第5章循环与分支程序设计.ppt

计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言第5章循环与分支程序设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望教学重点教学重点1.掌掌握握基基本本程程序序结结构构顺顺序序结结构构、循循环环结结构构、分分支支结结构构及及其其汇汇编编语语言言程程序序设计设计2.熟悉常见程序设计熟悉常见程序设计问题：问题：数据范围判断数据范围判断数据范围判断数据范围判断（09、AZ、az）字母大小写转换字母大小写转换字母大小写转换字母大小写转换；字符串传送、比较等操作字符串传送、比较等操作字符串传送、比较等操作字符串传送、比较等操作求最大最小值、数据求和、统计字符个数求最大最小值、数据求和、统计字符个数求最大最小值、数据求和、统计字符个数求最大最小值、数据求和、统计字符个数数组排序，查找，插入，删除数组排序，查找，插入，删除数组排序，查找，插入，删除数组排序，查找，插入，删除11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 （3 3）分支结构）分支结构 （4 4）子程序结构子程序结构 程序结构程序结构（5）复合结构：多种程序结构的组合）复合结构：多种程序结构的组合 （1 1）顺序结构顺序结构 （2 2）循环结构循环结构11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 编制汇编语言程序的步骤编制汇编语言程序的步骤(1)分析题意，确定算法分析题意，确定算法(2)根据算法画出程序框图根据算法画出程序框图(3)根据框图编写程序根据框图编写程序(4)上机调试程序上机调试程序11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言5.0 顺序程序设计顺序程序设计顺顺序序程程序序完完全全按按指指令令书书写写的的前前后后顺顺序序执执行行每每一一条条指指令令，是是最最基基本本、最最常见的程序结构常见的程序结构一一般般纯纯粹粹的的顺顺序序结结构构的的程程序序设设计计较较少。少。11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言例例例例data segmentdata segmentX Xdw 5dw 5Y Ydw 6dw 6Z Zdw 7dw 7W Wdw?dw?data endsdata endscode segmentcode segmentmain proc farmain proc far assume cs:code,ds:dataassume cs:code,ds:datastart:start:push dspush ds xor ax,axxor ax,ax push ax push ax mov ax,data mov ax,data mov ds,ax mov ds,ax mov ax,Xmov ax,X add ax,Y add ax,Y add ax,Z add ax,Z mov W,ax mov W,ax ret retmain endpmain endpcode endscode ends end startend startWX+Y+Z11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言例例例例 代码转换代码转换代码转换代码转换；查表法，实现一位；查表法，实现一位1616进制数转换为进制数转换为ASCIIASCII码显示码显示data segmentdata segment ASCII db 30h,31h,32h,33h,34h,35hASCII db 30h,31h,32h,33h,34h,35h db 36h,37h,38h,39h db 36h,37h,38h,39h;0;09 9的的ASCIIASCII码码 db 41h,42h,43h,44h,45h,46hdb 41h,42h,43h,44h,45h,46h;A;AF F的的ASCIIASCII码码 hex hex db 0bh db 0bh;任意设定一个待转换的一位任意设定一个待转换的一位1616进制数进制数data endsdata endscode segmentcode segmentmain proc farmain proc far 11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言例例例例 代码转换代码转换代码转换代码转换 assume cs:code,ds:dataassume cs:code,ds:datastart:start:push ds push ds xor ax,ax xor ax,ax push ax push ax mov ax,data mov ax,data mov ds,ax mov ds,ax ;-;-mov bx,offset ASCIImov bx,offset ASCII;BX;BX指向指向ASCIIASCII码表码表mov al,hexmov al,hex;AL;AL取得一位取得一位1616进制数，正是进制数，正是ASCIIASCII码表中位移码表中位移 11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 and al,0fh and al,0fh;只有低只有低4 4位是有效的，高位是有效的，高4 4位清位清0 0 xlatxlat ;换码：换码：ALDS:BXALDS:BXALALmov dl,almov dl,al;入口参数：入口参数：DLALDLALmov ah,2mov ah,2;02;02号号DOSDOS功能调用功能调用int 21hint 21h;显示一个显示一个ASCIIASCII码字符码字符retretmain