奇偶阶乘求和汇编程序.docx

1、奇偶阶乘求和汇编程序摘要近几十年，随着电子计算机的诞生和高速发展，社会和科技提到了前所未有的高度。计算机技术的发展所带来的信息技术的飞速发展，给人类社会带来了进步，给人们的生活生产发生了巨大深刻的变化。微机技术，在计算机发展过程中发挥了重要的作用。微机技术使计算机在保持速度和性能的基础上，使得机器更加小巧。典型代表是PC机普及到各行各业的各个领域。不管是人们的生产或是生活，都离不开计算机，而且，计算机在以更快的速度在发展，其前途不可估量。 从我的的专业电气工程及其自动化来看，学好和灵活应用微机技术对我们来说有着十分重要的意义。在大三上学期我们学习了微机原理和接口技术，对微机有了初步的了解。学期

2、结束后，为提高和巩固专业知识，我们进行了微机原理课程设计，主要是用汇编语言编程序代码使计算机完成相应的任务。关键词：微机 汇编 程序代码 课程设计目录1总体方案分析 11.1课程设计题目及要求 11.2课程设计分析 12方案流程图 22.1 方案分析 22.2 流程图 33.关键程序设计及分析 63.1 求阶数程序 63.2 求阶数之和程序 63.3 变量输入及判断程序 73.4 数制转换程序 84.运行结果及分析 105 心得体会 116 参考文献 137 程序清单 14 1总体方案分析1.1课程设计题目及要求阶数求和汇编语言程序设计初始条件： 采用16位微处理器8086 CPU以及86系列

3、微型计算机的指令系统； 软件设计平台可使用EMU8086软件，仿真设计平台可采用Proteus软件。要求完成的主要任务: 设计汇编语言程序，实现判断闰年的功能，具体功能要求如下：（1）屏幕提示输入一个数字N（1位数）；（2）若N为奇数，则计算S=1!+3!+5!+N!的和；若N为偶数，则计算S=2!+4!+6!+N!的和；（3）可连续输入数字进行计算，直至单击“Q”或“q”键退出程序1.2课程设计分析本次课设是在键盘中输入一个1到9的数，然后求出其阶数之和，并显示出来。但是，不同于直接的递增为1的阶乘求和，此次设计要求每次递增为2，即假如输入5，那么要求出1！+3！+5！，如果为4，那么要求出

4、2！+4！。别看是小小的一点改动，程序设计难度上大有不同。在设计汇编程序过程中，程序代码在求阶数、求阶数之和、将阶数之和输出三个部分的基础上，嵌套了双重循环。考虑到我们用到的是16位汇编语言，而且寄存器有限，本题在编程序过程中会比较麻烦。在进行课设之前，我有两种思路：思路一：首先计算n！并把计算结果存放到相应存储区，然后然后判断n的奇偶来决定进行奇数求阶乘和还是偶数求阶乘和，然后把阶乘和结果转换成十进制，改成对应数字的ASSIC码值后，通过字符形式输出。思路二：首先计算n！并把计算结果存放到相应存储区，形成列表。这时不考虑奇偶的差异性，而是考虑递增2的共性，首先算出各个阶乘和并存放到另一存储区

5、。然后通过调用n对应的存储区间，进行十进制转换，ASSIC码转换，以字符的形式输出。 两种方案都是可行的，考虑我们需要重复进行输入输出操作，为了节省计算机的计算时间，提高计算机的工作效率，我们选择第二种方案。 2方案流程图2.1 方案分析由于我们所选的方案是要将1到9的奇数或偶数阶乘之和给求出来，所以，我们需要先将1到9的阶乘分别求出来，并保存在指定的一段存储单元中，然后再从存储单元中调用1到9的阶乘，再把它们进行求和，这时需要注意的是奇数偶数调用的起始位置是不同的。再分别将1到9的对应的阶乘和存储在另一个指定的存储单元中。这两个存储单元都要事先定义好。考虑到算出来的阶乘和比较大，所以要定义的

