BCD码指令 AAA DAA AAS DAS AAM AAD
BCD码指令 AAA DAA AAS DAS AAM AAD
十进制数(BCD码)运算指令
以上我们介绍的是二进制数的算术运算指令,二进制数在计算机上进行运算是非常简单的。但是,通常人们习惯于用十进制数。在计算机中十进制数是用BCD码来表示的,BCD码有两类:一类叫压缩型BCD码,一类叫非压缩型BCD码。用BCD码进行加、减、乘、除运算,通常采用两种方法:一种是在指令系统中设置一套专用于BCD码运算的指令;另一种是利用二进制数的运算指令算出结果,然后再用专门的指令对结果进行修正(调整),使之转变为正确的BCD码表示的结果。8086/8088指令系统所采用的是后一种方法。
在进行十进制数算术运算时,应分两步进行:
① 先按二进制数运算规则进行运算,得到中间结果。
② 再用十进制调整指令对中间结果进行修正,得到正确的结果。
下面通过几个例子说明BCD码运算为什么要调整以及怎样调整。
结果正确,这时调整指令不需要做什么。
结果不正确,因为在进行二进制加法运算时,低4位向高4位有一个进位,这个进位是按十六进制进行的,即低4位逢十六才进一,而十进制数应是逢十进一。因此,比正确结果少6,这时,调整指令应在低4位上加6。即:
加法运算后,低4位若向高4位有进位(即AF=1)时,调整指令应做加06H处理。
加法运算后,低4位>9时,调整指令需做加06H处理;高4位>9时,调整指令需做加60H处理。
加法运算后,当CF=1(有进位产生)时,调整指令应做加60H处理。
前面我们已经详细地介绍了二进制数的算术运算指令,下面主要介绍十进制数(BCD码)的调整指令。
⒈ 十进制加法的调整指令
根据BCD码的种类,对BCD码加法进行十进制调整的指令有两条AAA和DAA。
⑴ 非压缩型BCD码加法调整指令AAA (ASCII Adjust for Addition)
指令格式:
AAA
AAA也称为加法的ASCII调整指令。指令后面不写操作数,但实际上隐含累加器操作数AL和AH。指令的操作为:
如果 (AL) and 0FH>9,或(AF)=1
则
(AL)←(AL)+06H
(AH)←(AH)+1
(AF)←1
(CF)←(AF)
(AL)←((AL)∧0FH)
否则 (AL)←((AL)∧0FH)
由上可见,指令将影响AF和CF标志,但状态标志位SF、ZF、PF和OF的状态不确定。
在用AAA指令调整以前,先用指令ADD(多字节加法时用ADC)进行8位数的加法运算,相加结果放在AL中,用AAA指令调整后,非压缩型BCD码结果的低位在AL寄存器,高位在AH寄存器。例如,要求计算两个十进制数之和,7+8=?。可以先将被加数7、加数8以非压缩型BCD码的形式分别存放在寄存器AL和BL中,且令AH=0,然后进行加法,再用AAA指令调整。可用以下指令实现:
MOV AX,0007H ;(AL)=07H,(AH)=00H
MOV BL,08H ;(BL)=08H
ADD AL,BL ;(AL)=0FH
AAA ;(AL)=05H,(AH)=01H,(CF)=(AF)=1
以上指令的运行结果为7+8=15,所得之和也以非压缩型BCD码的形式存放,个位在AL,十位在AH。
例4.4 计算4609+3875=?
