微機(jī)原理第八章微型計算機(jī)的程序設(shè)計

1、1第八章第八章 微型計算機(jī)的程序設(shè)計微型計算機(jī)的程序設(shè)計w順序結(jié)構(gòu)程序順序結(jié)構(gòu)程序w分支結(jié)構(gòu)程序分支結(jié)構(gòu)程序w循環(huán)結(jié)構(gòu)程序循環(huán)結(jié)構(gòu)程序w子程序結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)2重點重點: :w程序設(shè)計方法程序設(shè)計方法w順序結(jié)構(gòu)程序順序結(jié)構(gòu)程序w分支結(jié)構(gòu)程序分支結(jié)構(gòu)程序w循環(huán)結(jié)構(gòu)程序循環(huán)結(jié)構(gòu)程序w子程序結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)38.1 8.1 程序設(shè)計步驟程序設(shè)計步驟w1.1.分析問題分析問題w2.2.建立數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型w3.3.確定算法確定算法w4.4.繪制程序流程圖繪制程序流程圖w5.5.內(nèi)存分配內(nèi)存分配w6.6.編制程序編制程序w7.7.程序調(diào)試程序調(diào)試4wdata segmentw a1 db hellon!

2、,0dh,0ah,$wdata endswStack1 segment para stackw.wStack1 endswcode segmentw assume cs:code,ds:data, ss:stack1w start:mov ax,dataw mov ds,axw mov ah,4chw int 21hwcode endsw end start數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段堆棧段堆棧段代碼段代碼段58-1 8-1 順序程序設(shè)計順序程序設(shè)計補(bǔ)充：二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù) 就是BCD碼（Binary Coded Decimal）。壓縮BCD碼 是用4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。一個字節(jié)

3、表示兩位十進(jìn)制數(shù)。如：1001 0110B 表示 96 D非壓縮BCD碼 是用一個字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)。高4位總是0。如： 0000 1001B 表示 9D 兩種BCD碼的編碼對照表6兩種兩種BCDBCD碼的編碼對照表碼的編碼對照表十進(jìn)制數(shù) 壓縮 BCD 碼 非壓縮 BCD 碼 0 0000 0000 0000 1 0001 0000 0001 2 0010 0000 0010 3 0011 0000 0011 9 1001 0000 1001 10 0001 0000 0000 0001 0000 0000 11 0001 0001 0000 0001 0000 0001 12 0001 0

4、010 0000 0001 0000 0010 71. BCD數(shù)加法調(diào)整指令DAA和AAA（P196）wDAA-兩個壓縮BCD數(shù)相加調(diào)整指令：w（AL&0FH)9或者AF=1，則AL加6；w（AL&0F0H)90H或CF=1，則AL加60H；w如：MOV AX,3456HADD AL,AH; AL=8AHDAA ；AL=90H8wAAA-兩個非壓縮BCD數(shù)相加調(diào)整指令w若（AL&0FH)9或AF=1，則（AL+6）&0FH送AL，AH加1且CF置1；w否則：（AL&0F0H)送AL，AH不變且CF保持0不變；w如：MOV AX,0806H ADD AL,AH ; AL=0EH, AH=08H(

5、沒變） MOV AH，0 AAA ；屬于第1種情況，故AL為（AL+6）&0F=14H&0FH=04H; AH=01H9w【例【例8.1】的的程序段為程序段為： stack segment stack stack dw 32 dup(0) stack stack ends data segment W1 DW 8931H W2 DW 5678H SUM DB3 DUP(0) data ends codesegmentbegin proc farassume ss: stack, cs: code, ds:datapush dssub ax, axpush ax10mov ax, datamov

