第三节 理解与练习

一、关于十进制调整指令

在计算机中，十进制数使用BCD码来表示。计算机可以对BCD码进行加、减、乘、除运算。8086/8088采用的方法是利用对普通二进制的运算指令算出结果，然后用专门的指令对结果进行调整；或者反过来，先对数据进行调整，再用二进制数指令进行运算。

那么为什么用普通二进制数据运算指令对BCD码运算时，要进行调整呢？又怎样进行调整呢？

下面通过例子说明十进制调整的原理。

比如，8+7=15，用BCD码表示，运算结果为：

即结果为0FH。在BCD码中，只允许0～9这10个数字出现，0FH不代表任何BCD码，因此要对它进行变换。

怎样变换呢？我们知道BCD码应该是逢10进1，但计算机在这里是逢16进1。因此，可以在个位上补一个6，让其产生进位，而此进位作为十位数出现。即

可见在BCD码运算结果中，如果1位BCD码所对应的4位二进制码超过9，那就应该补上一个6产生进位来进行调整。

又如，9+9=18，用组合的BCD码表示时，运算过程为：

结果为12，这显然是错误的。为什么会得到错误的结果呢？原因就是计算机在运算时，如遇到低4位往高4位产生进位，那么是按逢16进1的规则进行的。但BCD码要求逢10进1，可见，当BCD码按二进制数运算时，只要产生了进位，就会“暗中”丢失一个6。于是，应该在出现进位时，进行如下调整：

由上述可知，BCD码调整的规则是：当运算结果对应一位BCD的4位二进制数大于9，或遇到低4位往高4位有进位，就必在低4位加6进行调整。计算机运算时，如果低4位往高4位有进位，则辅助进位位AF=1，所以，对这种情况进行调整时，只要把辅助进位位作为判断依据就行了。

当对多个字节进行BCD码运算时，调整的原理是类似的。如果低位字节往高位字节产生进位，则CF为1；而当1个字节中的低4位往高4位产生进位时，AF为1。十进制调整指令会根据CF和AF的值判断是否进行“加6调整”，并进行具体的调整操作。然后程序再对高位字节进行运算，并进行十进制调整。

上面就是对BCD码进行加、减和乘法运算时作十进制调整的原理和思想。对于BCD码的除法运算，十进制调整过程与此有所差别，将在后面再作说明。下面来具体说明BCD码的有关指令。

（一）BCD码的加法十进制调整指令

对BCD码的加法进行十进制调整的指令有两条，即AAA（ASCII Adjust for Addition）和DAA （Decimal Adjust for Addition）。前者用于对两个非组合的BCD码相加后的结果进行调整，产生一个非组合的BCD码；后者用于对两个组合的BCD码相加结果进行调整，产生一个组合的BCD码。这两条指令使用时，都紧跟在加法指令之后，对BCD码加法运算结果进行调整。

用非组合的BCD码时，1个字节只用低4位来表示1位BCD码，高4位为0。比如用00000111表示7，用00000101表示5，这两个BCD码相加后，应为12，即AH中为0000001，而AL中为00000010。但是，在调整之前，得到的结果为：

然后执行调整指令AAA，因为低4位超过9，所以调整时先往低4位加6，以产生进位，即：

AL的高4位为1，使AH+1→AH，即AH中为00000001，然后，将AL中的内容与0FH相“与”，最后，AX中得到非组合的BGD码0000000100000010。

AAA指令会影响标志位AF和CF，但是OF、PF、SF和ZF在执行AAA指令后没有意义。

用组合的BCD时，1个字节可以表示2位BCD码。两个组合的BCD数据相加后，用DAA指令进行调整，调整原理和AAA类似。DAA指令会影响AF、CF、PF、SF和ZF，而对OF来说，执行DAA指令后可为0，也可为1，但没有意义。

【例3.3】 下面是一个对2个8字节长的组合的BCD码数据进行相加，设第一个数据在1000H开始的8个内存单元中，第二个数据在2000H开始的8个内存单元中，要求相加之后将结果放在2000H开始的内存区域。具体程序段如下：

（二）BCD码的减法十进制调整指令

对BCD码数据进行减法运算后进行调整的指令也有两条，它们分别为AAS（ASCII Adjust for Substraction）和DAS（Decimal Adjust for Substraction）。前者对两个非组合的BCD码数据的相减给果进行调整，产生一个非组合的BCD码形式的差。后者对两个组合的BCD码数据的相减结果进行调整，得到一个组合的BCD码的差。

使用时，AAS和DAS指令也是紧跟在减法指令后面。 AAS和AAA的功能类似，对标志位的影响也和AAA指令相同，即影响AF、CF，但OF、PF、SF和ZF在执行AAS指令后不确定。

