汇编语言程序设计方案报告样本.doc

汇编语言程序设计方案报告

《汇编语言》课程设计
报告

专 业
计算机科学与技术
学 生 姓 名
张竹青
班 级
Z计算机151
学 号

任 课 老 师
王志宏
完 成 日 期
2017年12月29日

目录

1 概 述 1
设计目的 1
设计内容 1
2 系统需求分析 1
系统目标 1
主体功能 1
开发环境 2
3 系统概要设计 2
系统的功能模块划分 2
系统流程图 3
4系统详细设计 4
界面设置 4
选择算法设置 4
十进制转换设置 4
5 测试 5
测试方案 5
测试结果 5
6 小结 6
参考文献 7

实现加减乘除四则运算的计算器
1 概 述
设计目的
使用汇编语言，通过实现简单计算器的一般功能，如加、减、乘、除的计算来了解并掌握DOS系统功能的调试方法，学会画出编程的具体流程图，同时在程序设计过程中熟悉各种指令的应用和意义，以及如何进行上机编辑、汇编、连接和调试。
本课程设计也是对课堂上所学的基本理论知识和程序设计方法的巩固和深化，提高我们的编程思想、分析问题和解决问题的综合应用能力，能够编写较复杂的应用程序，最终达到熟练地掌握结构化程序设计技术和编写汇编源程序的基本方法的目的。
设计内容
设计一个能实现加、减、乘、除计算的程序，要求该程序接受从键盘输入的十六进制数，当程序执行时需在文件名后直接跟上计算表达式，每当读到一个有效的表达式时对表达式进行相应的运算后，输出用十进制数或十六进制数表示的运算结果，如在命令提示符下执行结果如下：
c:\tasm>js 3+2
5

2 系统需求分析
系统目标
本次汇编语言课程设计的最终目的是要实现一个简单的加减乘除四则运算的计算器，要求编写一个程序，每运行一次可执行程序，可以实现数的加减乘除四则运算。具体功能如下：
（1）调用中断把要做运算的两个数输入到屏幕上并用程序将他们存储起来
（2）判断用户所输入的运算是四则运算中的哪一种运算
（3）判断运算过程中是进位还是借位
（4）选择用何种输出方式
（5）实现清屏

主体功能
要求该程序接受的是十六进制数，执行相应的计算后，计算结果以十六进制数或十进制数输出。本设计的使用说明如下：
（1）按照提示选择数字1，2，3，4
（2）1：ADD 加法
（3）2：SUB　减法
（4）3：MUL 乘法
（5）4：DIV 除法
（6）输入一个小于四位的数字，回车
（7）再输入一个小于四位的数字，回车
（8）显示结果
（9）退出按0，选择Y或N
开发环境

3 系统概要设计
系统的功能模块划分
本设计实现的模块图如图3-1所示

图3-1 概要模块
(1) 界面设置
主要实现确定界面样式的功能，以菜单形式显示。
(2) 选择算法设置
用于选择加、减、乘、除法来进行运算。
(3) 十进制转换设置
应用十进制的转换算法来处理加、减、乘、除法四则运算。

系统流程图
否
是
是
是
是
是
退出程序
结束
N
Y
Exit?
X=0？
否
十六进制除法
X=4？
否
十六进制乘法
X=3？
否
十六进制减法
X=2？
否
十六进制加法
X=1？
输入选择键X
开始

