北理工汇编实验二算术运算类操作实验.docx

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北理工汇编实验二算术运算类操作实验

本科实验报告

实验名称：

实验二算术运算类操作实验（基础与设计）

课程名称：

CPU与汇编实验

实验时间：

任课教师：

实验地点：

实验教师：

实验类型：

□原理验证

■综合设计

□自主创新

学生姓名：

学号/班级：

组号：

无

学院：

信息与电子

同组搭档：

无

专业：

信息工程

成绩：

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

1．加减法处理指令

2．乘除法指令和符号位扩展指令

3．BCD码的调整指令

四、实验内容

（一）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：

计算

状态标识

表达式

结果（H）

CF

AF

ZF

OF

SF

PF

087H+034H

00BB

0

0

0

0

0

1

087H-034H

0053

0

0

0

0

0

1

087H*034H

1B6C

0

0

0

0

0

1

087H/034H

0002（1F）

0

0

0

0

0

1

0C2H+5FH

0121

0

1

0

0

0

1

0C2H-5FH

0063

0

1

0

0

0

1

0C2H*5FH

47FE

0

1

0

0

0

1

0C2H/5FH

0002（04）

0

1

0

0

0

1

1.

流程图

2.程序代码：

DATASSEGMENT

DATASENDS

STACKSSEGMENT

STACKSENDS

CODESSEGMENT

ASSUMECS:

CODES,DS:

DATAS,SS:

STACKS

START:

MOVAX,DATAS

MOVDS,AX

MOVAX,0C2H

MOVBX,5FH

ADDAX,BX;add

MOVAX,0C2H

MOVBX,5FH

SUBAX,BX;sub

MOVAX,0C2H

MOVBX,5FH

MULBX;mul

MOVAX,0C2H

MOVBX,5FH

DIVBX;div

MOVAH,4CH

INT21H

CODESENDS

ENDSTART

（将数据改变得到另一组输出结果）

3.实验结果

以第一组数的加法为例

（已将截图以上输入-t进行debug的步骤省略）

此时右下角信息（NVUP……）代表标志寄存器的值。

4.结果分析：

由资料可得：

1.CF（carryflag）：

进位标志位，运算结果需要进位为1，不需进位为0

2.PF（parityflag）：

奇偶标志位，当运算结果的低8位中的“1”的个数为偶数时PF=1，为奇数时，PF=0。

3.AF（auxiliaryflag）：

辅助进位标志，第3位有进位为1，无进位为0 

4.ZF（zeroflag）：

零标志位，当运算结果为零时ZF=1,否则ZF=0。

5.SF（signflag）：

符号标志位，当运算结果的最高位为1时SF=1，否则SF=0。

6.OF（overflowflag）：

溢出标志位，当算术运算结果超出了带符号数的范围，即溢出时，OF=1，否则OF=0.

其中注意在本程序中，SUB影响全部的条件标志：

1.减法的CF反应的是无符号数运算中的借位情况：

当减数>被减数是CF=1,否则CF=0；

2.OF：

如果两个数的符号相反而结果的符号与减数相同，则OF=1，否则OF=0；

3.SF（运算结果<0为1否则为0）、ZF（零标志）、AF（辅助进位标志）、PF（奇偶标志）根据其含义设置。

（二）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。

FIRSTDW45H，82H，96H，57H

SECONDDW12H，46H，83H，45H

16进制结果

10进制结果

FIRST+SECOND

0057C9199CH

0058298002D

FIRST-SECOND

00333C1312H

0033361312D

1.流程图

十六进制减法及十进制显示部分略。

十进制加法前设置寄存器值为SI=0，DI=0，CX=3，在每步相加后用DAA显示为十进制数，十进制加法前设置寄存器值为SI=0，DI=5，CX=3，在每步相减后用DAS显示为十进制数。

2.程序代码：

DATASSEGMENT

FIRSTDB45H,82H,96H,57H

SECONDDB12H,46H,83H,45H

THIRDDB10DUP（?

）;注意保证数组空间足够大

FORTHDB10DUP（?