DAS指令则和DAA指令的功能类似，此指令也影响AF、CF、PF、SF和ZF，但OF标志在执行DAS后没有意义

（三）BCD码的乘法十进制调整指令

对BCD码数据进行乘法运算时，要求乘数和被乘数都用非组合的BCD码来表示，否则得到的结果将无法调整。由于这个道理，8086指令系统中只提供了对于非组合的BCD码相乘结果的十进制调整指令AAM（ASCII Adjust for Multiply）。

AAM指令也是紧跟在乘法指令MUL之后的，它对两个非组合的BCD码相乘结果进行调整，最后得到一个正确的非组合的BCD码结果。例如：AL=00011100B，执行AMM后AH=00000010，AL=00001000，即得到一个非组合十进制数28。

注意，BCD码总是作为无符号数看待的，所以相乘时用MUL指令，而不用IMUL指令。

利用AAM指令，可以方便地将AL中小于100的二进制数直接转换成非组合十进制数。

【例3.4】 将AL中的二进制结果（值小于100）以十进制形式显示在屏幕上。程序如下：

（四）BCD码的除法十进制调整指令

对BCD码进行除法十进制调整的指令为AAD（ASCII Adjust for Division）。对BCD码进行除法运算时，也要求除数和被除数都用非组合的BCD码形式来表示，这是与对BCD码乘法的要求类似的地方。这里要特别注意一点，对BCD码除法运算的调整是在进行除法之前，通过对除数和被除数进行调整来实现的。

对除数和被除数的调整过程本身比较简单。比如，一个数据为65，用非组合的BCD码表示，则AH中为00000110，AL中为00000101，调整时执行AAD指令，这条指令将AH中的内容乘以10，再加到AL中，这样，得到的结果为41H。

二、乘除法指令的理解

为什么要对无符号数和有符号数提供两种不同的乘法指令呢？看一个简单的例子。

例：3×(-2)=-6，因机器中带符号数用补码表示，-2被表示为1110，因此有：

再看一个式子：3×14=42(2AH)，计算如下：

两个不同的数相乘，却得到相同的结果。对3×14来说是正确的，但对于3×(-2)却是错误的。如果用另一种方法来计算，即先将-2去掉符号位，计算3×2后，再添上符号位，即取结果的补码。则为：

再取补码得：11111010=FAH=-6

这个结果对于3×(-2)是正确的，但对于3×14是错误的。

可见，在执行乘法运算时，要想使无符号数相乘得正确的结果，则在做有符号数相乘时，就得不到正确结果；反之亦然。为了使两种情况下分别获得正确的结果，于是8086/8088对无符号数相乘和有符号数相乘提供了不同的乘法指令MUL及IMUL。实际上，3×14例子中体现的就是MUL指令的执行过程，而3×(-2)的例子中体现的就是IMUL指令的执行过程。

IMUL指令的执行过程如下。

（1）将参加乘法运算的数取补（NEG），使负数变为正数。

（2）进行二进制乘法运算。

（3）将运算结果（积）再取补。

对于除法运算，也有同样的情况。因此，8086/8088指令系统中也有对无符号数的除法指令和对有符号数的除法指令。

8086/8088执行除法运算时，规定除数必须为被除数的一半字长，即被除数为16位，除数为8位，被除数为32位时，除数为16位。16位的被除数放在AX中，当被除数为32位时，则放在DX和AX中，DX中放高16位，AX中放低16位，即把DX看成是AX的扩展。指令格式中给出的是除数的长度和形式，计算机根据给定的除数为8位还是16位来确定被除数为16位还是32位。

被除数为16位，除数为8位时，得到8位的商放在AL中，8位的余数放在AH中。当被除数为32位，除数为16位时，得到16位的商放在AX中，16位的余数放在DX中。

对除法指令，有几点需要指出。

（1）除法运算后，标志位AF、CF、OF、PF、SF和ZF都是不确定的，也就是说，它们或为0，或为1，但都没有意义。

（2）用IDIV指令时，如果是一个双字除以一个字，则商的范围为-32768～+32767，如果是一个字除以一个字节，则商的范围为-128～+127。如果超出了这个范围，那么，会作为除数为0的情况来处理，即产生0号中断（除法错），而不是按照通常的想法使溢出标志0F置1。因此要求除数必须足够大。

（3）在对有符号数进行除法运算时，比如-30除以+8，可以得到商为-4余数为+2，也可以得到商为-3，余数为-6。这两种结果都是正确的，前种情况的余数为正数，后种情况的余数为负数。8086/8088指令系统中规定余数的符号和被除数的符号相同，因此，对这个例子，会得到后一种结果。

（4）除法运算时，要求用16位数除以8位数，或者用32位数除以16位数，当被除数只有8位时，必须将此8位数据放在AL中，并对高8位AH进行扩展。同样，当被除数只有16位，而除数也为16位时，必须将16位被除数放在AX中，并对高16位DX进行扩展。如果在这些情况下，没有对AH或DX进行扩展，那就会得到错误的结果。