endpmain endpcode endscode ends end startend start例例例例 代码转换代码转换代码转换代码转换11/16/2022ch5；查表法，实现一位；查表法，实现一位1616进制数转换为进制数转换为ASCIIASCII码显示码显示data segmentdata segment ASCII db 30h,31h,32h,33h,34h,35h ASCII db 30h,31h,32h,33h,34h,35h db 36h,37h,38h,39h db 36h,37h,38h,39h;0;09 9的的ASCIIASCII码码 db 41h,42h,43h,44h,45h,46hdb 41h,42h,43h,44h,45h,46h;A;AF F的的ASCIIASCII码码 hex hex db 0bh db 0bh;任意设定一个待转换的一位任意设定一个待转换的一位1616进制数进制数data endsdata endscode segmentcode segmentmain proc farmain proc farassume cs:code,ds:dataassume cs:code,ds:datastart:start:push dspush ds xor ax,axxor ax,ax push axpush ax mov ax,datamov ax,data mov ds,axmov ds,ax ;-;-mov bx,offset ASCIImov bx,offset ASCII;BX;BX指向指向ASCIIASCII码表码表mov al,hexmov al,hex;AL;AL取取得得一一位位1616进进制制数数，正正是是ASCIIASCII码码表表中中位位移移and al,0fhand al,0fh;只有低只有低4 4位是有效的，高位是有效的，高4 4位清位清0 0 xlatxlat ;换码：换码：ALDS:BXALDS:BXALALmov dl,almov dl,al;入口参数：入口参数：DLALDLALmov ah,2mov ah,2;02;02号号DOSDOS功能调用功能调用int 21hint 21h;显示一个显示一个ASCIIASCII码字符码字符retretmain endpmain endpcode endscode ends end startend start11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言5.1 5.1 循环程序设计循环程序设计循循环环结结构构一一般般是是根根据据某某一一条条件件判判断断为为真或假来确定是否重复执行循环体真或假来确定是否重复执行循环体循循环环指指令令和和转转移移指指令令可可以以实实现现循循环环控控制制11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 循环程序结构形式循环程序结构形式DO-WHILE 结构结构 DO-UNTIL 结构结构控制条件控制条件初始化初始化循环体循环体YN控制条件控制条件初始化初始化循环体循环体YN11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言初始化初始化：设置循环的初始状态设置循环的初始状态循环体循环体：循环的工作部分及修改部分循环的工作部分及修改部分控制条件控制条件：计数控制（：计数控制（LOOP）特征值控制特征值控制（LOOPZ/LOOPNZ/条件跳转指令条件跳转指令）循环程序结构说明循环程序结构说明11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言例：把例：把 BX BX 中的二进制数以十六进制的形式显示在屏幕上中的二进制数以十六进制的形式显示在屏幕上 如：如：1011 0010 1111 1010 B B2FAB2FAH BXBX123411/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言分析：分析：(1)程序结构的确定程序结构的确定 由题意由题意应该把应该把应该把应该把BXBX的内容从左到右每的内容从左到右每的内容从左到右每的内容从左到右每4 4位为一组在屏幕位为一组在屏幕位为一组在屏幕位为一组在屏幕上显示出来上显示出来上显示出来上显示出来，显然这可以用循环结构来完成，每次显示，显然这可以用循环结构来完成，每次显示一个十六进制数位，因而循环次数是已知的，计数值为一个十六进制数位，因而循环次数是已知的，计数值为4。（2）循环体的构成（算法确定）循环体的构成（算法确定）循环体应该包括：循环体应该包括：二进制到所显示字符的二进制到所显示字符的二进制到所显示字符的二进制到所显示字符的ASCIIASCII之间之间之间之间的转换，以及每个字符的显示的转换，以及每个字符的显示的转换，以及每个字符的显示的转换，以及每个字符的显示。需要了解相关知识需要了解相关知识：字符和其字符和其ASCII码之间的关系？码之间的关系？“0”“9”30H39H,“A”F”41H5AH如何显示一个字符？如何显示一个字符？（a）将显示字符的将显示字符的ASCII码放入码放入DL寄存器；寄存器；(b)将将AH的内的内容置为容置为2（功能号）；（功能号）；（c）执行执行INT 21H（DOS 功能调用）功能调用）。11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言（3）循环控制条件分析）循环控制条件分析因为循环次数已知，可以使用因为循环次数已知，可以使用LOOPLOOPLOOPLOOP指令指令指令指令实现，但是必须注意：实现，但是必须注意：由于循由于循由于循由于循环移位指令中使用环移位指令中使用环移位指令中使用环移位指令中使用CLCLCLCL寄存器作为移寄存器作为移寄存器作为移寄存器作为移位次数寄存器，而位次数寄存器，而位次数寄存器，而位次数寄存器，而LOOP LOOP LOOP LOOP 指令的循环指令的循环指令的循环指令的循环次数隐含在次数隐含在次数隐含在次数隐含在CXCXCXCX寄存器中，因此，必寄存器中，因此，必寄存器中，因此，必寄存器中，因此，必须注意这两者之间的冲突须注意这两者之间的冲突须注意这两者之间的冲突须注意这两者之间的冲突。