第七章-数值运算程序设计学习目的熟练掌握算术运算指令、十进PPT.ppt

第七章数值运算程序设计

学习目的：熟练掌握算术运算指令、十进制运算调整指令的功能和使用方法，能够使用算术运算指令编制程序实现二进制、十进制数的加、减、乘、除等运算功能。

对于二进制数的运算，可以直接使用算术运算指令，因为算术运算功能的硬件实现都是基于二进制数的；对于十进制数的运算，只使用算术运算指令是不够的，必须配合使用一套运算调整指令，才能得到正确的运算结果。７.1.1二进制数加减运算

二进制数的加减运算直接使用算术运算指令就可以完成，只是需要注意多字节（多字）数据的加减法中需要使用ＡＤＣ、ＳＢＢ等指令处理进位和借位。

７．１．２十进制数加减运算

ＣＰＵ的运算操作是以二进制数为基础的运算，不能直接进行通常意义下的十进制运算，如果需要使用十进制表示数据，那么需要做数制转换或者运算调整．

方法一：数制转换，把使用十进制表示的原始数据（例如ＡＳＣＩＩ码）转换为等价的二进制表示，完成二进制运算，把运算结果转换为十进制形式．

这种方法很直接，但是需要编制二、十进制数相互转换的子程序，会使整个运算时间加长。方法二：运算调整，使用特定的二进制编码来表示十进制数，也就是ＢＣＤ编码，使用二进制运算指令，但是同时也使用运算调整指令对运算结果进行调整，使运算结果同样是ＢＣＤ码，并且是正确运算结果的ＢＣＤ码。

这种方法理解起来比较困难一些，但是在使用时非常方便，也能够提高运算过程的效率，因为直接使用ＢＣＤ码不需要完成二、十进制数的相互转换。

这一章主要讨论的十进制运算方法也就是这一种方法。（１）ＢＣＤ码

４个连续的二进制位可以看作一个十六进制位，其取值范围为０－Ｆ，如果把它的变化范围加一个限制，只能使用０－９的取值范围，那么就可以把它看作一个十进制位。

ＢＣＤ码就是用４个二进制位来表示１个十进制位，变化范围限定为０－９。１）非组合类型的ＢＣＤ码

一个字节的低４位表示一个ＢＣＤ码，高４位可以为０，也可以为００１１Ｈ（ＡＳＣＩＩ码字节，数字字符的ＡＳＣＩＩ码低４位就是一个ＢＣＤ码）。

２）组合类型的ＢＣＤ码

一个字节的低４位和高４位分别表示两个ＢＣＤ码。

ＢＣＤ码和数字字符的ＡＳＣＩＩ码之间有着必然的联系，把ＢＣＤ码放在一个字节的低４位，高四位指定为００１１Ｈ，那么这个字节就是对应十进制数字的ＡＳＣＩＩ码。（２）ＢＣＤ码加法运算

首先考虑一位十进制数的加法运算会遇到一些什么情况．

１）
０２Ｈ
＋０３Ｈ
０５Ｈ

特征：运算结果的低４位为０－９，ＡＦ＝０

调整：虽然是十六进制的加法，但是运算特征和十进制加法完全一致，不需要任何调整。２）

０８Ｈ
＋０４Ｈ
０ＣＨ

特征：结果低４位大于９，ＡＦ＝０

调整：对于十六进制加法来说，是逢１６进１，但是对十进制加法来说，逢１０就已经该进１了，此时两种加法产生了不一致，需要作调整。51H/0AH的商为08H（乘积十位上的BCD码），余数为01H（乘积个位上的BCD码）
（3）BCD码除法调整指令
上面的例子中，只考虑了除数为一位BCD码的情况，如果除数为多位BCD码，那么和被除数一样，在实行除法过程以前，需要使用AAD指令把它调整为二进制数。
多精度数乘除法运算和BCD码乘除法运算非常相似，也是对手算方法的一个模仿过程。
２）组合类型的ＢＣＤ码
调整过程：AH<=（AL）/0AH的商
对于十进制数的运算，只使用算术运算指令是不够的，必须配合使用一套运算调整指令，才能得到正确的运算结果。
教材上的示意图和程序中的描述不一致，这里采用修改示意图的方式作为更正。
调整：虽然是十六进制的加法，但是运算特征和十进制加法完全一致，不需要任何调整。
如果为0，表示对这一位BCD码进行减法时没有产生十进制借位。
调整：从十进制加法来说，这个运算应该进位，但是应该向高位进一个１０，而不是
BCD码乘法考虑符号：
正+正=>直接进行BCD码加法运算，结果符号为正
2）相加的两个操作数都必须是两位BCD码构成的组合型BCD码。３）

０９Ｈ
＋０８Ｈ
１１Ｈ

特征：运算结果低４位为０－９，ＡＦ＝１

调整：从十进制加法来说，这个运算应该进位，但是应该向高位进一个１０，而不是
１６，所以多进了６，需要对运算结果作一定的调整。调整过程见如下框图：（注意，这是ＡＡＡ这条指令的处理流程，不是某个程序的流程）
BCD码减法的符号判断
调整过程见如下流程图：
（２）ＢＣＤ码加法运算
上面这个例子可以编制程序来实现，见教材P152的例7.
２）组合类型的ＢＣＤ码
（5）非组合型BCD码减法调整指令AAS（ASCIIAdjustforSubtraction）
（５）字节、字扩展指令
MOVSI，0
如果把１７Ｈ看作十进制运算的结果，那么结果是正确的，因为９＋８＝１７
特征：运算结果为0-9，AF=1，
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