匯編語言程序設(shè)計的基本方法

第四章程序設(shè)計的基本方法微機原理與接口技術(shù)

二月2324.4匯編語言程序設(shè)計方法4.4.1概述4.4.2分支程序設(shè)計4.4.3循環(huán)程序設(shè)計4.4.4子程序設(shè)計3設(shè)計一個程序要點：認(rèn)真分析問題的需求，選擇好解決方法；針對選定的算法，編寫高質(zhì)量的程序。一個高質(zhì)量的程序不僅要滿足設(shè)計的要求，而且還應(yīng)盡可能實現(xiàn)以下幾點：（1）結(jié)構(gòu)清晰、簡明、易讀、易調(diào)試。結(jié)構(gòu)好（2）執(zhí)行速度快。

效率高（3）占用存儲空間少。

資源少4.4.1概述4（1）分析問題，選擇合適的解題方法。（2）根據(jù)具體問題，確定輸入輸出數(shù)據(jù)的格式。（3）分配存貯區(qū)并給變量命名(包括分配寄存器)。（4）繪制程序的流程圖，即將解題方法和步驟用程序流程圖的形式表示出來。（5）根據(jù)流程圖編寫程序。（6）靜態(tài)檢查與動態(tài)調(diào)試。匯編語言程序設(shè)計的一般步驟5幾種框圖符號起始、終止框判斷框處理說明框子程序或過程調(diào)用框流向框連接框YN112126分支程序的特點：根據(jù)不同情況作出不同的處理，程序結(jié)構(gòu)分成了若干支路。分支的結(jié)構(gòu)形式：(1)(2)結(jié)構(gòu)特點：程序運行方向是向前的，條件確定，只能執(zhí)行分支中的一個。機器根據(jù)不同的情況作出判定，有選擇的執(zhí)行相應(yīng)的分支。這類程序稱之為分支程序。NY判定條件分支1分支2相當(dāng)于C語言的if、else…判定條件分支1分支2相當(dāng)于C語言的switch()分支n4.4.2分支程序設(shè)計7（1）分支由條件轉(zhuǎn)移指令產(chǎn)生，不同條件通過FLAGS的標(biāo)志位狀態(tài)（0或1）反映出來；（2）轉(zhuǎn)移指令不影響FLAGS的標(biāo)志位，可連續(xù)使用轉(zhuǎn)移指令，產(chǎn)生多個分支。例：可以產(chǎn)生如下的多個分支。CMPBYTEPTRARRAY[BX],0

JLEL1;小于等于0，轉(zhuǎn)移到L1┇分支1;大于0L1:JLNEXT;小于0，轉(zhuǎn)移到NEXT ┇分支2;等于0NEXT: ┇分支3;小于0問題：計算機怎樣判斷這些分支？8選擇合適的轉(zhuǎn)移指令；為每個分支安排出口；將分支中的公共部分盡量放到分支前或分支后的公共程序段中；流程圖、程序?qū)?yīng)；調(diào)試時，逐分支檢查。分支程序設(shè)計要點9特點：（1）改變程序的執(zhí)行順序，即改變指令指針CS:IP的值；（2）不改變標(biāo)志位。4.4.2.1轉(zhuǎn)移指令設(shè)計分支程序的時候，關(guān)鍵在于根據(jù)需要，根據(jù)各個標(biāo)志位的不同狀態(tài)，選用合適的轉(zhuǎn)移指令。10轉(zhuǎn)移指令條件轉(zhuǎn)移無條件轉(zhuǎn)移簡單條件轉(zhuǎn)移(10條)無符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移(4)有符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移(4)段內(nèi)直接、段間直接段內(nèi)間接、段間間接轉(zhuǎn)移指令的分類111無條件轉(zhuǎn)移指令格式：JMP標(biāo)號作用：①使CPU無條件地轉(zhuǎn)移到指令指明的目的地址處（標(biāo)號指定）執(zhí)行，轉(zhuǎn)移的范圍大，靈活性大；②不能構(gòu)成分支程序，但可將各分支的出口重新匯集在一起；CMPARRAY[BX],BYTEPTR0JLE L1;小于等于0

┇分支1;大于0

JMPGO1L1:JLNEXT;小于0

┇分支2;等于0JMPGO1NEXT:┇分支3;小于0GO1:;所有分支匯集12③某些條件轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)移的范圍超過它規(guī)定的范圍時，