6、 ds, axMOV AL, BYTE PTR W1 ;AL=31H (+78H)ADD AL, BYTE PTR W2 ;AL=A9H, CF=0,AF=0DAA;BCD數(shù)加法調(diào)整指令數(shù)加法調(diào)整指令; AL=09H, CF=1MOV SUM, ALMOV AL, BYTE PTR W1+1 ; AL=89H (+56H)ADC AL, BYTE PTR W2+1 ;AL=E0H,CF=0,AF=1DAA ; AL=46H, CF=1MOV SUM+1, ALMOV SUM+2, 0 ;處理向萬位的進(jìn)位處理向萬位的進(jìn)位RCL SUM+2, 1 ；也可用指令；也可用指令A(yù)DC SUM+2， 0r

7、etbegin endpcode endsend begin11例8.2 非壓縮BCD數(shù)W1與W2（均為字變量）相加，將其和送到SUM字節(jié)變量中。 data segment W1 DW 0809H ；即即89D W2 DW 0607H ；即即67D SUM DB3 DUP(0) ；一個字節(jié)放一個字節(jié)放1位位BCD碼，用來放加完后的值碼，用來放加完后的值156 data ends12MOV AX, W1 ;AX=0809H，W2為為0607HADD AL, BYTE PTR W2 ;AL=H, CF=0,AF=1AAA; 屬于第一種情況，故屬于第一種情況，故; AL為（為（AL+06H)&0FH

8、=10H+06H )&0FH; =16H&0FH=06H=AL； ；AH加加1且且CF置置CF=1，所以，所以AH=08H+1=09H，則，則AX=0906HMOV SUM, AL ；(SUM)=06HMOV AL，AH； AL=09HADD AL, BYTE PTR W2+1 ; AL=09H+06H=0FH，屬于第，屬于第1種情況種情況MOV AH， 0AAA ; AL=05H, AH=01H；第一種情況處理：；第一種情況處理：AL=(AL+06H)&0FH, 因因0FH+06H=15H，故，故AL=05H，AH=AH+1=0+1=01H，所以，所以AX=0105HMOV WORD PTR

9、 SUM+1, AX；（；（SUM+1）=05，（，（SUM+2）=01此句也可表達(dá)為此句也可表達(dá)為MOV SUM, ALMOV SUM, AL；見見P151P151132. BCD數(shù)減法調(diào)整指令DAS和DAA(自看，P198）wDAS-兩個壓縮BCD數(shù)相減調(diào)整指令：w（AL&0FH)9，則AL減6；w（AL&0F0H)90H，則AL減60H；w如：MOV AX,5634HSUB AL,AH; AL=DEH, 有借位DAS ；AL=78H，保持借位即134-56AAS-兩個非壓縮BCD數(shù)相減調(diào)整指令143. 非壓縮BCD數(shù)乘除法調(diào)整指令A(yù)AM和AAD（P199，自看）15順序程序設(shè)計舉例：例7

10、.7 鏡子程序，P183-184 data segment OBUF DB 0DH, 0AH, $ IBUF DB 0FFH, 0, 255 DUP(0) data ends16MOV DX , OFFSET OBUF ;MOV DX , OFFSET OBUF ;顯示提示符顯示提示符“”并回車換行并回車換行MOV AH , O9MOV AH , O9INT 21HINT 21HMOV DX , OFFSET IBUF ;MOV DX , OFFSET IBUF ;輸入并顯示字符串輸入并顯示字符串MOV AH , 10MOV AH , 10INT 21HINT 21HMOV BL, IBUF+

11、1MOV BL, IBUF+1MOV BH, 0MOV BH, 0MOV IBUFBX+2, $MOV IBUFBX+2, $MOV DL, 0AH ; MOV DL, 0AH ; 換行換行MOV AH, 2MOV AH, 2INT 21HINT 21HMOV DX , OFFSET IBUF+2 ; MOV DX , OFFSET IBUF+2 ; 再顯示輸入的字符串再顯示輸入的字符串MOV AH, 9MOV AH, 9INT 21HINT 21H178.2 分支程序設(shè)計w特點：利用改變標(biāo)志位的指令和轉(zhuǎn)移指令來實現(xiàn)。1.無條件轉(zhuǎn)移指令：JMP （見P207）2.條件轉(zhuǎn)移指令：Jcond sh

