1、 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
2、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3BCD 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）CFAFZFOFSFPF087H +034H00BB000001087H -034H0053000001087H *034H1B6C000001087H/034H0002(1F)0000010C2H+5FH01210100010C2H-5FH0063
3、0100010C2H*5FH47FE0100010C2H/5FH0002(04)010001开始结束将两组数据分别存入AX，BX中，将二者中的数据相加，存入AX中将两组数据分别存入AX，BX中，用AX中数据减去BX中数据，存入AX中将两组数据分别存入AX，BX中，将二者中的数据相乘，存入AX中将两组数据分别存入AX，BX中，用AX中数据除以BX中数据，存入AX中1. 流程图2.程序代码：DATAS SEGMENTDATAS ENDSSTACKS SEGMENTSTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSSTART: MO
4、V AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,0C2HMOV BX,5FHADD AX,BX;add MOV AX,0C2HMOV BX,5FHSUB AX,BX;sub MOV AX,0C2HMOV BX,5FHMUL BX;mul MOV AX,0C2HMOV BX,5FHDIV BX ;divMOV AH,4CH INT 21HCODES ENDSEND START（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（NV UP）代表标志寄存器的值 。4. 结果分析：由资料可得：1.CF(carry f
5、lag)：进位标志位，运算结果需要进位为1，不需进位为02.PF(parity flag)：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(auxiliary flag)：辅助进位标志，第3位有进位为1，无进位为04.ZF(zero flag)：零标志位，当运算结果为零时ZF=1,否则ZF=0。5.SF(sign flag)：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(overflow flag)：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
6、：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。FIRST DW 45H，82H，96H，57HS
7、ECOND DW 12H，46H，83H，45H16进制结果10进制结果FIRST +SECOND00 57 C9 19 9CH00 58 29 80 02DFIRST -SECOND00 33 3C 13 12H00 33 36 13 12D1.流程图SI，DI，CX均自减1将FIRSTSI+3与SECONDSI+3存入AL、BL，带进位相加，再加上CF的值。结果存入THIRDDI+4中。设定寄存器初始值SI=0，DI=0，CX=3，作为计数器开始取值是否加到最高位（CX=0）将AX值强制显示在THIRDDI+4中（若有高位则存入THIRDDI+5）带进位相加存入AX将FIRSTSI+3与S
8、ECONDSI+3存入AL、BL单字节扩展为双字节设置寄存器值为SI=0，DI=5，CX=3否是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：DATAS SEGMENTFIRST DB 45H,82H,96H,57HSECOND DB 12H,46H,83H,45H THIRD DB 10 DUP(?);注意保证数组空间足够大FORTH DB 10 DUP(?)DATAS ENDSSTACKS SEGMENTST
9、ACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSSTART: MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV SI,0 MOV DI,0 MOV CX,3;设置寄存器值，作为计数器L1: ;十六进制显示加法 MOV AL,FIRSTSI+3 MOV BL,AL MOV AL,SECONDSI+3 ADC AL,BL MOV THIRDDI+4,AL DEC SI DEC DI DEC CX JNZ L1;若CX不为零，则未到最高位，循环 DEC DI;CX为零，跳出循环 MOV AL,FIRSTSI+3 CBW;扩充，符号
10、位存入AH MOV BX,AX MOV AL,SECONDSI+3 CBW ADC AX,BX MOV WORD PTR THIRDDI+4,AX;将AX强制显示。即高位存入下一位。 MOV DI,5;重置寄存器值，避开加法结果位置。 MOV SI,0 MOV CX,3L2:;十六进制显示减法MOV AL,FIRSTSI+3 MOV BL,SECONDSI+3 SBB AL,BL MOV THIRDDI+4,AL DEC SI DEC DI DEC CX JNZ L2 DEC DI MOV AL,FIRSTSI+3 CBW MOV BL,SECONDSI+3 CBW SBB AX,BX MOV
11、 WORD PTR THIRDDI+4,AX MOV DI,0 MOV SI,0 MOV CX,3L3:;十进制显示加法 MOV AL,FIRSTSI+3 MOV BL,AL MOV AL,SECONDSI+3 ADC AL,BL DAA;显示为十进制 MOV FORTHDI+4,AL DEC SI DEC DI DEC CX JNZ L3 DEC DI MOV AL,FIRSTSI+3 CBW MOV BX,AX MOV AL,SECONDSI+3 CBW ADC AX,BX DAA MOV WORD PTR FORTHDI+4,AX MOV DI,5 MOV SI,0 MOV CX,3L4
12、:;十进制显示减法MOV AL,FIRSTSI+3 MOV BL,SECONDSI+3 SBB AL,BL DAS MOV FORTHDI+4,AL DEC SI DEC DI DEC CX JNZ L4 DEC DI MOV AL,FIRSTSI+3 CBW MOV BL,SECONDSI+3 CBW SBB AX,BX DAS MOV WORD PTR FORTHDI+4,AX MOV AH,4CH INT 21HCODES ENDSEND START3.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，
13、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。开始结束计算x*y取值计算x*y+z计算x*y+z-328计算x*y+z-328-v计算（x*y+z-328-v）/y1.流程图2.程序代码DATAS SEGMENTX DW 0FF3HY DW 1117HZ DW 000FHV DW 5B12HDATAS ENDSSTA
14、CKS SEGMENTSTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSSTART: MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,X IMUL Y ;x*y，保存在DX,AX中 MOV CX,AX MOV BX,DX ;此时DX,AX存入BX,DX中 MOV AX,Z ;扩展，存入AX CWD ADD CX,AX ADC BX,DX SUB CX,328 SBB BX,0 MOV AX,V CWD SUB CX,AX SBB BX,DX IDIV Y MOV AH,4CH INT 21HCODES ENDSEND START3. 调试结果经检验结果正确4. 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。