对无符号数相除来说，AH和DX的扩展很简单，只要将这两个寄存器清0就行了。对有符号数相除来说，AH和DX的扩展就是低位字节或低位字的符号扩展，即把AL中的最高位扩展到AH的8位中，或者把AX中的最高位扩展到DX的16位中。

为此，8086/8088指令系统提供了专用于对有符号数进行符号扩展的指令CBW和CWD。

三、逻辑运算与移位指令的应用

在程序设计中，逻辑运算指令的使用频度较高，要灵活地使用好逻辑运算指令，首先要掌握各种逻辑运算的规律。

（一）自身相与或者相或不变

这个规律常有如下应用：

     AND  AX,AX
     OR  BX,BX

类似这样的指令常用于如下两种情况。

（1）在多字节运算前清进位标志。

（2）在不改变寄存器的值的情况下，为其后的转移判断指令设置标位状态，当然这种情况可以使用测试指令TEST。

（二）自身异或清0

如：

     XOR CX,CX

该指令常在初始化时使某个寄存器清零，同时使进位标志CF=0（也使OF=0）。

（三）和0相与的位清0，和1相与的位不变

这个规律常用在对某一个数据，使它的某些位清0，使某些位不变的场合。如：

     AND AL,OFH

该语句使AL高4位清0，而低4位保持不变，再如，要使AL中8位数据的D3、D4位清0，而其余位不变，可以使用语句：

     AND AL,OE7H

这里OE7H叫作掩码。

（四）和1相或的位置1，和0相或的位不变

这个规律常用来使一个数据的某些位置1，其他位不变的场合。例如，将AL的D3、D4位置1，其余位不变，可以使用语句“OR AL，18H”来完成。

和1异或的位取反，和0异或的位不变。这个规律常用在使一个数据的某些位取反，其他位不变的场合。例如，将AL中数据的D3、D4位取反，其余位不变，可以使用下述语句实现：

     XOR  AL,18H

【例3.5】 编程将AL中的第i，i+1位写入MEM字节第i，i +1位，其他位的内容不变。

参考答案：

【例3.6】 DX:AX中的双字逻辑左移1位。

分析：移位指令只能对字节或字操作。对多字长数据的移位，就要多次使用移位指令。但每次移位，都要丢失1位被移出的数据。解决的办法是：第一次使用移位指令，其后使用带进位的循环指令。

参考程序：

【例3.7】 把DX:AX中的双字逻辑左移4位。

参考程序：

【例3.8】 编程将AL中的第7位和第0位，第6位和第1位，第5位和第2位，第4位和第3位互换。

参考程序：

【例3.9】 编程将AL中的两位压缩的BCD码分解成非压缩BCD码分别存入DH和DL中。

参考程序：

另外，还有一种更简单的方法能实现以上功能：

四、指令对标志位的影响

掌握每一条指令对标志位的影响，对程序设计是非常重要的。现将指令执行后对标志位的影响做一下总结。

（一）指令对标志位的影响

除算术运算类指令、逻辑运算指令、移位和循环移位指令影响标志位，其他指令一般对标志位无影响。

有些指令对标志位的影响有特殊的规定，具体如下。

（1）在算术运算指令中，除法指令不产生有效的标志；乘法指令仅影响CF和OF，而其他状态标志位无效；加1指令INC和减1指令DEC不影响进位标志CF，这一点需要特别注意。

（2）逻辑运算指令除NOT外，都使进位标志CF和溢出标志OF为0。

（3）循环指令仅影响进位标志CF和溢出标志OF。

（4）串操作指令中仅CMPS和SCAS两条指令影响标志位，这两条指令可视为算术类指令。

（二）状态标志位的变化规律

（1）符号标志SF：总是和运行结果的最高位的状态一致。

（2）零标志ZF：运行结果为0，ZF=1；否则ZF=0。

（3）奇偶标志PF：结果的低8位有偶数个1，PF=1；否则为0。

（4）溢出标志OF：算术运算类指令执行后，当结果的最高位与参加运算的数据的最高位不一致时，OF=1，否则OF=0。

特殊情况：

• 乘法指令，当乘积的高半部分不为0时OF=1，否则为0，对除法指令OF无效。

• 移位与循环指令执行后，最高位状态若改变OF=1；否则为0。

• 逻辑运算指令总是使OF=0。

（5）进位标志CF：算术运算指令执行后，若产生进位或借位，CF=1；否则为0。但INC与DEC不影响该标志。

特殊情况：

• 取补指令NEG使CF=1，仅当对0取补时CF=0。

• 乘法指令当乘积的高半部分不为0时，CF=1；否则为0。这一点和OF相同，对除法指令CF无效。

• 逻辑运算指令总使CF=0，但NOT指令例外，它不影响任何标志。

• 移位与循环指令执行后，CF等于移入位的状态。