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# 实验二：顺序程序设计

## 一、实验名称

顺序程序设计

## 二、实验目的

1. 掌握数据传送指令MOV的使用方法
2. 掌握算术运算指令ADD、SUB、MUL的使用方法
3. 掌握逻辑运算指令AND、OR的使用方法
4. 理解拆字程序的设计原理
5. 熟悉顺序程序的基本结构

## 三、实验内容

### 3.1 基础性实验

#### （1）数据传送和加法运算

**实验要求**：设X=25H，Y=30H，计算Z=X+Y

**程序说明**：

| 指令 | 功能 |
|------|------|
| MOV AL, 25H | 将25H传送到AL（X=25H） |
| MOV BL, 30H | 将30H传送到BL（Y=30H） |
| ADD AL, BL | AL = AL + BL = 55H |
| MOV Z, AL | 将结果55H存入Z |

#### （2）多字节加法运算

**实验要求**：实现32位数据加法（12345678H + 87654321H）

**程序说明**：

| 指令 | 功能 |
|------|------|
| MOV AX, 5678H | 被加数低16位 |
| MOV DX, 1234H | 被加数高16位 |
| MOV CX, 4321H | 加数低16位 |
| MOV BX, 8765H | 加数高16位 |
| ADD AX, CX | 低16位相加 |
| ADC DX, BX | 高16位带进位相加 |

#### （3）拆字程序

**实验要求**：将16位数ABCDH拆分为两个8位数

**程序说明**：

| 指令 | 功能 |
|------|------|
| MOV AX, 0ABCDH | 16位数据送入AX |
| MOV DL, AL | 保存低8位CDH到DL |
| MOV CL, 8 | 设置移位计数 |
| SHR AH, CL | AH右移8位，得高8位ABH |
| MOV BH, AH | 高8位ABH存入BH |
| MOV BL, DL | 低8位CDH存入BL |

### 3.2 加强性实验

#### （1）8位×8位乘法运算

**实验要求**：实现8位×8位乘法（12H × 34H）

**程序说明**：

| 指令 | 功能 |
|------|------|
| MOV AL, 12H | 被乘数12H送入AL |
| MOV BL, 34H | 乘数34H送入BL |
| MUL BL | AX = AL × BL = 0D68H |

#### （2）多字节减法运算

**实验要求**：实现16位减法（9876H - 1234H）

**程序说明**：

| 指令 | 功能 |
|------|------|
| MOV AX, 9876H | 被减数送入AX |
| MOV BX, 1234H | 减数送入BX |
| SUB AX, BX | AX = AX - BX = 8642H |

#### （3）逻辑运算（AND和OR）

**实验要求**：对55H分别进行AND和OR运算

**程序说明**：

| 指令 | 功能 |
|------|------|
| MOV AL, 55H | AL = 55H (01010101B) |
| AND AL, 0FH | AL = 55H AND 0FH = 05H |
| MOV BL, AL | 保存AND结果到BL |
| MOV AL, 55H | 恢复AL = 55H |
| OR AL, 0F0H | AL = 55H OR F0H = F5H |

## 四、实验步骤

### 4.1 基础性实验步骤

#### 实验1：数据传送和加法运算

1. 进入DOS环境，加载DEBUG程序
2. 使用A命令输入以下程序：
   ```
   -a 100
   -mov al, 25
   -mov bl, 30
   -add al, bl
   -mov [110], al
   -int 20
   ```
3. 使用E命令在100:110处设置变量Z的存储空间
   ```
   -e 110:0
   ```
4. 使用G命令执行程序
   ```
   -g=100
   ```
5. 使用D命令查看结果
   ```
   -d 110:0 110:0
   ```

#### 实验2：多字节加法运算

1. 进入DEBUG环境
2. 使用A命令输入32位加法程序
3. 执行程序并验证结果（DX:AX = 99999999H）

#### 实验3：拆字程序

1. 进入DEBUG环境
2. 使用A命令输入拆字程序
3. 执行程序，观察BH和BL的值

### 4.2 加强性实验步骤

#### 实验1：乘法运算

1. 进入DEBUG环境
2. 使用A命令输入乘法程序
3. 执行程序，验证AX=0D68H

#### 实验2：减法运算

1. 进入DEBUG环境
2. 使用A命令输入减法程序
3. 执行程序，验证AX=8642H

#### 实验3：逻辑运算

1. 进入DEBUG环境
2. 使用A命令输入逻辑运算程序
3. 执行程序，验证BL=05H，AL=F5H

## 五、程序代码

### 5.1 基础性实验程序代码

#### 实验1：数据传送和加法运算

```assembly
; 实验二基础性实验一：数据传送和加法运算
; 程序功能：X=25H, Y=30H, Z=X+Y
; 计算25H + 30H = 55H，结果存入Z

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE
    ORG 100H        ; 程序装入地址

START:
    MOV AL, 25H     ; X=25H传送到AL
    MOV BL, 30H     ; Y=30H传送到BL
    ADD AL, BL      ; AL = AL + BL = 25H + 30H = 55H
    MOV Z, AL       ; 结果55H存入Z
    INT 20          ; 退出程序

Z DB ?              ; 定义变量Z

CODE ENDS
    END START
```