除了可以使用除了可以使用LOOPLOOP指令之外，还指令之外，还可以使用可以使用条件跳转指令条件跳转指令条件跳转指令条件跳转指令来实现。来实现。LOOP AGAIN DEC 计数器计数器 JNZ AGAIN11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 mov cx,4 mov cx,4 ；初始化；初始化rotate:rotate:push cxpush cxpush cxpush cx mov cl,4 mov cl,4 rol bx,cl rol bx,cl mov al,bl mov al,bl and al,0fh and al,0fh add al,30h add al,30h ;09 ASCII 30H39H;09 ASCII 30H39H cmp al,3ah cmp al,3ah jl printit jl printit add al,7h add al,7h ;AF ASCII 41H46H;AF ASCII 41H46Hprintit:printit:mov dl,almov dl,al mov ah,2 mov ah,2 int 21h int 21h pop cxpop cxpop cxpop cx loop rotate loop rotate 方法方法1(LOOP)11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 mov mov chchchch,4 ,4 ；初始化；初始化rotate:mov rotate:mov clclclcl,4,4 rol bx,cl rol bx,cl mov al,bl mov al,bl and al,0fh and al,0fh add al,30h add al,30h ;09 ASCII 30H39H;09 ASCII 30H39H cmp al,3ah cmp al,3ah jl printit jl printit add al,7h add al,7h ;AF ASCII 41H46H;AF ASCII 41H46Hprintit:printit:mov dl,almov dl,al mov ah,2 mov ah,2 int 21h int 21h dec chdec chdec chdec ch jnz rotate jnz rotate jnz rotate jnz rotate 方法方法2(条件跳转指令条件跳转指令)11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言例：将正数例：将正数 n n 插入一个已整序的正数字数组。该数组的插入一个已整序的正数字数组。该数组的首地址和末地址分别为首地址和末地址分别为ARRAY_HEAD,ARRAY_END。分析：题目要求在已经排好序的正数数组中插入一个分析：题目要求在已经排好序的正数数组中插入一个分析：题目要求在已经排好序的正数数组中插入一个分析：题目要求在已经排好序的正数数组中插入一个正数正数正数正数n n，因此，解决问题的关键是找到要出入正数，因此，解决问题的关键是找到要出入正数，因此，解决问题的关键是找到要出入正数，因此，解决问题的关键是找到要出入正数n n的位置。需要考虑如下问题？的位置。需要考虑如下问题？的位置。需要考虑如下问题？的位置。需要考虑如下问题？（1 1）如何找到插入位置及软件实现？）如何找到插入位置及软件实现？）如何找到插入位置及软件实现？）如何找到插入位置及软件实现？（2 2）如何插入正数）如何插入正数）如何插入正数）如何插入正数n n及软件实现及软件实现及软件实现及软件实现?（3 3）数组边界问题考虑？）数组边界问题考虑？）数组边界问题考虑？）数组边界问题考虑？11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言由于数组已经排好序，因此可以将正数由于数组已经排好序，因此可以将正数n依次和数组中的数进依次和数组中的数进行比较，比较有个方向问题，这里假设数组在存储单元中按地行比较，比较有个方向问题，这里假设数组在存储单元中按地址递增的方向从小到大依次存放。不妨从大数开始进行比较，址递增的方向从小到大依次存放。不妨从大数开始进行比较，当遇到第一个比当遇到第一个比当遇到第一个比当遇到第一个比n n小的数，记下该位置，该位置就是要插入小的数，记下该位置，该位置就是要插入小的数，记下该位置，该位置就是要插入小的数，记下该位置，该位置就是要插入n n 的的的的位置。位置。位置。位置。找到出入位置后，如何在不破坏原来数据顺序基础上插入找到出入位置后，如何在不破坏原来数据顺序基础上插入找到出入位置后，如何在不破坏原来数据顺序基础上插入找到出入位置后，如何在不破坏原来数据顺序基础上插入n n呢呢呢呢？打个比方：？打个比方：？打个比方：？打个比方：9 9个同学按高矮依次做在个同学按高矮依次做在个同学按高矮依次做在个同学按高矮依次做在110110号椅子上，现在第号椅子上，现在第号椅子上，现在第号椅子上，现在第1010个同学按照高矮要做在第个同学按照高矮要做在第个同学按照高矮要做在第个同学按照高矮要做在第5 5号椅子上，那么如何空出第号椅子上，那么如何空出第号椅子上，那么如何空出第号椅子上，那么如何空出第5 5号椅号椅号椅号椅子呢，但仍然保持高矮次序？只要子呢，但仍然保持高矮次序？只要子呢，但仍然保持高矮次序？只要子呢，但仍然保持高矮次序？