用JMP搭橋。例：JLL1;小于0時轉(zhuǎn)L1┇L1:……可改為如下指令串：

JGEL0;大于等于0時轉(zhuǎn)L0

JMPL1;小于0時無條件轉(zhuǎn)L1L0:……┇L1:……1無條件轉(zhuǎn)移指令;超過了規(guī)定的轉(zhuǎn)移范圍13根據(jù)所處的位置分類：段內(nèi)轉(zhuǎn)移：要轉(zhuǎn)移的目的地址與指令本身在同一段；段間轉(zhuǎn)移：要轉(zhuǎn)移的目的地址與指令本身在不同段。根據(jù)尋址的方式分類：直接方式轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)移到標(biāo)號。間接方式轉(zhuǎn)移：從存儲器或寄存器中得到轉(zhuǎn)移目的地的段地址和偏移地址。1無條件轉(zhuǎn)移指令14格式名稱功能JMP標(biāo)號段內(nèi)直接(IP)+位移量IPJMPOPD段內(nèi)間接(OPD)IPJMP[FARPTR

]標(biāo)號段間直接標(biāo)號的EAIP段首址CSJMPOPD段間間接(OPD)IP(OPD+2)CS1無條件轉(zhuǎn)移指令15例：JMPNEXT

——直接方式的無條件轉(zhuǎn)移指令JMPWORDPTR[BX]

——段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移指令(16位段)JMPDWORDPTR[BX]——DS:[BX]指向的雙字單元中存放著EA和段首址(16位段)1無條件轉(zhuǎn)移指令例162條件轉(zhuǎn)移指令條件轉(zhuǎn)移指令語句格式：

操作符標(biāo)號JX

標(biāo)號功能：如果轉(zhuǎn)移條件滿足，則標(biāo)號的EA（立即數(shù)）→IP否則，執(zhí)行緊跟轉(zhuǎn)移指令之后的那條指令。172條件轉(zhuǎn)移指令例如：

┋JZNEXTINCAX┋NEXT：DECCX┋E9000140……49…0100H0103H0203HJZNEXTINCAXDECAX位移量=標(biāo)號EA–下一條指令EA有符號數(shù)位移量182簡單條件轉(zhuǎn)移特點：只能是段內(nèi)直接跳轉(zhuǎn)，即：（1）用立即數(shù)改變IP的值，不改變CS。（2）為有符號數(shù)，>0向前轉(zhuǎn)，否則往回轉(zhuǎn)。（3）16位段：匯編程序計算的位移量在IF-128～127之間時，翻譯成8位有符號數(shù)；

ELSEIF-32768～32767間時，翻譯成16位有符號數(shù)；ELSEERROR。

19JZ/JE

ZF=1時，轉(zhuǎn)移JNZ/JNE

ZF=0時，轉(zhuǎn)移JS

SF=1時，轉(zhuǎn)移JNS

SF=0時，轉(zhuǎn)移JO

OF=1時，轉(zhuǎn)移JNO

OF=0時，轉(zhuǎn)移JC

CF=1時，轉(zhuǎn)移JNC

CF=0時，轉(zhuǎn)移JP/JPE

PF=1時，轉(zhuǎn)移JNP/JPO

PF=0時，轉(zhuǎn)移運算結(jié)果為0運算結(jié)果不為0運算結(jié)果為負(fù)數(shù)運算結(jié)果不為負(fù)數(shù)運算結(jié)果溢出運算結(jié)果沒有溢出運算產(chǎn)生進位借位運算沒有產(chǎn)生進位借位結(jié)果低8位1的個數(shù)為偶數(shù)結(jié)果低8為1的個數(shù)為奇數(shù)(1)簡單條件轉(zhuǎn)移指令20JZL1MOVAX,0……L1:ZF=1?MOVAX,0……NYL1:指令與流程圖的對應(yīng)關(guān)系21特點：①根據(jù)單一標(biāo)志位確定轉(zhuǎn)移方向；②當(dāng)超出轉(zhuǎn)移范圍時，可用JMP搭橋；③不能作段間轉(zhuǎn)移，不得作間接轉(zhuǎn)移；④

