# 实验三：分支程序设计

## 一、实验目的

1. 掌握汇编语言分支程序设计的基本方法
2. 熟悉条件转移指令和和无条件转移指令的使用
3. 理解程序流程图的设计方法

## 二、实验内容

### 2.1 基础性实验

#### 实验1：符号数比较

**【程序清单】**

```assembly
; 实验三-1：符号数比较
; 功能：比较X和Y两个符号数的大小
; 说明：如果X >= Y，则Z = Y；否则Z = X

DATA SEGMENT
    X DW 1234H
    Y DW 5678H
    Z DW ?
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX
    MOV AX, X
    CMP AX, Y
    JGE NEXT
    MOV Z, AX
    JMP EXIT
NEXT:
    MOV Z, Y
EXIT:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODE ENDS
END START
```

**【程序说明】**

- 比较X和Y两个符号数的大小
- 如果X >= Y，则Z = Y；否则Z = X
- 使用CMP指令比较，使用JGE条件转移

**【运行结果】**

因为5678H > 1234H，所以Z单元存放5678H

**【思考题】**

1. 如果X = -1（假设为16位有符号数FFFFH），Y = 1，程序输出什么？
2. JGE指令和JA指令有什么区别？

---

#### 实验2：分支程序示例1 - 求两个数中的较大值

**【程序清单】**

```assembly
; 实验三-2：分支程序示例1 - 求两个数中的较大值
; 功能：求X和Y中的较大值，存入Z

DATA SEGMENT
    X DB 10
    Y DB 20
    Z DB ?
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX
    MOV AL, X
    CMP AL, Y
    JA NEXT
    MOV AL, Y
NEXT:
    MOV Z, AL
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODE ENDS
END START
```

**【程序说明】**

- 求X和Y中的较大值，存入Z
- 使用JA（高于则跳转）指令，用于无符号数比较
- 这是一个典型的双分支结构

**【运行结果】**

Z = 20（Y的值，因为20 > 10）

**【思考题】**

1. 如果X = Y，程序输出什么？
2. 如果要修改为求较小值，如何改动？

---

#### 实验3：分支程序示例2 - 求两个数的差的绝对值

**【程序清单】**

```assembly
; 实验三-3：分支程序示例2 - 求两个数的差的绝对值
; 功能：求X和Y的差的绝对值，存入Z

DATA SEGMENT
    X DB 5
    Y DB 3
    Z DB ?
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX
    MOV AL, X
    CMP AL, Y
    JZ EQUAL      ;如果X=Y则跳转到EQUAL
    JNS PLUS      ;如果X>Y则跳转到PLUS（正数）
    MOV BL, Y
    SUB BL, AL
    MOV Z, BL
    JMP EXIT
PLUS:
    MOV BL, AL
    SUB BL, Y
    MOV Z, BL
    JMP EXIT
EQUAL:
    MOV Z, 0
EXIT:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODE ENDS
END START
```

**【程序说明】**

- 求X和Y的差的绝对值，存入Z
- 使用多条件分支：
  - X = Y时，Z = 0
  - X > Y时，Z = X - Y
  - X < Y时，Z = Y - X

**【运行结果】**

Z = 2（5 - 3 = 2）

**【思考题】**

1. 如果X = 3，Y = 5，程序输出什么？
2. JNS指令的含义是什么？什么时候会跳转？

---

### 2.2 加强性实验

#### 实验4：成绩分类程序

**【程序清单】**

```assembly
; 实验三-4：成绩分类程序
; 功能：根据分数分类为A/B/C/D/E
; 90分以上为A，80-89为B，70-79为C，60-69为D，60分以下为E

DATA SEGMENT
    SCORE DB 85
    GRADE DB ?
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX
    MOV AL, SCORE
    CMP AL, 90
    JAE A_GRADE
    CMP AL, 80
    JAE B_GRADE
    CMP AL, 70
    JAE C_GRADE
    CMP AL, 60
    JAE D_GRADE
    MOV GRADE, 'E'
    JMP EXIT
A_GRADE:
    MOV GRADE, 'A'
    JMP EXIT
B_GRADE:
    MOV GRADE, 'B'
    JMP EXIT
C_GRADE:
    MOV GRADE, 'C'
    JMP EXIT
D_GRADE:
    MOV GRADE, 'D'
EXIT:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODE ENDS
END START
```

**【程序说明】**

- 根据分数进行成绩分类
- 90分以上为A，80-89为B，70-79为C，60-69为D，60分以下为E
- 使用多个CMP和JAE指令实现多分支

**【运行结果】**

GRADE = 'B'（85分属于B级）

**【思考题】**

1. 如果分数是100分，程序输出什么等级？
2. 如何修改程序实现60分以下的提示"不及格"？

---

#### 实验5：字符分类程序

**【程序清单】**

```assembly
; 实验三-5：字符分类程序
; 功能：判断大写/小写字母或其他字符
; 结果：1=大写字母，2=小写字母，3=其他字符

DATA SEGMENT
    CH DB 'A'
    RESULT DB ?
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX
    MOV AL, CH
    CMP AL, 'A'
    JNB NL_CHECK
    JMP OTHER
NL_CHECK:
    CMP AL, 'Z'
    JNA UPLETTER
    CMP AL, 'a'
    JNB LL_CHECK
    JMP OTHER
LL_CHECK:
    CMP AL, 'z'
    JNA LOWLETTER
    JMP OTHER
UPLETTER:
    MOV RESULT, 1      ;大写字母
    JMP EXIT
LOWLETTER:
    MOV RESULT, 2      ;小写字母
    JMP EXIT
OTHER:
    MOV RESULT, 3      ;其他字符
EXIT:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODE ENDS
END START
```

