算術(shù)運(yùn)算指令

第三章指令系統(tǒng)（3）13.2.2算術(shù)運(yùn)算指令涉及兩種類型數(shù)據(jù):無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)。對(duì)加減法指令，無符號(hào)和有符號(hào)數(shù)可采用同一套指令，但應(yīng)注意：參加的操作數(shù)必須都是無符號(hào)數(shù)或都是有符號(hào)數(shù)。需使用不同的標(biāo)志位來檢查無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果是否溢出。第三章指令系統(tǒng)（3）2兩個(gè)8位數(shù)相加時(shí)有4種情況：①無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)均不溢出二進(jìn)制相加無符號(hào)數(shù)加有符號(hào)數(shù)加

000010008+8+00011110

+30

+(+30)0010011038+38

結(jié)果38 CF=0OF=0第三章指令系統(tǒng)（3）3②無符號(hào)數(shù)溢出

000010008+8+11111101

+253

+(-3)100000101261+5

結(jié)果為5 CF=1 OF=0③有符號(hào)數(shù)溢出

000010008+8+01111101

+125

+（+125）

10000101133+133

結(jié)果為-123CF=0OF=1（補(bǔ)碼表示）第三章指令系統(tǒng)（3）4④無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)均溢出

10001000136-120+11110111

+247

+（-9）101111111383-129

結(jié)果127CF=1OF=1

上面四種情況說明，CF標(biāo)志可用來表示無符號(hào)數(shù)的溢出，OF標(biāo)志可用來表示有符號(hào)數(shù)的溢出。有符號(hào)數(shù)的溢出是一種出錯(cuò)狀態(tài)，在運(yùn)算過程中應(yīng)當(dāng)避免。第三章指令系統(tǒng)（3）51.加法指令共有5條:(1)不帶進(jìn)位的加法指令A(yù)DD

格式：ADD acc,dataADD mem/reg,dataADDmem/reg1,mem/reg2例：ADD AL，30HADD AX，[BX+20H]ADD CX，SIADD [DI]，200HADD指令對(duì)標(biāo)志位（指狀態(tài)標(biāo)志）都有影響。第三章指令系統(tǒng)（3）6(2)帶進(jìn)位位的加法指令A(yù)DC

ADC指令在形式上和功能上都有與ADD類似，只是相加時(shí)還要包括進(jìn)位標(biāo)志CF的內(nèi)容，例如：

ADCAL，68H;AL←(AL)+68H+(CF) ADCAX，CX;AX←(AX)+(CX)+(CF)ADCBX，[DI];BX←(BX)+[DI+1][DI]+(CF)第三章指令系統(tǒng)（3）7ADC指令主要用于多字節(jié)加法運(yùn)算中例:有兩個(gè)4字節(jié)的無符號(hào)數(shù)相加：

2C56F8AC+309E47BE=？設(shè)被加數(shù)、加數(shù)分別存放在BUFFER1及BUFFER2開始的兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，結(jié)果放回BUFFER1存儲(chǔ)區(qū)，如下頁(yè)圖所示。因CPU只能進(jìn)行8位或16位的加法運(yùn)算，為此可將加法分4次或2次進(jìn)行。56H2CHBEH47HBUFFER1BUFFER2ACHF8H9EH30H被加數(shù)加數(shù)數(shù)據(jù)段多字節(jié)加法示意圖

......第三章指令系統(tǒng)（3）8程序段如下：

MOVCX，4;置循環(huán)次數(shù)

