移位操作编程实验

上机实验05    移位操作编程实验

 

一、实验要求和目的

       1．了解汇编语言移位操作指令；

2．熟悉汇编语言逻辑移位指令的使用方法；

3．掌握利用汇编语言逻辑移位运算指令实现程序设计的方法。

二、软硬件环境

 

       1．硬件环境：微机CPU 486以上，500MB以上硬盘，32M以上内存；

       2．软件环境：装有MASM 5.0、DEBUG、LINK和EDIT等应用程序。

 

三、实验涉及的主要知识单元

移位指令主要包括算术移位、逻辑移位、循环移位，以下分三类介绍。其中统一的语句格式为：

    操作符 OPD，1

    操作符 OPD，CL

功能为将目的操作数的所有位按操作符规定的方式移动1位或按寄存器CL规定的次数（0~255）移动，结果送入目的地址。

1、算术移位

       （1）算术左移指令SAL

        格式：SAL  OPD  1或CL

     描述：

     将（OPD）向左移动CL指定的次数，最低位补入相应的０，ＣＦ的内容为最后移入位的值。如图3-3所示，受影响的标志位：CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。

图3-3  SAL

1. 算术右移指令SAR

     格式：SAR  OPD  1或CL

     描述：

     将（OPD）向右移动CL指定的次数且最高位保持不变；CF的内容为最后移入位的值。如图3-4所示，受影响的标志位：CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。

图3-4  SAR

2、逻辑移位

（1）逻辑左移

格式：SHL  OPD  1或CL

描述：

把目的操作数的低位向高位移CL规定的次数，空出的低位补0，ＣＦ的内容为最后移入位的值。与算术左移相同，如图3-3所示，受影响的标志位：CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。

（2）逻辑右移

     格式：SHR  OPD  1或CL

描述：

把目的操作数的高位向低位移CL规定的次数，空出的高位补0，ＣＦ的内容为最后移入位的值。 如图3-5所示，受影响的标志位：CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。

 

 

 

 

图3-5  SHR

3、循环移位

       循环移位包括不带进位的循环移位指令ROL、ROR和带进位的循环移位指令RCL、RCR。

（1）不带进位循环左移指令ROL

 格式：ROL  OPD  1或CL

描述：

把目的操作数的低位向高位移CL规定的次数，移出的位不仅要进入CF，而且还要填补空出的位，ＣＦ的内容为最后移入位的值。如图3-6所示，受影响的标志位：CF、OF。

图3-6  ROL

（2）不带进位循环右移指令ROR

 格式：ROR  OPD  1或CL

描述：

把目的操作数的高位向低位移CL规定的次数，移出的位不仅要进入CF，而且还要填补空出的位，ＣＦ的内容为最后移入位的值。如图3-7所示，受影响的标志位：CF、OF。

图3-7  ROR

（3）带进位循环左移指令RCL

格式：RCL  OPD  1或CL

描述：

把目的操作数的低位向高位移CL规定的次数，用原CF的值填补空出的位，移出的位进入CF。如图3-8所示，受影响的标志位：CF、OF。

图3-8  RCL

（3）带进位循环右移指令RCR

格式：RCR  OPD  1或CL

描述：

       把目的操作数的高位向低位移CL规定的次数，，移出的位不仅要进入CF，而且还要填补空出的位，如图3-9所示，受影响的标志位：CF、OF。

  图3-9  RCR

    

四、实验内容与步骤

       1、实验内容

（1）用A命令写程序片段，在寄存器AX中存入一个数，要求对其用移位命令进行乘8，除4的操作。

 

1. 编写程序片段，实现如下的计算A=10*B，要求用到移位命令，不用乘法计算。

1. 编写指令序列把由DX和AX组成的32位二进制数进行算术左移。

    2、实验步骤

（1）预习移位命令的基本知识，熟悉这些命令的基本操作，根据实验内容，整理编程思路；

（2）利用在DEBUG调试中的A命令输入对应程序片段；

（3）对写好的程序片段，利用DEBUG的T、P命令或G命令查看数据区，核对实验结果。

五、实验要求与提示

1、实验要求

    （1）根据实验内容，写出分析思路；

    （2）对写出的程序片段，加上适量注释；

    （3）回答思考问题；

（4）记录实验结果。

 

2、实验提示

（1）移位运算中，左移一位相当于乘2操作，右移一位相当于除2操作；

    对寄存器AX赋值为4，然后先执行左移1位操作，再执行右移1位操作，用P命令观察寄存器AX的变化，如图3-10所示。

图3-10

（2）算术移位适合于有符号数的运算，逻辑移位适用于无符号数的运算。

 

（3）32位的移位注意CF的变化。

（4）运算下面程序，并观察各寄存器和标志位的值变化情况。

;****************************************************************

STACK SEGMENT PARA STACK

     DB 20 DUP(?)

STACK ENDS

 

 

CODE SEGMENT

     ASSUME CS:CODE,SS:STACK

START:

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP1:

     SAL AX,1  ;算术左移

     LOOP LOOP1

 

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP2:

     SAR AX,1  ;算术右移

     LOOP LOOP2

 

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP3:

     SHL AX,1  ;逻辑左移

     LOOP LOOP3

 

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP4:

     SHR AX,1  ;逻辑右移

     LOOP LOOP4

 

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP5:

     ROL AX,1  ;不带进位的循环左移

     LOOP LOOP5

 

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP6:

     ROR AX,1  ;不带进位的循环右移

     LOOP LOOP6

 

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP7:

     RCL AX,1  ;带进位的循环左移

     LOOP LOOP7

 

     MOV AX,0CBA5H

     MOV CX,0CH

LOOP8:

     RCR AX,1  ;带进位的循环右移

     LOOP LOOP8

 

     MOV AH,4CH ;返回DOS

     INT 21H

CODE ENDS

     END START

;************************************************************************

3、编程：设在数据段中定义有三个变量X,Y,Z,请利用算术移位指令编写程序“sy05_1.asm”，计算出下式的值（假设乘积的结果只有低16位有效）：

        Z=10*(X+Y)

掌握和熟悉以上的各移位操作指令，并把调试好的程序sy05_1.asm 提交。

代码：

DATA SEGMENT

X     DW       0520H 

Y     DW 0521H 

Z     DW    2 DUP(?)   

DATA ENDS

 

CODE SEGMENT

  ASSUME CS:CODE,DS:DATA

START:

    MOV AX,DATA

    MOV DS,AX

    MOV AX,X

    MOV BX,Y

    ADD AX,BX

    MOV CX,AX 

    MOV CL,3

    SHL AX,CL

    SHL CX,1

    ADD AX,CX

    MOV Z,AX

    MOV DX,Z

CODE ENDS

  END START

六、思考与练习以及测评标准

1．执行以下命令，观察AX是否有变化：

（1）SAL　AX, 1
            SAR　AX, 1 

（2）SAR　AX, 1
            SAL　AX, 1

2．移位指令如何影响标志位CF、OF？