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1、汇编语言程序设计 -朱耀庭,,南开大学 朱耀庭,,第8章 逻辑运算,逻辑运算指令是对字节或字中的各位进行运算的指令，即它是位运算指令。 在目前计算机广泛应用的情况下，计算机大量的工作不是进行算术运算，而是进行信息处理、信息传送，这些都需要做大量的位运算。在研制系统软件或进行软件开发中也需要大量的位运算。 本章结合二进制数和BCD码的输入/输出问题来介绍逻辑运算指令的应用。与算术运算指令一样，逻辑运算的结果也对标志寄存器产生影响。 希望同学们在掌握逻辑运算指令及其程序设计的同时，关注逻辑运算与条件转移指令的关系，为分支程序设计奠定基础,南开大学 朱耀庭,,第8章 逻辑运算,8.4 逻辑运算指令应
2、用,8.3 循环移位指令,8.2 移位指令,8.1 逻辑运算指令,南开大学 朱耀庭,,8.1 逻辑运算指令,南开大学 朱耀庭,,1. AND指令,格式：AND 目的操作数，源操作数 功能：AND将两个操作数(字节或字)进行按位“逻辑与”运算，结果送回目的操作数。若原来的两个操作数中的对应位均为1，则结果中的该位置1；否则，该位置0。 作用：用AND指令可以将一个字节或字中的某些特定位清零，或者说将某些特定位截取下来。AND指令执行后，标志CF=0， OF=0， PF， SF， ZF反映操作的结果；AF未定义。 例如，设AL的每一位代表一个灯或开关状态，1表示灯亮或开关ON、0表示灯灭或开关OF
3、F。 则指令：AND AL， 10111111B的作用就是关掉第6位所在位置的灯或开关，其他位对应灯或开关状态不变。 而：AND AL， 01000000B的作用是关掉除第6位以外的灯或开关，而第6位的灯或开关保留原状态。,南开大学 朱耀庭,,2. TEST指令,格式：TEST 目的操作数，源操作数 功能：TEST对两个操作数进行逻辑与运算，但结果并不送至目的操作数。只是影响状态标志。此指令执行后两个操作数都不变。 作用：这条指令常用来检测一些条件是否满足，但又不希望改变原有的操作数的情况，即适用于检查一个字节或字中的某些特定位是否有一位为1。方法是：将要检查的字节或字作为本指令的一个操作数，
4、另一个操作数为指令要检查的位的逻辑乘常数。如果测试结果(TEST指令执行结果)不为0(即ZF=0)，则说明至少有一个特定位为1。因此，通常是在TEST指令后面跟上一条条件转移指令，以便根据ZF是否为0来进行转移,南开大学 朱耀庭,,2. TEST指令,例如：设AL的每一位代表一个灯或开关状态，1表示灯亮或开关ON、0表示灯灭或开关OFF。 则程序段： TEST AL，01000000B JNZ L ;第6位对应灯亮或开关ON转标号L执行 ;第6位对应灯灭或开关OFF转标号L执行 例如：检查BL的低4位是否至少有一位为1的程序段可以书写如下： TEST BL，0FH JE L ;ZF=1时转L(
5、即低4位全为0时转L处) ;低4位至少有一位为1时的处理 L： ;低4位全为0时的处理,南开大学 朱耀庭,,3. OR指令(逻辑或、逻辑加),格式：OR 目的操作数，源操作数 功能：OR指令将两个操作数(字节或字)进行按位逻辑加操作，并将结果送至目的操作数。如果两个操作数中对应位有一个为1或全为1，则结果的该位为1；否则，结果的该位为0。 OR指令对状态标志的影响同AND指令。OR指令往往用于对字节或字的特定位置数(拼数)。 例如：OR AL，30H ;将AL高4位拼上3 又如：设AL的每一位代表一个灯或开关状态，1表示灯亮或开关ON、0表示灯灭或开关OFF。则指令：OR AL，0100000
6、0B的作用就是打开第6位所在位置的灯或开关，其他位对应灯或开关状态不变,南开大学 朱耀庭,,4. XOR指令(逻辑异或、称按位加),格式： XOR 目的操作数，源操作数 功能： XOR指令将两个操作数(字节或字)进行按位逻辑异或操作，并将结果送至目的操作数。如果两个操作数中对应位相同(均为0或均为1)，则结果该位为0；否则，结果该位为1。该指令对状态标志的影响和AND指令相同。 XOR指令适用于对一个数(字节或字)或一个数的特定位求反 例如：将AL寄存器中数01011100B求反，只要逻辑异或常数0FFH(即8位全1)即可。 MOV AL，01011100B XOR AL，0FFH ;1010
7、0011B=AL,南开大学 朱耀庭,,4. XOR指令(逻辑异或、称按位加),再如：将AL寄存器的中间4位求反，只要逻辑异或立即数00111100B(即3CH)即可 XOR AL，3CH 又如： XOR AL，BL XOR AL，BL 结果AL不变。在图形显示时，这一特性往往用于动画制作。想想为什么？,南开大学 朱耀庭,,4. XOR指令(逻辑异或、称按位加),注意：以上4个逻辑指令的两个操作数均可以是同数据类型的寄存器操作数；或同数据类型的一个寄存器操作数和一个内存操作数；或目的操作数是寄存器或存储器，源操作数为立即数。 例如： AND ALPHADI，0FH OR GAMMABXSI，30
8、30H ；其中GAMA为字变量 XOR A，0FFH ；其中A为字节变量 TEST BYTE PTRDI，0F0H,南开大学 朱耀庭,,5. NOT指令(逻辑非、或叫求反码),格式：NOT 目的操作数 功能：NOT指令对目的操作数的每一位求反码，并将结果送回目的操作数 此指令只有目的操作数，目的操作数可以是通用寄存器也可以是存储器。具体操作是从0FFH(对于字节来说)或从0FFFFH(对字来说)中减去指定的操作数，并将结果送回目的操作数。此指令不改变状态标志,南开大学 朱耀庭,,8.2 移位指令,南开大学 朱耀庭,,1. SHL指令(逻辑左移),格式：SHL 目的操作数，COUNT 其中，目的