12、ort-label（偏移地址送到IP）特點：滿足條件，則實現(xiàn)段內(nèi)轉(zhuǎn)移；80386開始才可以轉(zhuǎn)移到代碼段的任何位置。1819202122232425268.3 循環(huán)程序設(shè)計27288.3.2 重復(fù)控制指令1.LOOP short-label2.LOOPZ short-label 或或 LOOPE short-label3.LOOPNZ short-label 或或LOOPNE short-label4.JCXZ short-label5.JECXZ short-label共同點：均受共同點：均受CX或或EXC的值控制，詳見的值控制，詳見P214-215298.3.3 單重循環(huán)設(shè)計舉例w例8.11

13、 計算Z=X+Y，其中X和Y是雙字變量w分析：雙字變量是4個字節(jié)，則和可能占5個字節(jié)303132333435363738作業(yè)8.4 編寫求兩個4位非壓縮BCD數(shù)之和，將和送顯示器顯示的程序。（P261）w分析：分析：兩加數(shù)各要4個字節(jié)單元，可以為DD類型；考慮到進(jìn)位，和要5個字節(jié)單元，另外，輸出到顯示器的結(jié)束符號$需要一個單元存放，故共需6個字節(jié)。因此，數(shù)據(jù)段定義為：data segment W1 DD 01020304HW2 DD 05060708HSUM DB 5 DUP(0) DB $data ends39代碼段中的核心語句MOV CX, 4MOV SI, 0MOV DI, 4; 要在要

14、在SUM+4中放個位，中放個位，SUM+0中放最高位的進(jìn)位。中放最高位的進(jìn)位。XOR AX, AX; 清清CFA1: MOV AL, BYTE PTR W1SI; ADC AL, BYTE PTR W2SIAAAMOV SUMDI, ALINC SIDEC DILOOP A1MOV SUMDI, 0RCL SUMDI; 以上是得到加的結(jié)果，放在以上是得到加的結(jié)果，放在SUM中。下面是輸出到顯示器的程序語句中。下面是輸出到顯示器的程序語句MOV DX, OFFSET SUMMOV AH, 09INT 21H 40作業(yè)8.5 編寫求兩個4位壓縮BCD數(shù)之和，將和送顯示器顯示的程序。（P261）w分

15、析：分析：兩個加數(shù)各要2個字節(jié)單元，可以為DW類型；考慮到進(jìn)位，和要3個字節(jié)單元，另外，輸出到顯示器的結(jié)束符號$需要一個單元存放，故共需4個字節(jié)。因此，數(shù)據(jù)段定義為：data segment W1 DW 1234HW2 DW 5678HSUM DB 3 DUP(0) DB $data ends41代碼段中的核心語句MOV CX, 2MOV SI, 0MOV DI, 2; 要在要在SUM+2中放個位，中放個位，SUM+0中放最高位的進(jìn)位。中放最高位的進(jìn)位。XOR AX, AX; 清清CFA1: MOV AL, BYTE PTR W1SI; ADC AL, BYTE PTR W2SIDAAMOV

16、SUMDI, ALINC SIDEC DILOOP A1MOV SUMDI, 0RCL SUMDI; 以上是得到加的結(jié)果，放在以上是得到加的結(jié)果，放在SUM中。下面是輸出到顯示器的程序語句中。下面是輸出到顯示器的程序語句MOV DX, OFFSET SUMMOV AH, 09INT 21H 42作業(yè)8.17 編寫求輸入算式加數(shù)1+加數(shù)2的和并送顯。（加數(shù)及其和均為4位（即指壓縮）BCD數(shù)，P262）w分析：要求先有屏幕顯示輸出加數(shù)1+加數(shù)2：，然后從鍵盤輸入兩個4個字節(jié)的BCD數(shù)，加完后送顯。w用到的變量：W1和W2因為從鍵盤輸入，均不確定是幾位十進(jìn)制，故需確定其最大位數(shù)不超過要用wW1 43