不影響FLAGS的標(biāo)志位，可連續(xù)使用轉(zhuǎn)移指令，產(chǎn)生多個分支。(1)簡單條件轉(zhuǎn)移指令22例：分析以下程序段，指出所完成的功能。

┋ MOVY，-1 MOVAX，X CMPAX，0 JEEXIT1 ADDAX，1000HJOOVERJNSEXIT1NEGAXEXIT1：MOVY，AXEXIT0：MOVAH，4CHINT21HOVER：LEADX，OVERFMOVAH，9INT21HJMPEXIT0DATASEGMENTXDWnYDW0OVERFDB0AH，0DH，‘ISoverflow！$’DATAENDS23無符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令往往跟在比較指令之后；根據(jù)與無符號數(shù)特征有關(guān)條件標(biāo)志CF和ZF的組合決定轉(zhuǎn)移方向。

JA/JNBE

短標(biāo)號

當(dāng)CF=0且ZF=0時，轉(zhuǎn)移

JAE/JNB

短標(biāo)號當(dāng)CF=0或者ZF=1時，轉(zhuǎn)移JB/JNAE

短標(biāo)號當(dāng)CF=1且ZF=0時，轉(zhuǎn)移JBE/JNA

短標(biāo)號當(dāng)CF=1或者ZF=1時，轉(zhuǎn)移(2)無符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令24①大于轉(zhuǎn)（即不小于且不等于轉(zhuǎn)）JA/JNBE條件標(biāo)志：CF=0且ZF=0時轉(zhuǎn)移用于兩個無符號數(shù)a、b的比較，若a>b則實現(xiàn)轉(zhuǎn)移查看a，b兩數(shù)相減的結(jié)果：a-bCMPa,bCF(有沒有借位)ZF(相不相等)a>ba-b00a=ba-b01a<ba-b10一般用法：CMPOPD,OPS;（OPD）＞（OPS）轉(zhuǎn)JAP(2)無符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令25②大于或等于轉(zhuǎn)(即不低于轉(zhuǎn))JAE/JNB條件標(biāo)志：CF=0或ZF=1時轉(zhuǎn)移即（OPD）≥(OPS)時轉(zhuǎn)，等價于指令JNC(兩數(shù)相等的時候ZF=1，那么CF=0)③小于或等于轉(zhuǎn)(即不高于轉(zhuǎn))JBE/JNA條件標(biāo)志：CF=1或ZF=0時轉(zhuǎn)移即(OPD)≤(OPS)時轉(zhuǎn)，④小于轉(zhuǎn)(即不高于等于轉(zhuǎn))JB/JNAE條件標(biāo)志：CF=1且ZF=0時轉(zhuǎn)移即(OPD)＜(OPS)轉(zhuǎn)等價于指令JC(因為CF=1，則ZF=0)(2)無符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令26JG/JNLE

短標(biāo)號

當(dāng)SF=OF且ZF=0時，轉(zhuǎn)移JGE/JNL

短標(biāo)號

當(dāng)SF=OF或者ZF=1時，轉(zhuǎn)移JL/JNGE

短標(biāo)號

當(dāng)SF≠OF且ZF=0時，轉(zhuǎn)移JLE/JNG

短標(biāo)號當(dāng)SF≠OF或者ZF=1時，轉(zhuǎn)移(3)有符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令27問題：CF和ZF標(biāo)志位是否可以作為判斷有符號數(shù)比較大小的標(biāo)志位？來看兩有符號數(shù)相減的結(jié)果：A-B，A，B取值有下列幾種情況：ABA-B取值CFZFSFOFA=B0100++A>B0000++A<B1010+-A-B無溢出0000+-A-B有溢出0011-+A-B無溢出1010-+A-B有溢出1001--A>B1000--A<B0010不能用CF、ZF的組合來判斷有符號數(shù)的大小，而用SF、OF、ZF組合。