MOVSI，0;置SI初值為零

CLC;清進(jìn)位標(biāo)志CFLL：

MOVAL，BUFFER2[SI] ADC BUFFER1[SI]，AL;帶進(jìn)位加

INC SI;(SI)+1DEC CX;(CX)-1JNZLL;若(CX)0,則轉(zhuǎn)LL思考：若最高位有進(jìn)位，如何改？第三章指令系統(tǒng)（3）9格式：INCreg/mem功能：類似于C語言中的++操作：對(duì)指定的操作數(shù)加1例：INCALINCSIINCBYTEPTR[BX+4]注：本指令不影響CF標(biāo)志。3)加1指令I(lǐng)NC（單操作數(shù)指令）第三章指令系統(tǒng)（3）10ADD/ADC對(duì)條件標(biāo)志位(CF/OF/ZF/SF)的影響：CF位表示無符號(hào)數(shù)相加的溢出。OF位表示帶符號(hào)數(shù)相加的溢出。1結(jié)果為負(fù)0非負(fù)SF=1結(jié)果為00非零ZF=1和的最高有效位有向高位的進(jìn)位0無進(jìn)位CF=1兩個(gè)操作數(shù)符號(hào)相同，而結(jié)果符號(hào)與之相反0無溢出OF=第三章指令系統(tǒng)（3）11(1)不考慮借位的減法指令SUB格式：SUBdest,src操作：dest←(dest)-(src)注：1.源和目的操作數(shù)不能同時(shí)為存儲(chǔ)器操作數(shù)

2.立即數(shù)不能作為目的操作數(shù)指令例子：SUBAL，60HSUB[BX+20H]，DXSUBAX，CX2.減法指令第三章指令系統(tǒng)（3）12SBB指令主要用于多字節(jié)的減法。格式：SBBdest,src操作：dest←(dest)-(src)-(CF)指令例子：SBBAX，CXSBBWORDPTR[SI]，2080HSBB[SI],DX(2)考慮借位的減法指令SBB第三章指令系統(tǒng)（3）13例：x、y、z均為32位數(shù)，分別存放在地址為X,X+2；Y,Y+2；Z,Z+2的存儲(chǔ)單元中，用指令序列實(shí)現(xiàn)wx+y+24-z，結(jié)果放在W,W+2單元中。MOVAX,XMOVDX,X+2ADDAX,YADCDX,Y+2;x+yADDAX,24ADCDX,0;x+y+24

SUBAX,Z

SBBDX,Z+2;x+y+24-zMOVW,AXMOVW+2,DX;結(jié)果存入W,W+2單元第三章指令系統(tǒng)（3）14作用類似于C語言中的”－－”操作符。格式：DECopr 操作：opr←(opr)-1指令例子：DECCLDECBYTEPTR[DI+2]

DECSI(3)減1指令DEC第三章指令系統(tǒng)（3）15格式：NEGopr操作：opr←0-(opr)對(duì)一個(gè)操作數(shù)取補(bǔ)碼相當(dāng)于用0減去此操作數(shù)，故利用NEG指令可得到負(fù)數(shù)的絕對(duì)值。例：若(AL)=0FCH，則執(zhí)行NEGAL 后，

(AL)=04H，CF=1本例中，0FCH為-4的補(bǔ)碼,執(zhí)行求補(bǔ)指令后,即得到4(-4的絕對(duì)值)。(4)求補(bǔ)指令NEG第三章指令系統(tǒng)（3）16SUB/SBB對(duì)標(biāo)志位(CF/OF/ZF/SF)的影響CF=1表示無符號(hào)數(shù)減法溢出。OF=1表示帶符號(hào)數(shù)減法溢出。NEG指令對(duì)CF/OF的影響：CF：操作數(shù)為0時(shí)，求補(bǔ)的結(jié)果使CF=0，否則CF=1。OF：字節(jié)運(yùn)算對(duì)-128求補(bǔ)或字運(yùn)算對(duì)-32768求補(bǔ)時(shí)OF=1，否則OF=0。1被減數(shù)的最高有效位有向高位的借位0無借位CF=1兩個(gè)操作數(shù)符號(hào)相反，而結(jié)果的符號(hào)與減數(shù)相同0否OF=第三章指令系統(tǒng)（3）17格式：CMPdest,src操作：(dest)-(src)CMP也是執(zhí)行兩個(gè)操作數(shù)相減,但結(jié)果不送目標(biāo)操作數(shù),其結(jié)果只反映在標(biāo)志位上。指令例子：CMPAL，0AHCMPCX，SICMPDI，[BX+03](5)比較指令CMP第三章指令系統(tǒng)（3）18根據(jù)標(biāo)志位來判斷比較的結(jié)果1)根據(jù)ZF判斷兩個(gè)數(shù)是否相等。若ZF=1,則兩數(shù)相等。2)若兩個(gè)數(shù)不相等,則分兩種情況考慮:①比較的是兩個(gè)無符號(hào)數(shù)若CF=0,則dest＞src;若CF=1,則dest＜src。②比較的是兩個(gè)有符號(hào)數(shù)若OF⊕SF=0，則dest＞src;