**【程序说明】**

- 判断字符CH的类型
- 1 = 大写字母，2 = 小写字母，3 = 其他字符
- 使用JNB/JNA/JNN等指令进行字符比较

**【运行结果】**

RESULT = 1（A是大写字母）

**【思考题】**

1. 如果CH = 'm'，程序输出什么结果？
2. 如果CH = '5'（数字），程序输出什么结果？

---

#### 实验6：求最大值程序

**【程序清单】**

```assembly
; 实验三-6：求最大值程序
; 功能：从10个数中找最大值

DATA SEGMENT
    ORG 1000H
    ARR DB 10, 25, 3, 47, 15, 38, 92, 6, 71, 20
    MAX DB ?
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX
    LEA SI, ARR
    MOV CX, 9
    MOV AL, [SI]
    INC SI
NEXT:
    CMP AL, [SI]
    JGE SKIP
    MOV AL, [SI]
SKIP:
    INC SI
    LOOP NEXT
    MOV MAX, AL
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODE ENDS
END START
```

**【程序说明】**

- 从10个无符号数中找出最大值
- 使用循环和比较指令
- 每次比较后如果发现更大的值则更新AL

**【运行结果】**

MAX = 92（数组中的最大值）

**【思考题】**

1. 如果要求最小值，程序如何修改？
2. 循环次数为什么是9而不是10？

---

#### 实验7：符号函数程序

**【程序清单】**

```assembly
; 实验三-7：符号函数程序
; 功能：计算符号函数Y
; Y = 1 (X>0), Y = 0 (X=0), Y = -1 (X<0)

DATA SEGMENT
    X DW 5
    Y DW ?
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX
    MOV AX, X
    CMP AX, 0
    JG POSITIVE
    JL NEGATIVE
    MOV Y, 0
    JMP EXIT
POSITIVE:
    MOV Y, 1
    JMP EXIT
NEGATIVE:
    MOV Y, -1
EXIT:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODE ENDS
END START
```

**【程序说明】**

- 计算符号函数：Y = 1 (X>0), Y = 0 (X=0), Y = -1 (X<0)
- 使用CMP指令和JG/JL条件转移

**【运行结果】**

Y = 1（因为5 > 0）

**【思考题】**

1. 如果X = -10，程序的输出结果是什么？
2. 如果X = 0，程序的输出结果是什么？

---

## 三、实验步骤

1. 分析题目要求，设计程序流程图
2. 根据流程图编写汇编源程序
3. 编辑源程序，保存为.ASM文件
4. 使用MASM汇编程序进行汇编
5. 使用LINK链接程序进行链接
6. 运行程序并观察结果
7. 使用DEBUG调试程序，验证结果

## 四、实验结果分析

### 分支程序设计要点总结

1. **条件转移指令的选择**
   - 无符号数比较：用JA/JAE/JB/JBE等
   - 有符号数比较：用JG/JGE/JL/JLE等
   - 特定条件：JE/JNE/JZ/JNZ等

2. **分支结构的设计方法**
   - 双分支：使用CMP + 条件跳转 + 无条件跳转
   - 多分支：逐个比较，逐层筛选

3. **流程图的重要性**
   - 清晰表达程序执行流程
   - 便于发现逻辑错误
   - 有助于程序调试

## 五、思考题参考答案

### 实验1
1. 如果X = FFFFH（-1），Y = 1，程序输出Z = 1（因为JGE时-1 < 1）
2. JGE用于有符号数比较（>=），JA用于无符号数比较（>）

### 实验2
1. 如果X = Y，AL保持Y的值，Z = Y
2. 将JA改为JB即可求较小值

### 实验3
1. 如果X = 3，Y = 5，输出Z = 2
2. JNS：符号位为0（即正数）时跳转

### 实验4
1. 100分输出'A'
2. 将GRADE = 'E'改为显示"不及格"字符串

### 实验5
1. 'm'输出2（小写字母）
2. '5'输出3（其他字符）

### 实验6
1. 将JGE改为JLE即可找最小值
2. 循环9次因为第1个数已经作为初始最大值

### 实验7
1. X = -10时，输出Y = -1
2. X = 0时，输出Y = 0

## 六、实验总结

通过本次实验，我掌握了汇编语言分支程序设计的基本方法：

1. 学会了使用CMP指令进行数值比较
2. 熟悉了各种条件转移指令（JE/JNE/JG/JL/JA/JB等）
3. 理解了单分支、双分支和多分支程序的设计
4. 掌握了循环+分支结合的复杂程序设计
5. 学会了使用流程图规划程序结构