本例要求实现十进制多位数的加法,假设被加数的每一位数都以ASCII码形式存放在内存中,低位在前,高位在后。另外留出4个存储单元,以便存放相加所得的结果,如图4.19所示。程序的流程图见图4.20。
程序如下:
LEA SI,STRING1 ;(SI)←被加数地址指针
LEA BX,STRING2 ;(BX)←加数地址指针
LEA DI,SUM ;(DI)←结果地址指针
MOV CX,4 ;(CX)←循环次数
CLC ;清进位标志CF
NEXT:
MOV AL,[SI] ;取一个字节被加数
ADC AL,[BX] ;与加数相加
AAA ;ASCII调整
MOV [DI],AL ;送存
INC SI ;SI加1
INC BX ;BX加1
INC DI ;DI加1
DEC CX ;循环次数减1
JNZ NEXT ;如不为零,转NEXT
HLT ;停止
⑵ 压缩型BCD码加法调整指令DAA (Decimal Adjust for Addition)
指令格式:
DAA
DAA指令同样不带操作数,实际上隐含寄存器操作数AL。指令的操作为:
如果 ((AL) and 0FH)>9 或 (AF)=1
则
(AL)←(AL)+06H
(AF)←1
如果 (AL)>9FH 或 (CF)=1
则
(AL)←(AL)+60H
(CF)←1
与AAA指令不同,DAA只对AL中的内容进行调整,任何时候都不会改变AH的内容。另外,DAA指令将影响状态标志位,如SF、ZF、AF、PF、CF,但不影响OF。例如,要求计算两个2位的十进制数之和,68+59=?。调整之前,也应先用ADD指令进行8位数加法运算,相加结果放在AL中,然后用DAA指令进行调整。可用以下指令实现:
MOV AL,68H ;(AL)=68H
MOV BL,59H ;(BL)=59H
ADD AL,BL ;(AL)=C1H,(AF)=1
DAA ;(AL)=27H,(CF)=1
如果要求对两个位数更多的十进制数进行加法运算,则也应编写一个循环程序,并采用ADC指令,在开始循环之前要清进位标志CF(参阅例4.4)。但采用压缩型BCD码时每次可以相加两位十进制数。例如,两个8位十进制数相加时只需循环4次。
为了掌握DAA指令与AAA指令的区别,现在再来做前面已经作过的简单计算,即7+8=?。不过这一次编程时不用AAA指令,而改用DAA指令调整,看看结果有什么不同。
MOV AX,0007H ;(AL)=07H,(AH)=00H
MOV BL,08H ;(BL)=08H
ADD AL,BL ;(AL)=0FH
DAA ;(AL)=15H,(AH)=00H,(AF)=1,(CF)=0
可见,现在7加8所得之和以压缩型BCD码的形式存放在AL寄存器中,而AH的内容不变。
⒉ 十进制减法的调整指令
同加法一样,对BCD码减法进行十进制调整的指令也有两条AAS和DAS。
⑴ 非压缩型BCD码减法调整指令AAS (ASCII Adjust for Subtraction)
指令格式:
AAS
AAS也称为减法的ASCII码的调整指令。隐含寄存器操作数为AL和AH。
AAS指令对非压缩型BCD码减法的计算结果进行行调整,以得到正确的结果。AAS指令的操作为:
如果 (AL)∧0FH>9 或 (AF)=1
则
(AL)←(AL)-06H
(AH)←(AH)-1
(AF)←1
(CF)←(AF)
(AL)←((AL)∧0FH)
否则 (AL)←((AL)∧0FH)
可见,AAS指令将影响状态标志位AF和CF,但SF、ZF、PF和OF状态标志位不确定。
例如想要进行两位十进制数的减法运算:13-4=?,可先将被减数和减数以非压缩型BCD码的形式分别存放在AH(被减数的十位)、AL(被减数的个位)和BL(减数)中,然后用SUB指令进行减法,再用AAS指令进行调整。可用以下指令实现:
MOV AX,0103H ;(AH)=01H,(AL)=03H
MOV BL,04H ;(BL)=04H
SUB AL,BL ;(AL)=03H-04H=FFH
AAS ;(AL)=09H,(AH)=0
以上指令的执行结果为13-4=9,此结果仍以非压缩型BCD码的形式存放,个位在AL寄存器,十位AH在寄存器。
⑵ 压缩型BCD码减法调整指令DAS (Decimal Adjust for Subtraction)
指令格式:
DAS
DAS指令对减法进行十进制调整,指令隐含寄存器操作数AL。
在减法运算时,DAS指令对压缩型BCD码进行调整,其操作为:
如果 ((AL)∧0FH)>9 或 (AF)=1
则
