄存器中。
同时，还可以使用ADD指令进行带进位的加法，比如使用ADDC A, B指令。
2. 减法运算减法运算可以使用SUB指令进行。
例如，使用SUB A, B指令可以将A寄存器的值减去B寄存器的值，并将结果保存在A寄存器中。
还可以使用SUBB指令进行带借位的减法。
3. 乘法运算单片机中一般没有专门的乘法指令，但可以通过多次执行移位和加法运算来实现乘法运算。
例如，可以使用循环结构和移位指令来实现乘法运算，将被乘数左移一位，然后与乘法因子相加。
重复这个过程直到完成相应的乘法运算。
4. 除法运算除法运算在单片机中也没有专门的指令。
如果需要进行除法运算，可以通过循环结构和移位指令来实现。
例如，可以使用循环结构和移位指令将被除数逐步减去除法因子，直到被除数小于除法因子为止，最后得到商和余数。
二、数值处理技巧除了基本的算术运算指令外，单片机的数值处理还需要掌握一些常用的技巧和方法，以提高程序的效率和准确性。
1. 数据类型选择在进行数值处理时，应根据实际需要选择合适的数据类型。
例如，如果处理的数值范围比较小，可以选择使用无符号整型（unsigned int）来提高存储效率。
而如果需要处理负数，可以选择有符号整型（signed int）。
2. 溢出处理在进行算术运算时，可能会出现溢出的情况。
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
二、算术逻辑运算指令
二、算术运算指令
• • • • • • • •
MOV ADD DA MOV MOV ADDC DA MOV
A，50H A，60H A 40H，A A，51H A，61H A 41H，A
；（A）←（50H） ；（A）←（A）+（60H） ；BCD码修正
二、算术运算指令 ⑷加1指令
• • • • • INC INC INC INC INC A Rn direct @Ri DPTR ；（A）←（A）+1 ；（Rn）←（Rn）+1 ；（direct）←（direct）+1 ；（（Ri））←（（Ri））+1 ；（DPTR）←（DPTR）+1
• 功能是将累加器A内容减去源地址单元内容，再减去 进位位Cy的内容，结果放入累加器A中 • 问题：如何应用此指令对两个单字节数相减？
二、算术运算指令
•主要用于多字节数的减法 如果要进行单字节或多字节数低8位数的减法运算，应先 清除进位位Cy。 • 对于PSW的影响CY、AC、OV、P • 例3-15：设累加器A的内容为0C9H，寄存器R2内容为 54H，进位标志Cy=1，执行指令：SUBB A，R2
二、算术运算指令
⑵减1 指令 • • • • DEC DEC DEC DEC A ；（A）←（A）-1 Rn ；（Rn）←（Rn）-1 direct ；（direct）←（diect）-1 @Ri ；（（Ri））←（（Ri））-1
• 注：执行结果只影响PSW的奇偶校验位P （以A为操 作数时 ）
二、算术运算指令
二、算术运算指令
• （3） 二-十进制调正指令（BCD码修正指令） DA A ； • 若[（A3~0）>9]或[(AC)=1] 则(A3~0)←(A3~0)+06H； 若[(A7~4)>9]或[(Cy)=1] 则(A7~4)←(A7~4)+60H 注： • 本指令不能单独使用，只能用在加法指令之后 • 本指令不能直接用于十进制数减法的调正 • 本指令不能简单的把累加器A中的16进制数变换成 BCD码
算数运算指令
算数运算指令展开全文算数运算指令算术运算指令的主要功能是实现算术加、减、乘、除等运算。
1．ADD类指令是不带进位的加法运算指令（4条）。
ADD A,Rn ；A+Rn→A, A与Rn寄存器内容相加，结果送到A中ADD A,direct ；(direct)+A→A, A与直接地址内容相加，和送AADD A, @Ri ；(Ri)+A→A, A与Ri间址内容相加，和送AADD A, #data ；data+A→A, A与立即数相加，和送A注意：ADD类指令相加结果均在A中，相加后源操作数不变。
若A中最高位有进位，Cy置1；若半加位有进位，AC置1。
A的结果还影响奇偶标志位P。
例 A=30H, R0=10H执行 ADD A,R0 结果：A=40H, R0=10H，标志位 P=1, Cy=0, OV=0, AC=02．ADDC类指令（带进位加法4条）ADDC A, Rn ；A+Rn+Cy→A, A与R n内容、进位状态相加，和送到A中ADDC A, direct ；(direct)+Cy+A→A, A与直接地址中内容、进位状态相加，和送AADDC A, @Ri ；(Ri)+Cy+A→A, A与Ri间址单元中内容、进位状态相加，和送AADDC A, #data ；data+Cy+A→A, A与立即数、进位状态相加，和送A与ADD类指令的区别是，ADDC指令相加时连同进位标志Cy内容一起相加，主要用于多字节加法中的高位字节的相加，而最低位字节相加用ADD指令。
进位位Cy加到字节的最低位。
例写计算1234H+0FE7H的程序，将结果存入内部RAM的41H 和40H单元，40H存低8位，41H存高8位。
