[计算机软件及应用]第六章 微型计算机的程序设计

开始
初始化 段地址DS:1000H 被加数指针SI←50H 加数指针 DI ← 52H 和的指针BX ← 54H 清除AX和CF 被加数→AX 被加数+加数→AX AX →（10054H）和（10055H）单元
表6-1 双字节相加时的内存分配
内存 地址 内容 内存 地址 内容
10050H 被加数低8位 10051H 被加数高8位 10052H 加数低8位
延时时间 1ms X 347次 一次循环时间 21.4 0.125 s
换成十六进制数为176H。
（3）编制的程序如下： START: MOV CX,176H ；初始化，设定循环次数CX=374 LP1: PUSHF POPF ；循环体
LOOP LP1
HLT
；CX←CX-1,若CX≠0转LP1
；DS=1000H ；被加数指针SI=50H ；加数指针DI=52H ；和的指针BX=54H ；清CF ；清AX ；取一个字到AX ；AX←AX+[DI]+CF ；存一个字到[BX] ；暂停
例2：将内存（10050H）单元的内容拆成两段，每
段4位，并将它们分别存入内存（10051H）和 （10052H）单元。即（10050H）单元中的低4位放 入（10051H）的低4位，（10050H）单元中的高4位 放入（10052H）的低4位，而（10051H）和 （10052H）的高4位均为零）。
在编写程序流程时，我们必定会用到棱 形判断框。在编好流程图写助记符程序时，建 议先按上下流程线写。写完上下流程线上的各 框环节后，再写分支部分里的框框。
【例 1】求 AX 累加器和 BX 寄存器中两个无符号 数之差的绝对值，结果放在内存（2800H）单 元中。 （ 1 ）分析题目：此题目中， AX 累加器和 BX 寄 存器中的数是不知道的。对两个不知大小的 数相减并求绝对值，显然应该先解决哪一个 值稍大些，然后再用大数减小数的方法，才 可求得绝对值。
（2）程序流程图如图6-l0所示。
（3）编制的程序如下：
例2: 要求设计一个软件延时程序，延时时间 约1ms左右。
（1）分析题目：此题是想让计算机做一些 无用的操作，来拖延时间。我们可以从指令 手册中查得各条指令所需的时间节拍，但一 般指令执行时间只有几个时钟周期，亦即只 有几个微秒，为了能用较少的指令来编较长 时间的延时，我们可以利用循环程序结构。
10053H 加数高8位 10054H 和的低8位 10055H 和的高8位
暂停
图6-2 简单程序流程图
（双字节相加）
（5）编制的程序如下： MOV AX，1000H MOV DS，AX MOV SI，50H MOV DI，52H MOV BX，54H CLC X0R AX，AX MOV AX，[SI] ADC AX，[DI］ MOV ［BX］，AX HLT
5、子 程 序
子程序相对主程序而言，是一个子的程 序段，确切地说，它是被父程序调用的程序。 子程序调用示意图如图6-13所示。 什么样的程序适合设计子程序呢？一般是 有公用性、重复性或相对独立性的程序应设计 子程序，这种结构给程序设计与调试带来许多 方便。
1、子程序调用与返回
子程序调用与返回由CALL和RET指令实现。 子程序调用方式有近程调用、远程调用、直接 调用和间接调用。 子程序调用实际是程序的转移，但它与转 移指令有所不同，调用指令CALL执行时要保护 返回地址，而转移指令不考虑返回问题。每个 子程序都有RET指令负责把压入栈区的返回地 址弹出送IP或CS：IP（段间返回），实现子程 序返回。
一个循环程序一般由四部分组成：初始化、循环 体、循环控制和循环结束处理，它的程序结构框图见 图6-8所示。其中各部分的内容如下：
（1）初始化：它完成建立循环次数计数器，设 定变量和存放数据的内存地址指针（常用间址 方式）的初值，装入暂存单元的初值等； （2）循环体：这是程序的处理部分； （3）循环控制：它包括修改变量、修改指针， 为下一次循环做准备，以及修改循环计数器 （计数器减1），判断循环次数到了没有。到了 则结束循环；不到，则继续循（即转移回去， 再执行一次循环体）。 （4）结束处理：它主要用来分析和存放程序的 结果。