6、是32位的字空间。在汇编程序代码中，MUL指令的16位乘16位的结果是默认在DX：AX当中，计算时需要多次用到，所以要注意使用； 小于或等于8的阶乘小于65536，AX能保存，DX都为零，刚好在9的阶乘时的数才大于65536，需要AX,DX同时保存，这一点给程序的设计和调试过程中需要加以留心。在求阶数之和过程中，只需保存了阶数的存储单元的数调出，再进行计算即可，在本次设计程序中，还是保持将高16为放在DX,低16位放在AX中。值得注意的是，在进行低16位的求和计算中，会出现溢出的可能，所以需要考虑CF的值。当在指定的存储空间段中保存了1到9的阶数之和，要用到的时候只需调用即可。单字符输入指令1

7、号中断中，得到的字符以ASCII码的形式存在AL中，所以还需程序将其ASCII码转换成其所表示的值。然后在用到其值进行偏移地址的计算，取出其阶数之和那个值。在程序结尾十进制的转换需要考虑各个寄存器间的关系。最后进行字符输出的时候特别需要注意判断是否完全输出的方法。2.2 流程图 根据所设计好的方案和计划，设计出流程图。开始定义各个存储空间 sibuf的首地址ax,bx 1axaxbxsi axsi+2 dxbx 9 ? si si+4bx bx+1N Ysi buff的首地址di result 的首地址 bp 1 dx si dx si+2 cf 0ax ax+cxdx dx+bx+cfdi

8、axdi+2 dx di di+8sisi+8 cx sibx si+2 bp bp+2bp 9?N Ysi buff的首地址di result 的首地址 bp 1 ax si dx si+2 cf 0ax ax+cxdx dx+bx+cfdi+4 axdi+6 dx di di+8sisi+8 cx di+4bx di+6 bp bp+2bp 8? N Y dxbuff2的首地址调用2号中断，在屏幕上显示提示输入字符串在屏幕上输出错误信息调用1号中断，在键盘上输入一个数字判断输入的数是否是0到9判断输入的数是否等于Q或q N N Y Y将输入的字符转化成其所代表的值，并形成偏移地址 结束把r

9、esult中算好的阶数之和转换成ASCII值，逐个字符输出图1 程序流程图设计好流程图后，成功将程序的过程理清楚，给程序设计和调试带来了方便。3.关键程序设计及分析3.1 求阶数程序 根据报告要求和设计的方案需要，设计了求1到9的阶数，并分别将它们的阶乘放在以buff为首地址的存储空间中，程序段,如下 mov ax,data mov ds,ax mov si,offset buff ;把buff的偏移首地址给si，buff：n!存储区 mov ax,01h mov bx,01hloop: mul bx ;计算1到9的阶乘，并保存到buff mov si,ax ;n!低4位给ax mov si+

10、2,dx ;n!高4位给dx add si,04h ;每次指针加4 inc bx cmp bx,09h ;循环9次 jna loop 此段程序主要是将1到bx的数相乘，得到bx的阶乘，分别存在以偏移地址为si和si+2的存储单元中，si也随着bx从1到9的每次变化加4。此循环的计数次数由bx与9比较得出。3.2 求阶数之和程序 为求奇数或偶数的阶数和，我设计了下面的汇编程序段：1、 奇数的阶乘和求法：mov si,offset buff ;阶数存储单元 mov di,offset result ;result：阶数之和存储单元，di为偏移首地址 mov ax,si ;调用1！数据到dx:ax

11、mov dx,si+2 mov bx,00h mov bp,01h mov cx,00hloop0:clc ;计算奇数阶乘之和，并保存到result的对应奇数位 add ax,cx adc dx,bx ;加法进位 mov di,ax mov di+2,dx add di,08h ;di si分别加8 add si,08h mov cx,si mov bx,si+2 add bp,2 cmp bp,09h ;bp递增2控制循环次数 jna loop0 ;bp不高于9则循环loop02、偶数的阶乘和求法：mov si,offset buff ;阶数存储单元 mov di,offset result