9、操作数可以是通用寄存器，也可以是存储器。 功能：SHL指令将目的操作数左移COUNT次(位)。最高位移入进位标志CF中去，而CF中原来的值被冲掉。移位后空出的最低位中填0，如图8-1所示。,图8-1 SHL指令操作过程,动画演示,南开大学 朱耀庭,,1. SHL指令(逻辑左移),移位次数COUNT若为1，则：SHL 目的操作数，。移位后目的操作数的最高位与CF不同，则将OF置1，否则OF=0。对于带符号数来说，这用来表示移位以后的符号位与移位前的符号位是否相同。若相同则OF=0，表示没有产生超位结果(因为每左移1位数值就扩大1倍)。 移位次数COUNT不为1，则：MOV CL,COUNT且SH
10、L 目的操作数，CL。移位后OF的值不能确定。 状态标志PF、SF、ZF表示移位后的结果；标志AF(辅助进位)总是不确定的；CF中总是包含从目的操作数中移出的最后一位的值。 例如： SHL AL，1 ；将(AL)左移一位 MOV CL，3 SHL，AL，CL ；将(AL)左移3位,南开大学 朱耀庭,,1. SHL指令(逻辑左移),用SHL指令将一个无符号数左移1位等于将数倍增(乘2)，用SHL指令使数倍增比用乘法指令速度快得多。可以通过CF是否为0检查移位结果是否超位。比如，将8位数65(01000001B)左移1位得到130(10000010B)。这时CF=0指明没有超位。再将130左移1位
11、得到4(00000100B)。这时CF=1表明已超位，此时将OF置位(置1)。因此通过检查OF也可以知道是否超位。检查超位的方法是在移位指令后面跟上一条测试CF(或OF)的条件转移指令。,例8-1 读以下程序，并且说明输入一个字符后输出什么,南开大学 朱耀庭,,2. SHR指令(逻辑右移),格式：SHR指令格式和SHL相同。 功能：将一个无符号数向右移位，左边(最高位)出现空位补0，右边(低位)移至CF，如图8-2所示。 此指令影响状态标志：CF， OF， PF， SF， ZF， 但AF不确定。,图8-2 SHR指令操作过程,动画演示,南开大学 朱耀庭,,2. SHR指令(逻辑右移),SHR指
12、令适用于将一个无符号数减半，右移1位等于将数除以2。用SHR指令使数减半比用除法指令速度要快得多。另外，可以通过右移1位后看CF是否为0，检查数是否为偶数。CF为1表明此数不是偶数。比如将8位数11(0000101B)右移1位得到5(00000101)，这时CF=1，故数11不是偶数。检查的方法是在移位指令后跟上一条测试CF的条件转移指令。,南开大学 朱耀庭,,3. SAL指令(算术左移),SAL指令同SHL指令，实际上SHL和SAL是同一条指令的两种助记符，它们执行的操作完全一样 它一般用于带符号位的数的倍增(乘2) 对于带符号的数检查超位时只能测试OF,南开大学 朱耀庭,,4. SAR指令
13、(算术右移),SAR指令类似于SHR指令，SAR同SHR的区别在于：SHR是连同符号位一起右移，左边(最高位)出现的空位补0；而SAR右移时符号位不动(保持不变)，左边(数的最高位)出现的空位补上符号位的值。SAR指令的操作如图8-3所示。,图8-3 SAR指令操作过程,动画演示,南开大学 朱耀庭,,4. SAR指令(算术右移),SAR指令适用于将带符号位的数减半(除以2)。例如，用SAR指令将8位数+8(00001000)右移1位得到+4(00000100)；将8位数-120(10001000)右移1位得-60(110001000)。 另外，用SAR指令将+5(00000101)右移1位(减
14、半)得+2(00000010)；用SAR指令将-5(11111011)右移1位(减半)得-3(11111101)。可见SAR将奇数右移1位时，总是得出比该数的一半还小的结果。 值得注意的是：如果目的操作数为负的，且其中具有1的位数移出以后，则SAR指令产生的结果与用整数除IDIV指令产生的结果是不一样的。例如，-5经SAR在右移1位之后得-3，而用IDIV作整数-5被2除后得-2。这是因为IDIV指令将所有的数(包括正、负)向0进行舍入，而SAR指令将正数向0进行舍入，将负数向负无穷大进行舍入。,南开大学 朱耀庭,,4. SAR指令(算术右移),SAR影响状态标志有CF， OF， PF， SF
15、， ZF 综上所述，移位指令可以对字节(8位)或字(16位)中的位进行操作。 指令的第一个操作数为目的操作数，目的操作数可以是通用寄存器，也可以是存储器(各种寻址方式)。指令的第二个操作数不是通常的源操作数，而是移位次数计数值操作数，一条指令可实现高达255次移位的操作。指令中的移位计数值可以指定为1，或指定为寄存器CL，CL中包含移位次数。因此，需要事先将移位次数送入CL寄存器。,南开大学 朱耀庭,,4. SAR指令(算术右移),移位指令对标志的影响如下所述： (1) 在移位指令执行后，AF总是不确定的。 (2) 同逻辑指令、算术指令一样，通常移位指令的结果也要影响SF、ZF和PF。 (3) CF中总是含有从目的操作数中移出的最后一位的值。 (4) 在执行多位移位后，OF的内容不确定。对于1位的移位操作，如果操作