（2）程序流程图如图6-11所示。
在这个框图中，初始化部分由于没有数据操 作问题，因此也就不用设置间接地址指针。另外， 延时的时间主要取决于循环体及循环次数。我们从 手册上可以查得PUSHF和POPF指令分别为 10和 8个时钟节拍,LOOP BX指令为 3.4个时钟节拍在 此循环体需要用10＋8＋3.4＝21.4拍，而每个时钟 节拍是根据此系统的晶振频率而定的。假设此系统 用的是8Hz的晶振，则每个时钟节拍需要0.125微秒 因此我们可以根据下列公式算出循环次数：
三、分支程序
分支程序是利用条件转移指令，使程序执行到某一 指令后，根据条件（即上面运算的情况）是否满足， 来改变程序执行的次序，这类程序使计算机有了判断 作用。一般来说，它经常是先用比较指令或数据操作 及位检测指令等来改变标志寄存器各个标志位。然后 用条件转移指令进行分支。 分支程序执行完后可以立即结束，也可以转到公 共点结束，见图6-4所示。分支程序可以再分支，各分 支程序之间没有对应关系，分支程序只要求在转移指 令中给出目标地址，即可实现程序分支。
（2）根据指令系统中的比较指令，编出判断大小的 换件，即可解决问题。下图为该例题的程序流程图。
（3）根据流程图编制程序如下：
CLC CMP AX，BX JC AA SUB AX，BX MOV DI，2800H MOV [DI]，AX HLT AA：SUB BX，AX MOV DI，2800H MOV [DI]，BX HLT ；清除CF ；AX-BX，结果不返回 ；CF=1转AA去执行（即AX<BX时转移） ； AX ← AX-BX ；结果指针DI=2800H ；结果送到2800H和2801H单元， ；暂停 ；BX ← BX-AX
第六章
微机的程序设计
在了解和熟悉了8086/8088指令系统的 基础上，本章将介绍程序设计的一般过程， 以及几种典型的程序形成的编写方法。
一、程序设计步骤 程序是计算机命令（语句）的有序集 合，当用计算机求解某些问题时需要编制 程序。汇编语言程序设计步骤如下： （1）分析问题 （2）建立数学模型 （3）确定算法 （4）绘制程序流程图（见图6-1） （5）内存空间分配 （6）编制程序与静态检查 （7）程序调试
在编写这种两次判断的问题时，应注意其次序，否则， 有可能出现重复或矛盾。例如上面的问题，两次判断可以安排 成如图6-7所示的四种流程图形式。 图6-7（c）中的这种方法，即是我们已经在例2中采用的 方法。图（b）的这种方法是等效于图（c）的方法，因此也 是可用的。但对于图（a）的这种方法，由于已判断在LP0处 的AL已大于等于20，再判是否大于10，就多此一举了，因此 不可能出现LP2的流程，从而分不出中间值的情况。再看图 （d）的方法，在逻辑上就有矛盾，即然 AL不大于等于10， 处于LP1，也就不可能出现AL 20的可能，因此加判是否大 于20的环节是不合理的。 所以说，在应用判断环节时，要十分注意把握住这些逻 辑关系和标志位的意义。
对于上例，如果我们想再延长1000倍时间（即想 延时1s),我们可以采用双循环的方法来解决。如下图 所示程序流程图。
1000=3E8H
对应的程序如下： MOV BX, 3E8H LP2: LP1: MOV CX,176H PUSHF ；延时1ms程序段
POPF
LOOP LP1 DEC JNZ HLT BX LP2 ； BX←BX-1 ；ZF=0时，转至LP2，即BX≠0时转
START: IN AL,71 CLC CMP AL，10 JC LP1 CMP AL，20 JC LP2 MOV BL，0FFH LP3： MOV AL, BL OUT 73H，AL HLT LP1： MOV BL，00 JMP LP3 LP2： MOV BL，88H JMP LP3