17、例6.2w將內(nèi)存（將內(nèi)存（10050）單元的內(nèi)容拆成兩段，每段）單元的內(nèi)容拆成兩段，每段4位，并將它位，并將它們分別們分別 存入內(nèi)存（存入內(nèi)存（10051）和（）和（10052）單元。即（）單元。即（10050）單元中的低單元中的低4位放入（位放入（10051）單元中的低）單元中的低4位，位， 而而（10050）單元中的高）單元中的高4位放入（位放入（10052）單元中的低）單元中的低4位。位。44開始開始初始化初始化用間址方法取數(shù)到用間址方法取數(shù)到ALAL用用ANDAND指令將該數(shù)指令將該數(shù)“與與”O(jiān)FHOFH取得取得低低4 4位，存入內(nèi)存（位，存入內(nèi)存（1005110051）單元）單元再取

18、出原始數(shù)到再取出原始數(shù)到ALAL邏輯右移得高邏輯右移得高4 4位，存入內(nèi)存（位，存入內(nèi)存（1005210052）單元）單元暫停暫停45程序段如下：wMOV AX, 1000HwMOV DS, AX ；給段寄存器DS賦值wMOV SI, 50HwMOV AL,SI ；把物理地址為10000H+0050H=10050Hw ； 中的存儲內(nèi)容給ALwAND AL, 0FH ；把AL中的前4位清0，取得低4位值wMOV SI+1, AL；把得到的低4位放到（10051H）單元wMOV AL, SI ；再取出需拆字節(jié)放到AL中wMOV CL, 4wSHR AL, CL ；邏輯右移4次，前4位補(bǔ)0；wMOV

19、 SI+2, AL ；放入（10052）單元AND AL， F0HMOVE SI+2, AL466-36-3、分枝結(jié)構(gòu)程序、分枝結(jié)構(gòu)程序兩分支結(jié)構(gòu)47多分支結(jié)構(gòu) 48例6.3 求AX累加器和BX寄存器中兩個無符號數(shù)之差的絕對值，結(jié)果放在內(nèi)存（2800）單元中。w分析：不知AX與BX中數(shù)的大小，故需先判斷誰大，然后用大的減小的才可求得絕對值，w 其流程圖如圖6-549開始開始初始化，清初始化，清CFCFAX-BX AXAX-BX AXAX AX 內(nèi)存（內(nèi)存（28002800和（和（2801)2801)單元單元暫停暫停AX-BX0AX-BX0AX-BX AXAX-BX AXBX BX 內(nèi)存（內(nèi)存（

20、28002800和（和（2801)2801)單元單元否否是是50相應(yīng)程序段如下 (p141)w CLCw SUB AX,BXw JC AA ；進(jìn)位位為1，就轉(zhuǎn)移到AAw MOV DI, 2800Hw MOV DI, AXw HLTwAA: SUB BX, AXw MOV DI, 2800Hw MOV DI, BXw HLT51例6.4 從外設(shè)71號中取一個數(shù)M，判斷其值是否在10和20之間，即10M20.如果M20H，則送0FFH給外設(shè)73H；如果M10,則送00H給外設(shè)73H； 如果10M1，并且放在內(nèi)存（，并且放在內(nèi)存（2001）單元中，而數(shù)據(jù)塊本）單元中，而數(shù)據(jù)塊本身是從（身是從（200

21、2）單元開始存放的，最后，把找出的）單元開始存放的，最后，把找出的最大值放到（最大值放到（2000）單元中。假設(shè)這段數(shù)據(jù)塊中的）單元中。假設(shè)這段數(shù)據(jù)塊中的數(shù)都是無符號的數(shù)都是無符號的8位數(shù)。位數(shù)。w（1）分析題目：此題必定是個循環(huán)程序，而且在處理部分應(yīng)包括判）分析題目：此題必定是個循環(huán)程序，而且在處理部分應(yīng)包括判斷分支環(huán)節(jié)。斷分支環(huán)節(jié)。 （2）根據(jù)指令系統(tǒng)，我們可以采用尋找最大值的計算方法。）根據(jù)指令系統(tǒng)，我們可以采用尋找最大值的計算方法。74 首先，我們用首先，我們用00值放在值放在AL累加器中作為最大值；累加器中作為最大值；然后，用數(shù)據(jù)塊的第一個數(shù)和然后，用數(shù)據(jù)塊的第一個數(shù)和AL中的數(shù)做比