图3-2四则运算计算器执行过程流程图
4系统详细设计
界面设置
通过定义数据段，利用09H显示出功能列表。通过定义数据段，以字符串的形式输入每个提示信息，利用09H键盘输入并回显命令显示每一个功能提示，是计算器的功能列表有序清晰的显示在屏幕上。
选择算法设置
首先选择要进行的四则运算，若选择1，则进行加法；若选择2，则进行减法；若选择3，则进行乘法；若选择4，则进行除法。加法：先输入第一个小于4位十六进制数存入SI中，在输入第二个小于4位十六进制数存入BX中，然后显示BX 和[SI]中的内容相加存在BX中。减法：先输入第一个小于4位十六进制数存入SI中，在输入第二个小于4位十六进制数存入BX中，然后显示BX 和[SI]中的内容相减存在BX中，然后用NEG来求反，即为第一个数减去第二个数的差，显示BX的内容即为差。乘法：先输入第一个小于4位十六进制数存入SI中，在输入第二个小于4位十六进制数存入BX中，把BX的值给AX，然后让AX乘以[SI]，然后再分别将DX，AX中的内容赋给BX，接着依次显示DX，AX的内容，即为积。除法：先输入第一个小于4位十六进制数存入SI中，在输入第二个小于4位十六进制数存入BX中，将[SI]赋给AX作被除数，让BX作除数，得到的商存放在AX中，余数放在DX中，然后依次赋给BX，将其依次显示即为商。
十进制转换设置
要完成十进制转换成十六，一般采用除十六取余法来完成，其大致过程如下：将待转换的数除以16得到第一个商和余数，此第一个余数就是所求的十六进制数的各位，再用第一个商除以16，得到第二个商和余数，此第二个余数就是所求十六进制数的十位，重复这一过程直至商为0，此时的余数就是所求十六进制数的最高位。在内存中分配一缓冲区，用来存放以上分离出来的使十进制数的每一位，然后再逐个转换成ASCII码，转换成ASCII码的过程很简单，就是给每个十六进制位加上30H即可，最后送显示器输出。

5 测试
测试方案
对程序源代码进行功能调试和功能验证。程序代码运行成功后，分别检验测试其加、减、乘、除功能，并对结果进行分析。当用户选择0时，输入Y或N决定是否退出程序。
测试结果

正确输出：加、减、乘、除的运算结果分别如图5-1、图5-2、图5-3、图5-4所示

图5-1 加法的运算的结果截图

图5-2 减法的运算的结果截图

图5-3 乘法的运算的结果截图

图5-4 除法的运算的结果截图

测试结束后，退出程序，如图5-5所示：

图5-5 退出程序

6 小结
本次课程设计是运用汇编语言设计一个计算器，其主要功能是实现加减乘除四则基本运算，整个程序中主要分为：输入表达式，加法，减法，乘法，除法和以十六进制输出结果这几个部分。本程序基本实现了四则运算的功能，但是只能单独进行某一种运算，没有实现混合运算的效果，由于程序会产生溢出现象，所以在除法运算中不能运算较大的数。在编写过程中用到了很多基础知识，但是在程序运行时总会出现一些问题，由于汇编基础比较薄弱，所以有时会打错了程序代码，误解了知识点，不了解程序结构等，但是通过查阅资料，请教老师并和同学讨论，最终解决了所有问题，也成功的运行出了结果。
通过本次课程设计，不仅加深了我对汇编程序设计的认识，也提高了改写程序代码和动手操作的能力，还有编程的基本习惯和开发系统时应注意的流程，同时也对各种指令有了进一步的理解。并且我发现一个好的汇编程序不仅要正确可行，还要有健壮性，当用户输入非法的数据，使运行环境改变时，程序能恰当地作出反应或进行处理，不会产生莫名奇怪的输出结果。
因为完成设计的时间较短，并且对汇编语言知识比较生疏，设计之中难免有一些错误和不妥之处，同时也需要改进，所以真诚的希望尊敬的老师批评指正。