#### 实验2：多字节加法运算

```assembly
; 实验二基础性实验二：多字节加法运算
; 程序功能：实现32位数据加法
; 被加数：12345678H，加数：87654321H，结果存入指定内存

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE
    ORG 100H

START:
    MOV AX, 5678H       ; 被加数低16位
    MOV DX, 1234H       ; 被加数高16位
    MOV CX, 4321H       ; 加数低16位
    MOV BX, 8765H       ; 加数高16位

    ADD AX, CX          ; 低16位相加
    ADC DX, BX          ; 高16位带进位相加

    ; 结果：DX:AX = 99999999H
    INT 20

CODE ENDS
    END START
```

#### 实验3：拆字程序

```assembly
; 实验二基础性实验三：拆字程序
; 程序功能：将16位数拆分为两个8位数
; 原始数据：ABCDH，拆分后：高8位=ABH，低8位=CDH

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE
    ORG 100H

START:
    MOV AX, 0ABCDH      ; 16位数据AX=ABCDH
    MOV DL, AL          ; 将AL(低8位)传给DL保存
    MOV CL, 8           ; 设置移位计数
    SHR AH, CL          ; AH右移8位，得到高8位ABH
    MOV BH, AH          ; 高8位存入BH
    MOV BL, DL          ; 低8位CDH存入BL
    ; 结果：BH=ABH(高8位), BL=CDH(低8位)
    INT 20

CODE ENDS
    END START
```

### 5.2 加强性实验程序代码

#### 实验1：8位×8位乘法运算

```assembly
; 实验二加强性实验一：8位×8位乘法运算
; 程序功能：实现8位×8位乘法
; 被乘数：12H，乘数：34H，结果存入16位变量

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE
    ORG 100H

START:
    MOV AL, 12H         ; 被乘数12H存入AL
    MOV BL, 34H         ; 乘数34H存入BL
    MUL BL              ; AX = AL * BL = 12H * 34H = 0D68H
    ; 结果：AX=0D68H（16位乘积）
    INT 20

CODE ENDS
    END START
```

#### 实验2：多字节减法运算

```assembly
; 实验二加强性实验二：多字节减法运算
; 程序功能：实现16位减法运算
; 被减数：9876H，减数：1234H，结果=8642H

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE
    ORG 100H

START:
    MOV AX, 9876H       ; 被减数AX=9876H
    MOV BX, 1234H       ; 减数BX=1234H
    SUB AX, BX          ; AX = AX - BX = 9876H - 1234H = 8642H
    ; 结果：AX=8642H
    INT 20

CODE ENDS
    END START
```

#### 实验3：逻辑运算（AND和OR）

```assembly
; 实验二加强性实验三：逻辑运算（AND和OR）
; 程序功能：实现AND和OR逻辑运算
; 数据：AL=55H，进行AND和OR运算

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE
    ORG 100H

START:
    MOV AL, 55H         ; AL=55H (01010101B)

    AND AL, 0FH         ; AL = AL AND 0FH = 55H AND 0FH = 05H
    ; 此时AL=05H (低4位保留，高4位清零)

    MOV BL, AL          ; 保存AND结果到BL

    MOV AL, 55H         ; 恢复AL=55H
    OR AL, 0F0H         ; AL = AL OR 0F0H = 55H OR F0H = F5H
    ; 此时AL=F5H (高4位置1，低4位不变)
    ; 结果：BL=05H(AND结果), AL=F5H(OR结果)
    INT 20

CODE ENDS
    END START
```

## 六、实验结果

### 6.1 基础性实验结果

#### 实验1：数据传送和加法运算结果

【此处需要截图】

截图应包含：
- 程序输入过程
- 执行T命令单步执行，观察AL=25H
- 执行T命令单步执行，观察BL=30H
- 执行ADD指令后AL=55H
- 执行后内存110处值为55H

预期结果：Z = 55H

#### 实验2：多字节加法运算结果

【此处需要截图】

截图应包含：
- 执行前DX:AX = 1234:5678
- 执行前CX:BX = 8765:4321
- 执行后DX:AX = 9999:9999

预期结果：12345678H + 87654321H = 99999999H

#### 实验3：拆字程序结果

【此处需要截图】

截图应包含：
- 执行前AX = ABCDH
- 执行后BH = ABH，BL = CDH

预期结果：高8位 = ABH，低8位 = CDH

### 6.2 加强性实验结果

#### 实验1：乘法运算结果

【此处需要截图】

截图应包含：
- 执行前AL = 12H，BL = 34H
- 执行后AX = 0D68H

预期结果：12H × 34H = 0D68H（即十进制3428）

#### 实验2：减法运算结果

【此处需要截图】

截图应包含：
- 执行前AX = 9876H，BX = 1234H
- 执行后AX = 8642H

预期结果：9876H - 1234H = 8642H

#### 实验3：逻辑运算结果

【此处需要截图】

截图应包含：
- 55H AND 0FH = 05H（BL=05H）
- 55H OR 0F0H = F5H（AL=F5H）

### 6.3 实验数据记录表

**基础性实验数据记录**

| 实验 | 输入数据 | 操作 | 结果 |
|------|----------|------|------|
| 实验1 | X=25H, Y=30H | X+Y | Z=55H |
| 实验2 | 12345678H + 87654321H | 32位加法 | 99999999H |
| 实验3 | AX=ABCDH | 拆字 | BH=ABH, BL=CDH |