若OF⊕SF=1，則dest＜src。第三章指令系統(tǒng)（3）19比較指令在使用時(shí)，一般在其后緊跟一條條件轉(zhuǎn)移指令，根據(jù)結(jié)果決定程序的流向。舉例：比較AL、BL、CL中帶符號(hào)數(shù)的大小，將最小數(shù)放在AL中。程序：CMPAL,BL；AL和BL比較

JNGBBB

；若AL≤BL,則轉(zhuǎn)

XCHGAL,BL；若AL＞BL,則交換

BBB:CMPAL,CL；AL和CL比較

JNGCCC；若AL≤CL,則轉(zhuǎn)

XCHGAL,CL；若AL＞CL,則交換

CCC:HLT第三章指令系統(tǒng)（3）20進(jìn)行乘法時(shí)：8位*8位→16位乘積 16位*16位→32位乘積(1)無符號(hào)數(shù)的乘法指令MUL(MEM/REG)格式：MULsrc操作：字節(jié)操作數(shù)(AX)(AL)×(src)

字操作數(shù)(DX,AX)(AX)×(src)指令例子：MULBL；(AL)×(BL),乘積在AX中

MULCX；(AX)×(CX),乘積在DX,AX中

MULBYTEPTR[BX]3.乘法指令

第三章指令系統(tǒng)（3）21格式與MUL指令類似，只是要求兩操作數(shù)均為有符號(hào)數(shù)。指令例子：

IMULBL；(AX)←(AL)×(BL)IMULWORDPTR[SI]；(DX,AX)←(AX)×([SI+1][SI])

(2)有符號(hào)數(shù)乘法指令I(lǐng)MUL注意：MUL/IMUL指令中●AL(AX)為隱含的乘數(shù)寄存器；

●

AX(DX,AX)為隱含的乘積寄存器；

●

SRC不能為立即數(shù)；

●除CF和OF外，對(duì)其它標(biāo)志位無定義。第三章指令系統(tǒng)（3）22乘法指令對(duì)CF/OF的影響：00乘積的高一半為零11否MUL指令:CF/OF=00乘積的高一半是低一半的符號(hào)擴(kuò)展11否

IMUL指令:CF/OF=例：(AL)=A5H(-5B)，(BL)=11H(1)IMULBL;(AX)(AL)×(BL)

;A5×11-5B×11=-060BF9F5;(AX)=F9F5HCF=OF=1(2)MULBL;(AX)(AL)×(BL)

;A5×11=0AF5;(AX)=0AF5HCF=OF=1第三章指令系統(tǒng)（3）234.除法指令進(jìn)行除法時(shí)：16位/8位→8位商

32位/16位→16位商對(duì)被除數(shù)、商及余數(shù)存放有如下規(guī)定： 被除數(shù)商余數(shù)字節(jié)除法AX ALAH字除法 DX:AXAXDX第三章指令系統(tǒng)（3）24格式：DIVsrc操作：字節(jié)操作:

(AL)(AX)/(SRC)的商

(AH)(AX)/(SRC)的余數(shù)字操作:

(AX)(DX,AX)/(SRC)的商

(DX)(DX,AX)/(SRC)的余數(shù)指令例子：DIVCLDIVWORDPTR[BX]注：若除數(shù)為零或AL中商大于FFH(或AX中商大于FFFFH)，則CPU產(chǎn)生一個(gè)類型0的內(nèi)部中斷。(1)無符號(hào)數(shù)除法指令DIV第三章指令系統(tǒng)（3）25(2)有符號(hào)數(shù)除法指令I(lǐng)DIV格式：IDIVsrc操作與DIV類似。商及余數(shù)均為有符號(hào)數(shù),且余數(shù)符號(hào)總是與被除數(shù)符號(hào)相同。注意:

對(duì)于DIV/IDIV指令A(yù)X(DX,AX)為隱含的被除數(shù)寄存器。

AL(AX)為隱含的商寄存器。

AH(DX)為隱含的余數(shù)寄存器。

src不能為立即數(shù)。

對(duì)所有條件標(biāo)志位均無定義。5/(-3)=-1…...2(-5)/3=-1……-2第三章指令系統(tǒng)（3）26除法運(yùn)算要求被除數(shù)字長(zhǎng)是除數(shù)字長(zhǎng)的兩倍,若不滿足則需對(duì)被除數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展,否則產(chǎn)生錯(cuò)誤。對(duì)于無符號(hào)數(shù)除法擴(kuò)展，只需將AH或DX清零即可。對(duì)有符號(hào)數(shù)而言,則是符號(hào)位的擴(kuò)展。可使用前面介紹過的符號(hào)擴(kuò)展指令CBW和CWD關(guān)于除法操作中的字長(zhǎng)擴(kuò)展問題第三章指令系統(tǒng)（3）27例:寫出34H÷25H的程序段。

MOVAL，34HMOVBL，25HCBW;AL的符號(hào)擴(kuò)展到AHIDIVBL;0034H÷25H,結(jié)果為;(AH)=0FH,(AL)=01H第三章指令系統(tǒng)（3）28*5.BCD碼運(yùn)算的十進(jìn)制調(diào)整指令專用于對(duì)BCD碼運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整包括：AAA、DAA、AAS、DAS、AAM、AAD均為隱含尋址，隱含的操作數(shù)為AL和AH為何要對(duì)BCD碼的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整？

BCD碼本質(zhì)上是十進(jìn)制數(shù)，即應(yīng)遵循逢十進(jìn)一的規(guī)則。而計(jì)算機(jī)是按二進(jìn)制（十六進(jìn)制）進(jìn)行運(yùn)算，并未按十進(jìn)制規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算。第三章指令系統(tǒng)（3）291)加法的十進(jìn)制調(diào)整指令(1)非壓縮BCD碼加法調(diào)整AAA本指令對(duì)在AL中的由兩個(gè)未組合的BCD碼相加后的結(jié)果進(jìn)行調(diào)正，得到一個(gè)正確的未組合的BCD碼。AAA指令只影響AF和CF，其余標(biāo)志無定義。AAA指令應(yīng)緊跟在ADD或ADC指令之后。第三章指令系統(tǒng)（3）30如果AL的低4位＞9∨AF=1，則：①AL←(AL)+6,(AH)←(AH)+1,AF←1②AL←((AL)∧0FH)③CF←AF否則AL←(AL)∧0FHAAA指令的操作如下：第三章指令系統(tǒng)（3）31調(diào)整原理：先看一個(gè)例子

計(jì)算8＋9

00001000

見右式

+00001001

00010001＝11

結(jié)果應(yīng)為17，而計(jì)算機(jī)相加為11，原因在于運(yùn)算過程中，如遇到低4位往高4位產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)（此時(shí)AF=1）是按逢十六進(jìn)一的規(guī)則，但BCD碼要求逢十進(jìn)一，因此只要產(chǎn)生進(jìn)位，個(gè)位就會(huì)少6，這就要進(jìn)行加6調(diào)正。這個(gè)1代表了16，而實(shí)際上僅應(yīng)為10，即多進(jìn)了6。第三章指令系統(tǒng)（3）32實(shí)際上當(dāng)?shù)?位的結(jié)果＞9(即A～F之間)時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行加6調(diào)正(原因是逢十沒有進(jìn)位，故用加6的方法強(qiáng)行產(chǎn)生進(jìn)位)。如對(duì)上例的結(jié)果進(jìn)行加6：0001000111

+00000110

6

0000011117

AND00001111----------------------100000111第三章指令系統(tǒng)（3）33例2：有兩個(gè)字符串形式的十進(jìn)制數(shù)，2658和3619，求二者之和。即2658+3619=？