22、較，如果中的數(shù)做比較，如果比比00大，則用這個數(shù)取代大，則用這個數(shù)取代00，放入，放入AL中；接著取出第中；接著取出第二個數(shù)與二個數(shù)與AL中的數(shù)做比較，如果比它大，取而代之，中的數(shù)做比較，如果比它大，取而代之，否則不取代，如此往復(fù)，直至最后一個數(shù)。這樣，最否則不取代，如此往復(fù)，直至最后一個數(shù)。這樣，最后后AL累加器中必定存放著最大的數(shù)。這就是尋找最大累加器中必定存放著最大的數(shù)。這就是尋找最大值的方法，而數(shù)據(jù)塊的總長度（數(shù)的個數(shù)）就是循環(huán)值的方法，而數(shù)據(jù)塊的總長度（數(shù)的個數(shù)）就是循環(huán)次數(shù)。次數(shù)。 （3）繪制出此計算過程的程序流程如圖）繪制出此計算過程的程序流程如圖6-l5所示。所示。757677

23、改為子程序時的程序段wMAX: PUSHFw PUSH AXw PUSH CXw PUSH SIwSTART: MOV SI, 2001Hw MOV CL, SIw INC SIw MOV AL, 00w MOV CH, 00HwLP: CLCw CMP AL, SIw JC BBw JMP AAwBB: MOV AL, SIwAA: INC SIw LOOP LPw MOV 2000H, AL w HLTw POP SIw POP CXw POP AXw POPFw RETSUB1 PROC NEAR/FARSUB1 PROC NEAR/FARSUB1 ENDPSUB1 ENDP78791、

24、調(diào)用程序和子程序在同一代碼段、調(diào)用程序和子程序在同一代碼段 子程序的類型應(yīng)為子程序的類型應(yīng)為NEAR cod1 segment CALL SUB1 . SUB1 PROC NEAR . RET SUB1 ENDP cod1 ends紅色部分為子程序紅色部分為子程序子程序調(diào)用方式介紹：子程序調(diào)用方式介紹：802、調(diào)用程序和子程序、調(diào)用程序和子程序不在同一代碼段不在同一代碼段子程序的類型應(yīng)為子程序的類型應(yīng)為FAR。子程序子程序SUB1的類型是的類型是FAR,可段間調(diào)用可段間調(diào)用,也可段內(nèi)調(diào)用也可段內(nèi)調(diào)用.CODE2 SEGMENT . SUB1 PROC NEAR . RET SUB1 ENDP

25、. CALL SUB1 .CODE2 ENDSCODE1 SEGMENT CALL FAR PTR SUB1 . CODE1 ENDS81 CODE2 SEGMENT . SUB1 PROC NEAR . SUB1 ENDP . CALL SUB1 ;段內(nèi)調(diào)用段內(nèi)調(diào)用 . CODE2 ENDS 子程序子程序SUB1的類型是的類型是FAR,可段間調(diào)用可段間調(diào)用,也可也可段內(nèi)調(diào)用段內(nèi)調(diào)用.826.6 查表程序查表程序w要點：要點：w1）確定表格的起始地址（或稱基地址）給）確定表格的起始地址（或稱基地址）給BXw2）確定要查找對象在表中的序號，（或稱索引值）給）確定要查找對象在表中的序號，（或稱索引