参考文献
[1] [M].北京：高等教育出版社，2013
[2] [M].长沙：中南大学出版社，2015
[3] [M].北京：清华大学出版社，2016

附 录
附录 源程序清单
IN16 MACRO ;完成从键盘接受二个数并转换为十六制数，第一个数由SI指向，第二个数存放在BX中
LEA DX,PR ;DX指向PR换行
CALL OUTPUT ;
LEA DX,INPUT1 ;DX指向INPUT1，提示输入第一个数
CALL OUTPUT
CALL INPUT ;把输入的数存放在BX中
LEA SI,RESULT ;SI指向RESULT
MOV [SI],BX ;把第一个十六制数存入RESULT的第一个位置
LEA DX,PR ;DX指向PR，换行
CALL OUTPUT
LEA DX,INPUT2 ;DX指向INPUT2，提示输入第一个数
CALL OUTPUT
CALL INPUT ;把输入的数存放在BX中
ENDM ;宏结束
DATA SEGMENT ;数据段
BUF DB ' ',0DH,0AH
DB '*------- WELCOME TO CALCULATOR SYSTEM ---------*',0DH,0AH
DB '*---1:ADD--2:SUB--3:MUL--4:DIV--0:QUIT---------*',0DH,0AH
DB '*---------- 2011*6*21---------------*',0DH,0AH
DB 0DH,0AH,'Please input the choose number:','$'
INPUT1 DB 'Please input the first number xiao yu 4 wei:','$'
INPUT2 DB 'Please input the second number xiao yu 4 wei:','$'
RESULT DW ?,? ;存放键盘输入的两个十六制数
WRO DB 'You input the number is wrong,please input again:',0DH,0AH,'$';
PR DB 0DH,0AH,'$' ;将光标移到下一行起始位置
PR1 DB 'A + B=$'
PR2 DB 'A - B=$'
PR3 DB 'A * B=$'
PR4 DB 'A / B=$'
PR5 DB '......$'
PR6 DB 'Are you sure exit?(Y/N)$'
DATA ENDS ;数据段落定义结束
CODE SEGMENT
MAIN PROC FAR ;主函数
ASSUME CS:CODE ,DS:DATA
START:
MOV AX,DATA
MOV DS,AX
LEA DX,BUF ;DX指向BUF换行
CALL OUTPUT ;调用显示字符串函数换行
SUB AX,AX ;AX清零
CALL CHOOSE ;调用选择函数
JMP START ;跳转到START
RET
MAIN ENDP
INPUT PROC NEAR ;定义INPUT函数，就是将从键盘输入的数按原十六进制数存放在BX中
MOV BX,0 ;BX清零
NEWCHAR:
MOV AH,1
INT 21H ;接受键盘输入一个字符
CMP AL,0DH ;输入的字符与回车比较
JE EXIT ;是回车就结束
CMP AL,'A' ;与A比较
JAE H0 ;大于等于就跳转到H0
CMP AL,'0' ;与0比较
JAE H1 ;大于等于就跳转到H1
H0:SUB AL,37H ;由于41-A=37,完成把字母字符转换成对应的十六进制数
JMP ADDTO ;跳转到ADDTO
H1:SUB AL,30H ;把0到9的字符转换成对应的十六进制数
JMP ADDTO ;跳转到ADDTO
ADDTO:
MOV CL,4 ;相当于让BX乘以16
SHL BX,CL ;将BX逻辑左移
MOV AH,0 ;将AX清零
ADD BX,AX ;AX+BX送到BX
JMP NEWCHAR ;跳转到NEWCHAR,把第二个输入的字符存放到BX的第二位
EXIT: RET
INPUT ENDP
OUTPUT PROC NEAR ;显示字符串函数
MOV AH,09H
INT 21H
RET
OUTPUT ENDP
CHOOSE PROC NEAR ;选择函数
MOV AH,1 ;从键盘接受一个数
INT 21H
CMP AL,'1' ;与1比较
JE YES1 ;等于1就跳转到YES1,进行加法
CMP AL,'2' ;与1比较
JE YES2 ;等于2就跳转到YES2,进行减法
CMP AL,'3' ;与1比较
JE YES3 ;等于3就跳转到YES2,进行乘法
CMP AL,'4' ;与1比较
JE YES4 ;等于4就跳转到YES2,进行除法
CMP AL,'0' ;与0比较
JE EXIT1 ;等于4就跳转到EXIT1,结束程序
CALL WRONG ;如果不是0到4之间的数就提示出错
EXIT1: LEA DX,PR ;DX指向PR换行
CALL OUTPUT
LEA DX,PR6 ;DX指向PR6，确认是否退出
CALL OUTPUT