由題意知，被加數(shù)和加數(shù)的每一位都以ASCII碼形式存放在內(nèi)存中。假定二數(shù)在內(nèi)存中均是低位在前，高位在后，另留出5個(gè)單元存放相加的結(jié)果。內(nèi)存中數(shù)據(jù)存放形式見下頁(yè)圖。第三章指令系統(tǒng)（3）3436H32H39H31HSTRING1STRING238H35H36H33H被加數(shù)加數(shù)數(shù)據(jù)段‘8’‘5’‘6’‘2’‘9’‘1’‘6’‘3’SUM結(jié)果......第三章指令系統(tǒng)（3）35程序段為：

LEASI，STRING1；STRING1偏移地址送SILEADI，STRING2；STRING2偏移地址送DILEABX，SUM；SUM偏移地址送BXMOVCX，4；循環(huán)4次

CLC；清進(jìn)位標(biāo)志AGAIN：MOVAL，[SI]ADCAL，[DI]；帶進(jìn)位加

AAA；未壓縮BCD碼調(diào)正

MOV[BX]，AL；結(jié)果存入SUMINCSI；調(diào)整指針

INCDIINCBXDECCX；循環(huán)計(jì)數(shù)器減1

JNZAGAIN；若未處理完,則轉(zhuǎn)AGAIN第三章指令系統(tǒng)（3）36思考題：1.根據(jù)程序?qū)懗鼋Y(jié)果SUM的值。2.若最高位有進(jìn)位，程序如何修改？3.從此例不難看出，用AAA指令也可對(duì)字符串形式的十進(jìn)制數(shù)加法進(jìn)行調(diào)整,所以它又被稱為加法的ASCII調(diào)正指令。為什么AAA指令既可對(duì)非壓縮BCD碼加法進(jìn)行調(diào)整,也可對(duì)ASCII碼形式的十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行調(diào)整？(注意AAA指令的第②步)第三章指令系統(tǒng)（3）37(2)壓縮BCD碼加法調(diào)整DAA兩個(gè)壓縮BCD碼相加結(jié)果在AL中，通過DAA調(diào)整得到一個(gè)正確的壓縮BCD碼.指令操作(調(diào)整方法)：若AL的低4位＞9∨AF=1

則(AL)←(AL)+6，AF←1

若AL的高4位＞9∨CF=1

則(AL)←(AL)+60H，CF←1除OF外，DAA指令影響所有其它標(biāo)志。DAA指令應(yīng)緊跟在ADD或ADC指令之后。第三章指令系統(tǒng)（3）38例：0100100048H

MOVAL，48H+01110100

74HMOVBL，74H10111100BCHADDAL，BL+01100110

66HDAA100100010122H (進(jìn)位)(進(jìn)位)執(zhí)行ADD后，(AL)=BCH，高4位低4位均大于9，故DAA指令執(zhí)行加66H調(diào)整，最后結(jié)果為：(AL)=22H,CF=1,AF=1第三章指令系統(tǒng)（3）39(1)非壓縮BCD碼減法的十進(jìn)制調(diào)正指令A(yù)AS對(duì)AL中由兩個(gè)非壓縮的BCD碼相減的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整操作為：若AL的低4位＞9或AF=1,則：①AL←(AL)-6,AH←(AH)-1,AF←1②AL←(AL)∧0FH③CF←AF

否則：AL←(AL)∧0FH2)減法的十進(jìn)制調(diào)整指令第三章指令系統(tǒng)（3）40舉例：16-8=?MOVAX,0106H0000011006MOVBL,08H-00001000

-08SUBAL,BL 11111110FEAAS-00000110

-0611111000F8

∧00001111

∧0F0000100008結(jié)果為：(AL)=08H,(AH)=0,CF=AF=1第三章指令系統(tǒng)（3）41(2)壓縮BCD碼減法的十進(jìn)制調(diào)正指令DAS對(duì)AL中由兩個(gè)壓縮BCD碼相減的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整操作為：若AL的低4位＞9∨AF=1,則：

AL←(AL)-6,且AF←1