程序MOV A, #34H ；被加数低8位数34H送AADD A, #0E7H ；加数低8位数E7H与之相加，A=1BH,Cy=1 MOV 40H, A ；A→40H即34H+E7H结果存入40H中（40H=1BH）MOV A, #12H ；被加数高8位数12H送AADDC A, #0FH ；加数高8位0FH和Cy与A相加，A=22H MOV 41H, A ；高8位与进位位之和存入41H中（41H）=22H ；总和为221BH，总结果在41H，40H单元中3．SUBB类指令（4条）SUBB类指令是带借位减法指令，其功能是将A中被减数减去源操作数指出的内容，再减去借位标志Cy（原进位标志）状态，差值在A中。
51单片机汇编程序设计之算数运算指令
1) 逻辑“与”指令
汇编指令格式 机器指令格式
操作
ANL A,Rn
58H～5FH
A ← (A)∧(Rn)
ANL A,direct 55H direct
A ← (A)∧(direct)
B←(A)÷(B)的余数
注意：若除数(B)=00H，则结果无法确定，OV置1。 CY总是 被清0。该操作也影响标志位P。
3 加1、减1指令
1) 加1指令 汇编指令格式 INC A INC Rn INC direct INC @Ri INC DPTR
机器代码 04H 08H～0FH 05H direct 06H～07H A3H
操作 A ← (A)-1 Rn ← (Rn)-l direct←(direct)-1 (Ri) ← ((Ri))-1
注意：1.该操作不影响PSW标志位。 2. 51单片机无DEC DPTR指令。
4 十进制调整指令
汇编指令格式 机器码格式 操 作
DA A
D4H
对A进行BCD调整
注意：这条指令一般跟在ADD或ADDC指令后，对累 加器A中的结果进行BCD调整。 该操作影响标志位P。
2 乘法、除法指令
1) 乘法指令
汇编指令格式 机器指令格式
操作
MUL AB
A4H
BA ← (A)×(B)
注意：若乘积大于0FFH，则OV置1，否则清0(此时B的内容为 0)。CY总是被清0。该操作也影响标志位P。
2) 除法指令
汇编指令格式 机器指令格式
操作
DIV AB
84H
A←(A)÷(B)的商,
【例2】 试编程计算5678H – 1234H的值，结果保存在R6、 R5中。
解：减数和被减数都是16位二进制数，计算时要先进行低8 位的减法，然后再进行高8位的减法，在进行低8位减
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
；A←（A）-1
DEC Rn
； Rn ←（ Rn ）-1
DEC @Ri
；（ Ri）←（（ Ri））-1
DEC direct ； direct←（ direct）-1
功能：将源操作数所指定的单元或寄存器中的 内容减1，其结果仍送回原操作单元中。对PSW 的影响同INC指令。
例3-21
七、乘、除法指令
1、乘法指令
– MUL AB；BA←（A）X（号数相乘，得到16位积，低8位 存放在A中，高8位存放在B中。
–若D7位有进位，则Cy=1，否则Cy=0； –若D3位有进位，则Ac =1，否则Ac =0； –若D6和D7中有且只有一个有进位，则Ov=1，否则Ov=0，
即Ov=D6 CyD7Cy； –若结果A中1的个数为奇数，则P=1，否则P=0。 例3-16
三、带进位的加法指令
ADDC A，#data；A←（A）+ data+ Cy ADDC A，Rn ；A←（A）+ （Rn）+ Cy ADDC A，@Ri ；A←（A）+（（ Ri））+ Cy ADDC A，direct ； A←（A）+（direct）+ Cy 功能：把源操作数和A中的内容及Cy中的值相加，
一、指令特点
1、包括加、减、乘、除基本运算共24条 指令；
2、除加1、减1指令外，对PSW中的Cy、 Ac、Ov、P四个标志位都有影响；
3、助记符：ADD、ADDC、SUBB、INC、 DEC、DA、MUL和DIV等8种。
二、不带进位的加法指令
ADD A，#data；A←（A）+ data ADD A，Rn ；A←（A）+ （Rn） ADD A，@Ri ；A←（A）+（（ Ri）） ADD A，direct ； A←（A）+ （direct） 功能：把源操作数和A中的数相加，其结果仍存在A中。 对PSW中各位的影响：
– 对PSW中各位的影响：若积大于255（FFH），即B的内 容不为0时，则Ov=1，否则Ov=0；Cy总是清零；P由A中1 的个数的奇偶性确定；对Ac位无影响。（例3-21）
2、除法指令
– DIV AB；A（商）…B（余数）←A/B – 功能：把A中的8位无符号整数除以B中的8位无符号整数，结果商存
放在A中，余数存放在B中。
– 对PSW中各位的影响： Cy总是清零； Ac位无影响； P由A 中1的个数的奇偶性确定；若除数为0（B=0），此时 Ov=1，说明除法溢出，否则Ov=0。（例3-23）
八、十进制调整指令
DA A；若Ac=1或A3~0＞9，则A3~0← A3~0+6（A←A+06H）； 若Cy=1或A7~4＞9，则A7~4← A7~4+6（A←A+60H）（由CPU 自动判断并执行）
功能：在进行BCD码加法运算时，用来对BCD码的加法运 算结果自动进行修正。一般跟在ADD或ADDC指令之后，用 来对加法结果进行修正。
为什么要进行修正？在计算机中，十进制数字0~9是用BCD 码来表示的。而计算机在进行运算时是按二进制规则进行的 （只有ADD、ADDC两条二进制加法指令）。对于4位二进 制数有16种状态，对应16个数字，而十进制只用其中的10种 状态来表示0~9，因而按二进制规则运算就可能导致错误的 结果。因此，必须用DA A指令进行调整。