）

DATASENDS

STACKSSEGMENT

STACKSENDS

CODESSEGMENT

ASSUMECS:

CODES,DS:

DATAS,SS:

STACKS

START:

MOVAX,DATAS

MOVDS,AX

MOVSI,0

MOVDI,0

MOVCX,3;设置寄存器值，作为计数器

L1:

;十六进制显示加法

MOVAL,FIRST[SI+3]

MOVBL,AL

MOVAL,SECOND[SI+3]

ADCAL,BL

MOVTHIRD[DI+4],AL

DECSI

DECDI

DECCX

JNZL1;若CX不为零，则未到最高位，循环

DECDI;CX为零，跳出循环

MOVAL,FIRST[SI+3]

CBW;扩充，符号位存入AH

MOVBX,AX

MOVAL,SECOND[SI+3]

CBW

ADCAX,BX

MOVWORDPTRTHIRD[DI+4],AX;将AX强制显示。

即高位存入下一位。

MOVDI,5;重置寄存器值，避开加法结果位置。

MOVSI,0

MOVCX,3

L2:

;十六进制显示减法

MOVAL,FIRST[SI+3]

MOVBL,SECOND[SI+3]

SBBAL,BL

MOVTHIRD[DI+4],AL

DECSI

DECDI

DECCX

JNZL2

DECDI

MOVAL,FIRST[SI+3]

CBW

MOVBL,SECOND[SI+3]

CBW

SBBAX,BX

MOVWORDPTRTHIRD[DI+4],AX

MOVDI,0

MOVSI,0

MOVCX,3

L3:

;十进制显示加法

MOVAL,FIRST[SI+3]

MOVBL,AL

MOVAL,SECOND[SI+3]

ADCAL,BL

DAA;显示为十进制

MOVFORTH[DI+4],AL

DECSI

DECDI

DECCX

JNZL3

DECDI

MOVAL,FIRST[SI+3]

CBW

MOVBX,AX

MOVAL,SECOND[SI+3]

CBW

ADCAX,BX

DAA

MOVWORDPTRFORTH[DI+4],AX

MOVDI,5

MOVSI,0

MOVCX,3

L4:

;十进制显示减法

MOVAL,FIRST[SI+3]

MOVBL,SECOND[SI+3]

SBBAL,BL

DAS

MOVFORTH[DI+4],AL

DECSI

DECDI

DECCX

JNZL4

DECDI

MOVAL,FIRST[SI+3]

CBW

MOVBL,SECOND[SI+3]

CBW

SBBAX,BX

DAS

MOVWORDPTRFORTH[DI+4],AX

MOVAH,4CH

INT21H

CODESENDS

ENDSTART

3.调试结果

4.结果分析

（1）CWB为扩充，符号位置于AH；

（2）将AX放入THIRD中时，由于AX为WORD型，THIRD为BYTE型，故需要PTR指令；

（3）最高位相加时，将进位结果强制存入数组，结果如图显示，第二位00为最高位进位结果。

（三）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。

1.流程图

2.程序代码

DATASSEGMENT

XDW0FF3H

YDW1117H

ZDW000FH

VDW5B12H

DATASENDS

STACKSSEGMENT

STACKSENDS

CODESSEGMENT

ASSUMECS:

CODES,DS:

DATAS,SS:

STACKS

START:

MOVAX,DATAS

MOVDS,AX

MOVAX,X

IMULY;x*y，保存在DX,AX中

MOVCX,AX

MOVBX,DX;此时DX,AX存入BX,DX中

MOVAX,Z;扩展，存入AX

CWD

ADDCX,AX

ADCBX,DX

SUBCX,328

SBBBX,0

MOVAX,V

CWD

SUBCX,AX

SBBBX,DX

IDIVY

MOVAH,4CH

INT21H

CODESENDS

ENDSTART

3.调试结果

4.

经检验结果正确

5.结果分析

需注意数据计算可能产生的进位，及时使用CWB扩充，保证结果正确。

五．总结

通过这次实验，自己对汇编语言终于有了一个系统的认识，并初步理解了汇编中四则运算的机制，熟悉了课上所学的CBW,CWD,PTR,IMUL,IDIV,DAA,DAS等命令的使用。