只要9 9号同学移到号同学移到号同学移到号同学移到1010号号号号，9 9 10,10,8 8 9,9,7 7 8,8,6 6 7,7,5 5 6 6就可以了。同样，我们可以如法炮制，就可以了。同样，我们可以如法炮制，就可以了。同样，我们可以如法炮制，就可以了。同样，我们可以如法炮制，数组中将要插入数数组中将要插入数数组中将要插入数数组中将要插入数n n位置前的数依次前移一个位置（两个字节），位置前的数依次前移一个位置（两个字节），位置前的数依次前移一个位置（两个字节），位置前的数依次前移一个位置（两个字节），空出要插入位置，将空出要插入位置，将空出要插入位置，将空出要插入位置，将n n放入即可放入即可放入即可放入即可。在插入数时，可能遇到特殊情况，即数在插入数时，可能遇到特殊情况，即数在插入数时，可能遇到特殊情况，即数在插入数时，可能遇到特殊情况，即数n n比数组中所有的数都比数组中所有的数都比数组中所有的数都比数组中所有的数都要大，或者小。若比所有的数都大，就不需要移动原数组中的要大，或者小。若比所有的数都大，就不需要移动原数组中的要大，或者小。若比所有的数都大，就不需要移动原数组中的要大，或者小。若比所有的数都大，就不需要移动原数组中的数，直接插入即可；若比所有的数都小，就将数数，直接插入即可；若比所有的数都小，就将数数，直接插入即可；若比所有的数都小，就将数数，直接插入即可；若比所有的数都小，就将数n n放在数组的首放在数组的首放在数组的首放在数组的首位置。位置。位置。位置。11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 很显然，查找位置和空出位置的过程就是循环比很显然，查找位置和空出位置的过程就是循环比较的过程，因此采用循环结构来实现，那么，循环条较的过程，因此采用循环结构来实现，那么，循环条件如何确定呢？其中一种比较容易想到循环条件就是件如何确定呢？其中一种比较容易想到循环条件就是：数组长度（或数组首地址）及数组长度（或数组首地址）及Khighlowhigh，则查找失败，置，则查找失败，置，则查找失败，置，则查找失败，置CF=1CF=1，退出程序。否则，退出程序。否则，退出程序。否则，退出程序。否则，计算中点计算中点计算中点计算中点midmid(low+high)/2(low+high)/2；（3 3）k k与中点元素与中点元素与中点元素与中点元素rmidrmid比较。若比较。若比较。若比较。若k=rmidk=rmid，则查找成功，程，则查找成功，程，则查找成功，程，则查找成功，程序结束；若序结束；若序结束；若序结束；若krmidkrmidkrmid，则转（，则转（，则转（，则转（5 5）；）；）；）；（4 4）低半部分查找，）低半部分查找，）低半部分查找，）低半部分查找，highhighmid-1mid-1，返回（，返回（，返回（，返回（2 2），继续查找；），继续查找；），继续查找；），继续查找；（5 5）高半部分查找，）高半部分查找，）高半部分查找，）高半部分查找，lowlowmid+1mid+1，返回（，返回（，返回（，返回（2 2），继续查找。），继续查找。），继续查找。），继续查找。11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 lea di,arraylea di,array mov ax,number mov ax,number ;要查找数要查找数 cmp ax,di+2 cmp ax,di+2 ;(ax);(ax)与第一个元素比较与第一个元素比较 ja chk_last ja chk_last lea si,di+2 lea si,di+2 je exit je exit ;(ax);(ax)第一个元素第一个元素,找到退出找到退出 stc stc jmp exit jmp exit ;(ax);(ax);(ax)最后一个元素最后一个元素,未找到退出未找到退出算法算法11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言compare:compare:cmp ax,bx+si cmp ax,bx+si je exit je exit ja higher ja higher dec cxdec cx mov high_idx,cx mov high_idx,cx jmp mid jmp midhigher:higher:inc cxinc cx mov low_idx,cx mov low_idx,cx jmp mid jmp midno_match:no_match:stc stcexit:exit:search:search:mov low_idx,1 mov low_idx,1 mov bx,di mov bx,di;个数个数 mov high_idx,bx mov high_idx,bx mov bx,di mov bx,dimid:mid:mov cx,low_idx mov cx,low_idx mov dx,high_idx mov dx,high_idx cmp cx,dx cmp cx,dx ja no_match ja no_match add cx,dxadd cx,dx shr cx,1 shr cx,1 mov si,cx mov si,cx shl si,1 shl si,111/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言(3)地址跳跃表地址跳跃表（值与地址有对应关系的表）（值与地址有对应关系的表）例：根据例：根据例：根据例：根据 AL AL AL AL 寄存器中哪一位为寄存器中哪一位为寄存器中哪一位为寄存器中哪一位为 1 1 1 1（从低位到高位），（从低位到高位），（从低位到高位），（从低位到高位），把程序转移到把程序转移到把程序转移到把程序转移到 8 8 8 8 