(AL)←(AL)-06H
(AF)←1
如果 (AL)>9FH 或 (CF)=1
则
(AL)←(AL)-60H
(CF)←1
与DAA指令类似,DAS指令也只对AL寄存器中的内容进行调整,而不改变AH的内容。DAS指令也将影响状态标志位SF、ZF、AF、PF、CF,但不影响OF。
例如要求完成以下十进制数的减法运算:83-38=? 现在采用压缩型BCD码的形式来存放原始数据,则以上减法运算可用下列几条指令实现:
MOV AL,83H ;(AL)=83H
MOV BL,38H ;(BL)=38H
SUB AL,BL ;(AL)=4BH
DAS ;AL)=45H
⒊ 十进制乘除法的调整指令
对于十进制数的乘除法运算,8086/8088指令系统只提供了非压缩型BCD码的调整指令,而没有提供压缩型BCD码的调整指令。因此,8086/8088 CPU不能直接进行压缩型BCD码的乘除法运算。
非压缩型BCD码的乘除法与加减法不同,加减法可以直接用ASCII码参加运算,而不管其高位上有无数字,只要在加减指令后用一条非压缩型BCD码的调整指令就能得到正确结果。而乘除法要求参加运算的两个数必须是高4位为0的非压缩型BCD码,低4位为一个十进制数。也就是说,如果用ASCII码进行非压缩型BCD码乘除法运算的话,在乘除法运算之前,必须将高4位清零。
⑴ 非压缩型BCD码的乘法调整指令AAM (ASCII Adjust for Multiply)
指令格式:
AAM
AAM指令也是一个隐含了寄存器操作数AL和AH的指令。
在乘法运算时,调整之前,先用MUL指令将两个真正的非压缩型的BCD码相乘,结果放在AX中,然后用AAM指令对AL寄存器进行调整,于是在AX中即可得到正确的非压缩型BCD码的结果,其乘积的高位在AH中,乘积的低位在AL中。AAM指令的操作为:
(AH)←(AL)/0AH的商 即AL除以10,商送AH
(AL)←(AL)/0AH的余数 即AL除以10,余数送AL
AAM指令的操作实质上是将AL寄存器中的二进制数转换成为非压缩型的BCD码,十位存放在AH寄存器,个位存放在AL寄存器。
AAM指令执行以后,将根据AL中的结果影响状态标志位SF、ZF和PF,但AF、CF和OF的值不定。
例如要求进行以下十进制乘法运算:7´9=? 可编程序段如下:
MOV AL,07H ;(AL)=07H
MOV BL,09H ;(BL)=09H
MUL BL ;(AX)=07H´09H=003FH
AAM ;(AH)=06H,(AL)=03H
已知7´9=63。以上指令执行以后,十进制乘积也是以非压缩型BCD码的形式存放在AX中。
⑵ 非压缩型BCD码的除法调整指令AAD (ASCII Adjust for Division)
指令格式:
AAD
AAD指令也是一个隐含了寄存器操作数AL和AH的指令。它是对非压缩型BCD码进行调整,其操作为:
(AL)←(AH) ´0AH+(AL)
(AH)←0
即将AH寄存器的内容乘以10并加上AL寄存器的内容,结果送回AL,同时将零送AH。以上操作实质上是将AX寄存器中非压缩型BCD码转换成为真正的二进制数,并存放在AL寄存器中。
执行AAD指令以后,将根据AL中的结果影响状态标志位SF、ZF和PF,但其余几个状态标志位如AF、CF和OF的值则不确定。
AAD指令的用法与其它非压缩型BCD码调整指令(如AAA、AAS、AAM)有所不同。AAD指令不是在除法之后,而是在除法之前进行调整,然后用DIV指令进行除法,所得之商还需用AAM指令进行调整,方可得到正确的非压缩型BCD码的结果。
例如想要进行以下十进制除法运算:73÷2=?可先将被除数和除数以非压缩型BCD码的形式分别存放在AX和BL寄存器中,被除数的十位在AH,个位在AL,除数在BL。先用AAD指令对AX中的被除数进行调整,之后进行除法运算,并对商进行再调整。可编程序段如下:
MOV AX,0703H ;(AH)=07H,(AL)=03H
MOV BL,02H ;(BL)=02H
AAD ;(AL)=49H(即十进制数73)
DIV BL ;AL)=24H(商),(AH)=01H(余数)
AAM ;(AH)=03H,(AL)=06H
已知73÷2=36…1。以上几条指令执行的结果为,在AX中得到非压缩型BCD码的商,但余数被丢失。如果需要保留余数,则应在DIV指令之后,用AAM指令调整之前,将余数暂存到一个寄存器。如果有必要,还应设法对余数也进行调整。
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