12、 ;阶数之和存储单元 mov ax,si mov dx,si+2 mov bx,00h mov bp,01h mov cx,01hloop1: clc ;计算偶数阶乘之和，并保存到result的对应偶数位 add ax,cx adc dx,bx mov di+4,ax mov di+6,dx add di,08h ;di si分别加8 add si,08h mov cx,si+4 mov bx,si+6 add bp,2 cmp bp,08h jna loop1 前面已经将1到9的阶乘算出，并存在以buff为首地址的存储空间中，此程序段主要是将奇数（或偶数）的阶乘从存储单元中调出，并进行相加，

13、然后将所加的值分别存在以di和di+2 （或di+4和di+6）为偏移地址的存储空间中，di随着循环加8，si也加8，bp也从1（或2）每次递增2变化到9（或8 ）。此段程序的关键是对循环次数的控制。3.3 变量输入及判断程序 根据题目的要求，设计以下输入程序，并完成判断，程序段如下： loop2: lea dx,buff2 ;输出提示符，buff2:请输入一位数1到9 mov ah,9 ;多字符输出 int 21h mov ah,1 ;取一个数 int 21h cmp al,q ;判断是不是Q或q jz loop3 ;是则转移到结束程序loop3 cmp al,Q jz loop3 cmp

14、al,1 ;与1比较 jb loop4 ;低于1转移到loop4：请输入1-9！ cmp al,9 ja loop4 ;高于9转移 此段程序中使用到的知识点主要有中断的调用和利用ASSIC码进行比较两点。相对来说是本次程序设计中比较容易理解和掌握的方面。根据设计要求需要在屏幕上显示提示文字，所以本段开头就使用了9号中断，多字符的输出。3.4 数制转换程序 得到输入的字符后，需要将其转换成对应数值，程序中存储的值是16进制数，要将数以10进制的字符输出，需要进行数制变换，为此设计了以下程序： sub al,30h ;得出n sub al,01h mov bl,04h ;每次偏移4（n-1）字节

15、mul bl mov di,offset result mov bp,offset y add di,ax mov ax,di ;取对应阶乘和给dx，ax mov dx,di+2 s: mov cx,10 call divdw ;调用divdw程序 push dx add cl,30h ;把数字转换为ASCII码 mov ds:bp,cl ;把ASCII码放到内存中 pop dx push ax push dx add ax,dx ;每位的数字是否完全输出 jz gout pop dx pop ax inc bp jmp s gout: mov dl,ds:bp mov ah,2 int 21

16、h cmp bp,offset y ;是否全部输出 jz ok dec bp jmp gout ok: lea dx,next mov ah,9 int 21h jmp loop5loop4: lea dx,buff1 mov ah,9 int 21hloop5: jmp loop2 loop3: mov ax,4c00h int 21h;参数： (ax)=dw型低16位数据; (dx)=dw型高16位数据; (cx)=除数;返回： (dx)=结果的高16位，(ax)=结果的低16位; (cx)=余数;32位除16位，可以防止溢出！divdw proc ;子程序定义开始,功能是分离各位数字出来

17、 push ax mov ax,dx mov dx,0 div cx mov bx,ax ;原dx值除以10的商通过ax暂存bx中 pop ax div cx ;除以10，商在ax，余数在dx mov cx,dx mov dx,bx ret ;子程序定义结束 divdw endp当输入1到9的数N后，其实计算机内部存储的是该数的ASCII码，将其减30H得到其十进制数值。然后用result的偏移地址加上4（n-1）得到存储n的阶乘之和的存储空间的地址，然后进行寻址。根据偏移地址调出来的N的阶数之和是16进制的，所以将其逐步除以10得到其各个10进制数值，然后再转换成ASCII码的值存储到y,这