28①

小于轉(zhuǎn)（或不大于等于轉(zhuǎn)）JL/JNGE功能：SFOF=1(SF≠OF)且ZF=0轉(zhuǎn)（異或為1時轉(zhuǎn)移）。（兩數(shù)相減，差為負(fù)就說明（OPD）小于（OPS），為什么不僅僅判斷SF=1，用JS呢？沒有溢出時可以，有溢出的時候結(jié)果為正）設(shè)（OPD）-（OPS）有：SFOFSFOF000011101110結(jié)果為正無溢出，說明OPD>=OPS，不轉(zhuǎn)移結(jié)果為正有溢出，說明真正結(jié)果應(yīng)為負(fù)(OPD小)，轉(zhuǎn)移結(jié)果為負(fù)無溢出，說明OPD<OPS，應(yīng)轉(zhuǎn)移結(jié)果為負(fù)有溢出，說明真正結(jié)果應(yīng)為正，不轉(zhuǎn)移(3)有符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令29②大于等于轉(zhuǎn)(或不小于0轉(zhuǎn))JGE/JNL條件：SFOF=0或ZF=1轉(zhuǎn)移，即SF=OF或ZF=1轉(zhuǎn)。用于兩帶符號數(shù)比較，若A≥B則條件滿足，實現(xiàn)轉(zhuǎn)移。③大于轉(zhuǎn)(或不小于等于轉(zhuǎn))JG/JNLE條件：SFOF=0且ZF=0轉(zhuǎn)，即SF=OF且ZF=0轉(zhuǎn)。④小于等于轉(zhuǎn)（或不大于0轉(zhuǎn)）JLE/JNLE條件：SFOF=1或ZF=1轉(zhuǎn)移，即SF≠OF或ZF=1轉(zhuǎn)。(3)有符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令30例1：請實現(xiàn)：(AX)小于0轉(zhuǎn)A處執(zhí)行。CMPAX,0JLATESTAX,8000HJNZAANDAX,AXJLAADDAX,0JLASUBAX,0JLAORAX,0JLA31例2：(AX)+(-2)=>AX，如果結(jié)果小于0轉(zhuǎn)L。ADDAX，-2JLL問題：可以用JS嗎？No18001H-327670FFFEH-2

7FFFH

此例中不能用JS，因為當(dāng)(AX)=8001H時(即-7FFFH的補碼)說明兩負(fù)數(shù)相加結(jié)果為正，產(chǎn)生溢出，僅用JS不發(fā)生轉(zhuǎn)移。而此時OF=1、SF=0，SFOF=1，發(fā)生轉(zhuǎn)移。該例說明JL本質(zhì)上是判斷運算結(jié)果是否為負(fù)，而不僅僅是(OPD)<(OPS).可見，對于有符號數(shù)，只用一個標(biāo)志位來判斷是否轉(zhuǎn)移往往會造成錯誤。要用有符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令，除非是和0進行比較。32例3：清除數(shù)據(jù)段中EA為8002H~2000H號字中的內(nèi)容為0。MOVBX，8002HL:MOVWORDPTR［BX］，0SUBBX，2CMPBX，2000HJAEL;問題：此處用JGE會怎樣?JNB呢?不能循環(huán)，因為清第一個字后，EA修改為8000H，為負(fù)，跳出循環(huán)。地址是一種無符號數(shù)。33根據(jù)以上各條件指令的選用，可總結(jié)如下：1.簡單轉(zhuǎn)移指令用在TEST、CMP、AND、OR后面，測試某一標(biāo)志位是否滿足條件；用在算術(shù)運算指令后，測試某一標(biāo)志位是否滿足條件；在循環(huán)計數(shù)控制中，用來判斷循環(huán)是否結(jié)束(JZ/JE/JNZ/JNE)。2.有符號數(shù)的條件轉(zhuǎn)移指令用在CMP后面，比較帶符號數(shù)大小，確定轉(zhuǎn)移方向；用在算術(shù)運算指令后面，根據(jù)結(jié)果正負(fù)確定轉(zhuǎn)移方向；用在OR，AND后面，根據(jù)結(jié)果正負(fù)確定轉(zhuǎn)移方向。3.無符號數(shù)的條件轉(zhuǎn)移指令用作無符號數(shù)的比較---地址的比較、ASCII碼比較；用于循環(huán)控制。34例1：從鍵盤輸入0~9中任一自然數(shù)，求其立方值。若輸入的字符不是0~9中的數(shù)字，則顯示“InputError!”從鍵盤輸入一個字符是0~9中的某一個數(shù)求其立方顯示輸入錯結(jié)束Y開始N35從鍵盤輸入一個字符是