26、值）給AL。w3）要用到換碼指令）要用到換碼指令XLAT，將累加器中的值變?yōu)閮?nèi)存表，將累加器中的值變?yōu)閮?nèi)存表格中的某一個值。格中的某一個值。w注：表格的起始地址為內(nèi)存物理地址中的偏移地址注：表格的起始地址為內(nèi)存物理地址中的偏移地址83例例6.9： 在在5.2節(jié)中表節(jié)中表5-2所列的十進(jìn)制的所列的十進(jìn)制的7段顯示碼段顯示碼實例，用程序來實現(xiàn)，假設(shè)這段數(shù)據(jù)存放在實例，用程序來實現(xiàn)，假設(shè)這段數(shù)據(jù)存放在2000H開始的內(nèi)存中，取出開始的內(nèi)存中，取出“5”所對應(yīng)的所對應(yīng)的7段碼。段碼。w程序段為：wSTART: MOV BX, 2000Hw MOV AL, 5w XLATw HLT84例例2 編一子程序

27、利用編一子程序利用XLAT指令把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成指令把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼。假設(shè)碼。假設(shè)ASCII碼存放在以碼存放在以DAT1為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中，對為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)放在以應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)放在以DAT2為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中，轉(zhuǎn)換結(jié)為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中，轉(zhuǎn)換結(jié)果送以果送以DAT3為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中。為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中。w分析：首地址即基址分析：首地址即基址DAT1送給送給BX，ASCII碼表總共有碼表總共有7FH（即（即128）個字符。所以索引值要從個字符。所以索引值要從0變到變到128（存放在（存放在DAT2為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中），需要用到循環(huán)將得到的值送到以

28、中），需要用到循環(huán)將得到的值送到以DAT3為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中。為首地址的數(shù)據(jù)區(qū)中。w查表核心程序語句為：查表核心程序語句為：w MOV BX, 2000H（表的首地址）（表的首地址）w MOV AL, 5（表中對應(yīng)的偏移量，即索引值）（表中對應(yīng)的偏移量，即索引值）w XLATw此程序段的結(jié)果是將查到的結(jié)果送到累加器此程序段的結(jié)果是將查到的結(jié)果送到累加器AX中中85wSUB1 PROC NEARwSTART: LEA SI, DAT2；或為MOV SI, DAT2w LEA DI, DAT3; 或為 MOV DI, DAT3w MOV BX, DAT1w MOV CX, 16wLP1: MOV

29、AL, SI; 或為 LODSB ,即從RAM AX/ALw XLATw MOV DI, AL; STOSB, 即從AX/AL RAMw INC SI ;若用了LODSB與STOSB,則不用此兩句，w INC DI ； 因為串操作時SI和DI作自動增量修改w LOOP LP1w w RETwSUB1 ENDPw POP ALPOP ALP0P CXP0P CXPOP DIPOP DIPOP SIPOP SIPOP BXPOP BXPUSH BXPUSH BXPUSH SIPUSH SIPUSH DIPUSH DIPUSH CXPUSH CXPUSH ALPUSH AL861、 用串操作指令實現(xiàn)

30、用串操作指令實現(xiàn):先將先將100H個數(shù)從個數(shù)從2170H單元處搬到單元處搬到1000H1單元處單元處,然后從中檢索等于然后從中檢索等于AL中字符的單元中字符的單元,并將此單元換成空格字符并將此單元換成空格字符.2、從、從60H個元素中尋找一個最大的值個元素中尋找一個最大的值,并放到并放到AL中中. 假設(shè)這假設(shè)這60個元素防在個元素防在DATA1開始的單元中開始的單元中.3、在、在DS段有一個從段有一個從TABLE開始的由開始的由160個字符組成的鏈表個字符組成的鏈表,設(shè)計一個程序設(shè)計一個程序,實現(xiàn)對此表進(jìn)行搜索實現(xiàn)對此表進(jìn)行搜索,找到第一個非零元素后找到第一個非零元素后,將此單元和下一個單元將此單元和下一個單元清零清零.87 題題1: 用串操作指令實現(xiàn)用串操作指令實現(xiàn):先將先將10