；将71H端口的字节读入AL ；清除CF ；AL-10，结果不返回 ；小于10转LP1 ； AL-20，结果不返回 ； 10AL＜20 转LP2 ；将0FFH送入BL寄存器 ；将0FFH输出到73H端口 ；暂停
解： （1）分析题目 （2）确定算法 （3）绘制流程图（见图6-3） （4）内存空间分配
开始
表6-2 拆字程序的内存分配
初始化 用间址方法取数→AL
内存地址
10050H
内容
7AH
用逻辑与指令将该数 “与”0FH取得低四位，存入 内存（10051H）单元
再取出原数→AL 逻辑右移得到高4位， 存入内存（10052H）单元
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2．子程序设计与应用应注意的问题 （1）现场保护与恢复 调用子程序后，CPU处理权转到了子程序，在 转子前，CPU有关寄存器和内存有关单元是父程序 的工作现场，若这个现场信息还有用处，那么在调 用子程序前要设法保护这个现场。保护现场的方式 很多。多数情况是在调用子程序后由子程序前部操 作完成现场保护，再由于程序后部操作完成现场恢 复。现场信息可以压入栈区或传送到不被占用的存 储单元，也可以避开这些有用的寄存器或存储单元， 达到保护现场的目的。 恢复现场是保护现场的逆操作。当用栈区保 护现场时，还应注意恢复现场的顺序不能搞错，否 则不能正确地恢复父程序的现场。
循环程归分为单循环和多重循环，两重以上 循环程称为多重循环，如图6-9所示。
循环控制方式有多种，如计数控制、条件控 制、状态控制等。计数控制事先已知循环次数， 每次循环加或减计数，并进行判定总次数以达到 控制循环。条件控制事先不知循环次数，在执行 循环时判定某种条件真假来达到控制循环的目的。 状态控制可事先设定二进制位的状态，或由外界 干预、测试得到的开关状态，决定循环与否。 不管哪一种控制循环方式，最终都是要达到 控制循环的目的。若考虑不周，会造成死循环， 对这一点要注意。
（4）循环程序
循环程序是强制CPU重复执行某一指令系列（程 序段）的一种程序结构形式，凡是要重复执行的程序 段都可以按循环结构设计。循环结构程序简化了程序 清单书写形式，而且减少了占内存空间。值得注意的 是循环程序并不简化程序执行过程，相反，增加了一 些循环控制等环节，总的程序执行语句和时间会有所 增加。
二、简单程序 这种程序的形式最简单，计算机执行程 序的方式是“从头到尾”，逐条执行指令语句， 直到程序结束，这是程序的最基本形式。 例1：用数据运算指令，对两个16位数相加 运算。这两个数从地址10050H开始连续存放， 结果放在这两个数之后。 解：（1）分析题目 （2）确定算法 （3）绘制流程图（见图6-2） （4）内存空间分配（见表6-1）
10051H
10052H
0AH
07H
暂停 图6-3 拆字程序流程图
(5)编制的程序如下：
MOV AX, 1000H MOV DS, AX MOV SI, 50H MOV AL, [SI]
AND AL, 0FH
MOV [SI+1],AL MOV AL, [SI] MOV CL, 4 SHR AL, 4 MOV [SI+2], AL
例2：我们要编一个程序。从外设 71H号中一个数 M，判断其值是否在 10和 20之间，即10M<20。 如果M20，则送0FFH给外设73H； 如果M<10，则送00H给外设73H； 如果 10 M＜20，则送88H给外设73H。 (1) 分析题目；根据题意，我们可以看出这是一个需 要两次判断M大小的问题。我们可以先判M是否大于 10，再判M是否大于20。 (2) 根据解决问题的思路，我们先画出程序流程图， 如下图所示。从图6中程序流程图来看，两个分支都 要“回归”原程序。 (3) 编制的程序如下：
【例1】求两个多字节数之和。这两个数在 10050H地址开始的内存单元中，连续存放， 低位在小地址一端，结果放在这两个数之 后。设这两个多字节数均为八个字节长。 （1）分析题目：这是一个重复累加内存单 元中数的问题，因此可以用循环程序形式 解决。因为 8086/8088指令系统可以16位 处理，所以，循环次数是四次。