18、时bp递增，然后递减bp使字符输出。此处循环次数的判定由dx：ax即除以10后的商与余数是否为零决定。 在程序相应的地方加入了回车换行，使显示更清晰。4.运行结果及分析将设计好的程序放在EMU8086中运行，得到的结果，满足任务书上的要求。下图是汇编程序运行后输入不同的符号产生的结果： 图2 汇编程序运行结果图图3 按下Q键程序退出提示框 当运行程序后，屏幕上显示:PLEASE PRESS A NUMBERIF YOU WANT TO IF YOU WANT TO QUIT, PRESS Q or q输入的数属于1到9时，屏幕上显示正确的结果，而且可以循环输入输出；当输入的符号位Q或q时，程序

19、停止运行，弹出如图2所示的信息提示框，表明程序停止；当输入其他符号时，屏幕上显示：Please press 1 to 9!的警示符号。5 心得体会不知要怎样开头写自己的心得体会，不只是连续三天疯狂的设计与调试搅的我头昏脑胀，还有那说不清道不明的五味杂陈。在紧张的考试周过去后，我满以为可以痛痛快快的玩几天，因为我抽到的课程设计题目难度分是最低的阶乘求和问题。可是当我在上网搜索尽可能详尽的资料之后，还是无法编出能够运行出结果的程序时，我才明白接近机器语言的汇编程序没有我想象的那么简单。虽然以前学过C语言，对于阶乘求和这个问题也不陌生，对于阶乘求和的原理步骤更是一清二楚，但是当面对那稀缺而又淘气的寄

20、存器时，不得不唉声叹气。汇编语言和高级语言的差异一下子就体现出来。汇编语言更接近机器码，所以指令都比较原始，不想高级语言那样可以比较容易地和具体的物理意义联系起来。虽然清楚主要的步骤，却又无从下手，通过一步一步的运行于分析才能慢慢的理解书上一些程序的意思。在此次的编程中，我感觉最不容易的就是阶乘和的求法和进制之间的转换，比如要输出一个数据，必须先转换成字符或字符串才能进行输出。没有高级语言丰富的指令，汇编语言的编写简直是一种数学与逻辑，虚拟与现实的完美结合。当我在经历近百次的设计修改调试运行终于得到想要的结果时，那一种成功的喜悦与激动冲扫了我多日的疲倦。有了这一次的经历，我才真正认识到熟能生巧

21、的重要性。因为汇编程序比较麻烦，经常用到地址和跳转等程序，如果平时不仔细听老师讲课，就很难判断该用哪个指令，这样就会事倍功半，弄不好就会做不出来。虽然在这次课程设计中遇到了很多困难与问题，但是在自己的努力和老师的指导下，我最终达到了设计的要求，完成了本次课程设计。相比以前的课程设计，这次的课设花费了我大量的时间与精力，但是，一分耕耘，一分收获。从刚开始的毫无头绪，慢慢的一步步的对照调试修改，到后来成功运行出结果。这个过程无疑是痛并快乐的！本次课设结束后，我知道自己的能力还需要进一步的提高。更重要的是，我对于这仅有0与1的简单却又最复杂的语言充满了好奇。以后我将会经常试着编写一些小程序来提高自己

22、的水平从昨天晚上6点到今天早上6点，饱含我的努力的微机原理课程设计终于完成了。6 参考文献1 彭虎等编著微机原理与接口技术（第二版）北京：电子工业出版社，2008 2沈美明，温东禅IBM-PC汇编语句程序设计（第2版）北京：清华大学出版社，2001 3任向明，卢惠林汇编语言程序设计实用教程北京：清华大学出版社，2009 4马力妮80x86汇编语言程序设计北京：机械工业出版社，2004 7 程序清单data segment buff2 DB PLEASE PRESS A NUMBER,0DH,0AH DB IF YOU WANT TO QUIT, PRESS Q or q,0DH,0AH,$ b