个不同的程序分支个不同的程序分支个不同的程序分支个不同的程序分支branch_tablebranch_table dw routine1 dw routine1 dw routine2 dw routine2 dw routine3 dw routine3 dw routine4 dw routine4 dw routine5 dw routine5 dw routine6 dw routine6 dw routine7 dw routine7 dw routine8 dw routine811/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 cmp al,0 cmp al,0 ;AL;AL为逻辑尺为逻辑尺 je continue je continue lea bx,branch_tablelea bx,branch_tablelea bx,branch_tablelea bx,branch_tableL:shr al,1 L:shr al,1 ;逻辑右移逻辑右移 jnc add1 jnc add1 jmp jmp jmp jmp word ptrword ptrword ptrword ptr bx bx bx bx ;段内间接转移段内间接转移段内间接转移段内间接转移add1:add bx,add1:add bx,typetype branch_table branch_table ；add bx,2add bx,2 jmp L jmp Lcontinue:continue:routine1:routine1:routine2:routine2:（寄存器间接寻址寄存器间接寻址寄存器间接寻址寄存器间接寻址）11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言（寄存器相对寻址）寄存器相对寻址）寄存器相对寻址）寄存器相对寻址）cmp al,0 cmp al,0 je continue je continue mov si,0 mov si,0 L:shr al,1 ;L:shr al,1 ;逻辑右移逻辑右移 jnc add1 jnc add1 jmp branch_tablesijmp branch_tablesijmp branch_tablesijmp branch_tablesi ;段内间接转移段内间接转移add1:add1:add si,add si,typetype branch_table branch_table jmp L jmp Lcontinue:continue:routine1:routine1:routine2:routine2:11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言（基址变址寻址基址变址寻址基址变址寻址基址变址寻址）cmp al,0cmp al,0 je continue je continue lea bx,branch_tablelea bx,branch_tablelea bx,branch_tablelea bx,branch_table mov si,7*mov si,7*typetype branch_table branch_table mov cx,8 mov cx,8L:shl al,1 L:shl al,1 ;逻辑左移逻辑左移 jnc sub1 jnc sub1 jmp jmp jmp jmp word ptrword ptrword ptrword ptr bxsi bxsi bxsi bxsi ;段内间接转移段内间接转移sub1:sub si,sub1:sub si,typetype branch_table branch_table;(si)-2(si)-2 loop L loop Lcontinue:continue:routine1:routine1:routine2:routine2:11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言 试试试试编编编编一一一一程程程程序序序序，求求求求三三三三个个个个带带带带符符符符号号号号字字字字数数数数据据据据中中中中的的的的最最最最大大大大值值值值，并并并并将将将将最最最最大值存入大值存入大值存入大值存入MAXMAXMAXMAX字单元字单元字单元字单元中。中。中。中。设设设设 三个带符号数分别在三个字变量三个带符号数分别在三个字变量三个带符号数分别在三个字变量三个带符号数分别在三个字变量X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z中存储。中存储。中存储。中存储。大家做一个题目大家做一个题目11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言程序如下：程序如下：DATADATASEGMENTSEGMENTX DW 00ABHY DW 5Z DW 200MAXDW？DATADATAENDSENDSCODECODESEGMENTSEGMENTASSUME DSASSUME DS：DATADATA，CSCS：CODE CODE STARTSTART：MOV AX MOV AX，DATADATA MOV DS MOV DS，AXAX MOV AX，X CMP AX，Y ；XY？JGL1 MOV AX，Y ；YZ？CMP AX,Z JG EXITL2：MOV AX,Z JMP EXITL1：CMP AX,Z；XZ？JLE L2EXIT：MOV MAX,AX MOV AH,4CH INT 21HCODECODEENDSENDS END ENDSTARTSTART11/16/2022ch5计算机科学与技术系计算机科学与技术系 汇编语言汇编语言5.1,5.3,5.2,5.19第五章第五章 作业作业11/16/2022ch5