MOV AH,1 ;从键盘接受一个数
INT 21H
CMP AL,'Y' ;与Y比较
JE EXIT0 ;不是Y就看是否为y
CMP AL,'y' ;与y比较
JNE START ;不是y就跳转到START
EXIT0:MOV AH,4CH ;结束本程序
INT 21H
YES1:CALL JIA ;调用JIA函数
JMP START ;调用完之后跳转到START
YES2:CALL JIAN ;调用JIAN函数
JMP START ;调用完之后跳转到START
YES3:CALL CHENG ;调用CHENG函数
JMP START ;调用完之后跳转到START
YES4:CALL CHU ;调用CHU函数
RET
CHOOSE ENDP ;选择函数结束
WRONG PROC NEAR ;报错函数
LEA DX,PR ;DX指向PR换行
LEA DX,WRO ;DX指向WRO，提示输入有错，请重新输入
JMP START ;跳转到START
RET
WRONG ENDP ;报错函数结束
JIA PROC NEAR ;加法函数
IN16 ;调用宏,接受键盘输入的两个十六进制数，第一个数由SI指向，第二个数存放在BX中
ADD BX,[SI] ;把第一个数加第二个数存放到BX中
LEA DX,PR ;DX指向PR，换行
CALL OUTPUT
LEA DX,PR1 ;DX指向PR1，显示‘A + B=’
CALL OUTPUT
CALL OUTBX ;调用显示BX寄存器的内容函数
RET
JIA ENDP ;加法结束
JIAN PROC NEAR ;减法函数
IN16 ;调用宏,接受键盘输入的两个十六进制数，第一个数由SI指向，第二个数存放在BX中
SUB BX,[SI] ;第二个数减第一个数,结果存放到BX中
NEG BX ;对结果取反后才是A-B的值,才是第一个数减去第二个数
LEA DX,PR ;DX指向PR,换行
CALL OUTPUT
LEA DX,PR2 ;DX指向PR2，显示‘A - B=’
CALL OUTPUT
CALL OUTBX ;调用显示BX寄存器的内容
RET
JIAN ENDP ;加法函数结束
CHENG PROC NEAR ;乘法函数
IN16 ;调用宏,接受键盘输入的两个十六进制数，第一个数由SI指向，第二个数存放在BX中
MOV DX,0 ;把DX清零
MOV AX,BX ;把第二个数赋给AX
MUL WORD PTR[SI] ;AX乘[SI]并把结果存放到DX,AX中,是字的操作
MOV BX,AX ;将AX赋给BX
PUSH BX ;将BX压栈，显示下面DX的内容时要将DX的值赋给BX
PUSH DX ;将DX压栈，因为下面要换行输出，会改变DX的值
LEA DX,PR ;DX指向PR，换行输出
CALL OUTPUT
LEA DX,PR3 ;DX指向PR3，显示‘A * B=’
CALL OUTPUT
POP DX ;将DX出栈，要将做乘法后DX的内容显示出来
MOV BX,DX ;把DX给BX
CALL OUTBX ;显示DX的内容
POP BX ;将BX出栈
CALL OUTBX ;显示AX的内容
RET
CHENG ENDP ;乘法函数结束
CHU PROC NEAR ;除法函数
IN16 ;调用宏,接受键盘输入的两个十六进制数，第一个数SI指向，第二个数存放在BX中
MOV AX,[SI] ;将第一个数赋给AX
MOV DX,0 ;将DX清零
DIV BX ;AX除BX,结果存放到DX,AX，DX存放余数，AX存放商
PUSH DX ;压栈DX
PUSH AX ;压栈AX
LEA DX,PR ;DX指向PR，换行
CALL OUTPUT
LEA DX,PR4 ;DX指向PR4，显示‘A / B=’
CALL OUTPUT
POP AX ;出栈AX
MOV BX,AX ;将AX赋给BX，将商给BX
CALL OUTBX ;显示AX寄存器的内容，即显示商
LEA DX,PR5 ;DX指向PR5，显示省略号
CALL OUTPUT
POP DX ;出栈DX
MOV BX,DX ;将DX赋给BX，即将余数赋给BX，
CALL OUTBX ;显示DX寄存器的内容，显示余数
RET
CHU ENDP ;除法函数结束
OUTBX PROC NEAR ;显示BX寄存器的内容函数
MOV CH,4 ;CH等于4
ROTATE:MOV CL,4 ;CL等于4
ROL BX,CL ;将BX循环左移4位
MOV AL,BL ;将BL赋给AL
AND AL,0FH ;将AL的高位置0
ADD AL,30H ;AL+30H可将AL变为对应的ASCII的值
CMP AL,3AH ;判断是否是0-9之间
JL PRINTIT ;是则跳转到PRINTIT
ADD AL,7H ;是A-F再加上7H
PRINTIT:MOV DL,AL ;将AL赋给DL
MOV AH,2
INT 21H ;显示AL
DEC CH ;CH-1再赋给CH
JNZ ROTATE ;CH!=0则跳转到ROTATE
RET ;CH=0则结束
OUTBX ENDP ;显示寄存器BX内容函数结束
CODE ENDS
END MAIN