**加强性实验数据记录**

| 实验 | 输入数据 | 操作 | 结果 |
|------|----------|------|------|
| 实验1 | AL=12H, BL=34H | 8位×8位乘法 | AX=0D68H |
| 实验2 | AX=9876H, BX=1234H | 16位减法 | AX=8642H |
| 实验3 | AL=55H | AND 0FH | AL=05H |
| 实验3 | AL=55H | OR 0F0H | AL=F5H |

## 七、思考题

### 7.1 基础性实验思考题

#### 思考题一：在数据传送指令中，MOV指令和XCHG指令有什么区别？

**答**：
- MOV指令：将源操作数的数据传送到目的操作数，执行后源操作数内容不变
- XCHG指令：交换两个操作数的内容，执行后两个操作数的内容互相交换

例如：
```
MOV AL, BL    ; 将BL的内容复制到AL，BL内容不变
XCHG AL, BL   ; 将AL和BL的内容互换
```

#### 思考题二：在多字节加法运算中，为什么要使用ADC指令而不是ADD指令？

**答**：
在多字节（多字）加法运算中，低位相加可能产生进位。如果低位用ADD指令，高位必须用ADC（Add with Carry）指令来加上低位产生的进位，否则会丢失数据。

例如32位加法：
- `ADD AX, CX` 计算低16位，可能产生CF（进位标志）
- `ADC DX, BX` 计算高16位，同时加上低位产生的进位

#### 思考题三：拆字程序中，SHR指令的作用是什么？还有什么方法可以实现拆字？

**答**：
SHR（Shift Right）指令将目的操作数右移指定的位数。本程序中`SHR AH, CL`将AH右移8位，相当于把AH的高8位移到低8位，原高8位变为0，从而得到高8位数据。

其他拆字方法：
1. 使用MASK操作：`MOV BH, AH AND 0F0H`，然后右移4位
2. 使用`MOV BH, AH`和`AND BH, 0F0H`
3. 使用`ROL AX, 8`将高8位旋转到低8位

### 7.2 加强性实验思考题

#### 思考题一：MUL指令执行后，结果放在哪里？什么时候需要扩展被乘数？

**答**：
- 8位×8位乘法：结果放在AX（16位）
- 16位×16位乘法：结果放在DX:AX（32位）
- 32位×32位乘法：结果放在EDX:EAX（64位）

当被乘数放在AL/AX/EAX时，需要扩展到高8/16/32位：
- 被乘数是字节时，隐含在AL中，高8位为0
- 被乘数是字时，隐含在AX中，高16位为0
- 被乘数是双字时，隐含在EAX中，高32位为0

如果被乘数不是0扩展，需要先将高位清零或设置正确的值。

#### 思考题二：SUB指令和CMP指令有什么区别？

**答**：
- SUB指令：执行减法并存储结果，修改目的操作数
- CMP指令：执行减法但不存储结果，只影响标志位

CMP指令通常与条件跳转指令配合使用，根据标志位判断条件。

例如：
```
CMP AX, BX    ; AX - BX，不存储结果，只设置标志位
JE  EQUAL     ; 如果相等（ZF=1）则跳转
```

#### 思考题三：AND指令和OR指令在执行时有什么特点？它们如何影响标志位？

**答**：
AND和OR都是逻辑运算指令：

**AND指令特点**：
- 任何位与1相与保持不变
- 任何位与0相与结果为0
- 常用于清零特定位（掩码操作）
- 影响OF=0，CF=0，SF/ZF/PF根据结果设置

**OR指令特点**：
- 任何位与0相或保持不变
- 任何位与1相或结果为1
- 常用于置1特定位
- 影响OF=0，CF=0，SF/ZF/PF根据结果设置

例如：
- `AND AL, 0FH` 将AL的高4位清零，低4位保留
- `OR AL, 80H` 将AL的最高位置1

## 八、实验心得

1. 通过本次实验，深刻理解了数据传送指令MOV和算术运算指令ADD、SUB、MUL的使用方法。

2. 顺序程序是最基本的程序结构，按照指令顺序依次执行，理解了其执行流程。

3. 多字节加法运算需要考虑进位问题，正确使用ADC指令是实现32位以上加法的关键。

4. 拆字程序展示了移位指令SHR的应用，通过移位可以方便地分离高位和低位数据。

5. 乘法指令MUL的执行结果自动存放在AX或DX:AX中，需要根据结果大小使用相应的寄存器。

6. 逻辑运算指令AND和OR可以用于位操作，实现掩码和置位功能。

7. 通过实验掌握了DEBUG的使用方法，为后续复杂的汇编程序调试打下基础。