23、uff dw 18 dup (?) result dw 18 dup (?) y dw 100 dup(?) next db 0dh,0ah,0dh,0ah,$ next2 db 0dh,0ah, The result is ,$ buff1 db 0dh,0ah, Please press 1 to 9!,0dh,0ah,0dh,0ah,$ data ends code segment assume cs:code , ds:data start:mov ax,data mov ds,ax mov si,offset buff ;把buff的偏移首地址给si，buff：n!存储区 mov a

24、x,01h mov bx,01hloop: mul bx ;计算1到9的阶乘，并保存到buff mov si,ax ;n!低4位给ax mov si+2,dx ;n!高4位给dx add si,04h ;每次指针加4 inc bx cmp bx,09h ;循环9次 jna loop ;bx不高于9则转移到loop mov si,offset buff ;阶数存储单元 mov di,offset result ;result：阶数之和存储单元，di为偏移首地址 mov ax,si ;调用1！数据到dx:ax mov dx,si+2 mov bx,00h mov bp,01h mov cx,00h

25、loop0:clc ;计算奇数阶乘之和，并保存到result的对应奇数位 add ax,cx adc dx,bx ;加法进位 mov di,ax mov di+2,dx add di,08h ;di si分别加8 add si,08h mov cx,si mov bx,si+2 add bp,2 cmp bp,09h ;bp递增2控制循环次数 jna loop0 ;bp不高于9则循环loop0 mov si,offset buff ;阶数存储单元 mov di,offset result ;阶数之和存储单元 mov ax,si mov dx,si+2 mov bx,00h mov bp,01h

26、 mov cx,01hloop1: clc ;计算偶数阶乘之和，并保存到result的对应偶数位 add ax,cx adc dx,bx mov di+4,ax mov di+6,dx add di,08h ;di si分别加8 add si,08h mov cx,si+4 mov bx,si+6 add bp,2 cmp bp,08h jna loop1 ;- loop2: lea dx,buff2 ;输出提示符，buff2:请输入一位数1到9 mov ah,9 ;多字符输出 int 21h mov ah,1 ;取一个数 int 21h cmp al,q ;判断是不是Q或q jz loop3

27、 ;是则转移到结束程序loop3 cmp al,Q jz loop3 cmp al,1 ;与1比较 jb loop4 ;低于1转移到loop4：请输入1-9！ cmp al,9 ja loop4 ;高于9转移 xor ah ,ah push ax ;保护ax lea dx,next2 ;输出；字符“结果是：” mov ah,9 int 21h xor ah,ah xor dx,dx pop ax sub al,30h ;得出n sub al,01h mov bl,04h ;每次偏移4（n-1）字节 mul bl mov di,offset result mov bp,offset y add

28、di,ax mov ax,di ;取对应阶乘和给dx，ax mov dx,di+2 s: mov cx,10 call divdw ;调用divdw程序 push dx add cl,30h ;把数字转换为ASCII码 mov ds:bp,cl ;把ASCII码放到内存中 pop dx push ax push dx add ax,dx ;每个位的数字输出完没 jz gout pop dx pop ax inc bp jmp s gout: mov dl,ds:bp mov ah,2 int 21h cmp bp,offset y ;输出完了没 jz ok dec bp jmp gout ok: lea dx,next mov ah,9 int 21h jmp loop5loop4:lea dx,buff1 mov ah,9 int 21hloop5: jmp loop2 loop3: mov ax,4c00h int 21h;参数： (ax)=dword型低16位数据; (dx)=dword型高16位数据; (cx)=除数;返回： (dx)=结果的高16位，(ax)=结果的低16位; (cx)=余数;32位除16位，可以防止溢出！divdw proc ;子程序定义开始,功能是分离各个数字出来 push ax mov ax,dx mov dx,0 div cx