【微机原理】程序设计题基础知识讲解——3、算术与逻辑运算

了解每条指令的基本功能、使用场景和特点。 知道算术运算指令（如 ADD、SUB）如何改变寄存器内容，以及它们对标志位的影响。 了解逻辑指令（如 XOR、NOT）在数据清零和位操作中的用途。 知道如何使用 DIV 和 ADC 进行多字节运算 知道如何利用 CMP 指令为条件转移提供依据。

算术与逻辑运算

1. ADD 指令

• 作用：执行加法运算，将源操作数加到目的操作数上，并将结果存储在目的操作数中。
• 特点：
  • 会影响标志寄存器（如进位标志 CF、零标志 ZF 等）。
  • 常用于累加求和、地址计算等场合。
• 示例：

MOV AL, 5
ADD AL, 3    ; AL = 8，进位标志根据结果设置CF=0

2. SUB 指令

• 作用：执行减法运算，从目的操作数中减去源操作数，并将结果存回目的操作数。
• 特点：
  • 同样会影响标志寄存器（包括进位CF和零标志ZF）。
• 示例：

MOV AL, 10
SUB AL, 4    ; AL = 6

3. XOR 指令

• 作用：按位异或运算。常用于清零寄存器（例如：XOR AX, AX 将 AX 置零）。
• 特点：
  • 异或操作满足“相同为 0，不同为 1”的规律。
• 示例：

XOR AX, AX   ; AX = 0   

4. DIV 指令

• 作用：用于无符号除法。将累加器中的值除以指定操作数，商和余数分别存储在特定寄存器中（通常商在 AL 或 AX，余数在 AH 或 DX）。
• 特点：
  • 在 8 位除法中：AX 存放被除数，除数在寄存器中，商存 AL，余数存 AH。
  • 在 16 位除法中：DX:AX 存放被除数，商存 AX，余数存 DX。
• 示例：

MOV AL, 20
MOV BL, 4
DIV BL      ; 20/4, 商存 AL=5，余数存 AH=0

5. ADC 指令 (Add with Carry)

• 作用：执行带进位的加法，将两个操作数相加，并加上进位标志 CF 的值。
• 用途：
  • 主要用于多字节（或多精度）加法运算，例如处理大于寄存器宽度的整数相加时，将前一字节的进位纳入计算。
• 示例：

; 假设之前的加法运算后，进位标志 CF = 1
MOV AL, 0xFF   
ADC AL, 1   ; AL = 0xFF + 1 + CF(1) = 0x101, AL 只保存低 8 位(01H)

6. CMP 指令

• 作用：比较两个操作数（其实质上是做一次减法运算，但不保存结果），仅影响标志位（例如零标志 ZF、符号标志 SF 等）。
• 用途：
  • 为后续的条件跳转提供依据。
  • 常见用法：CMP 寄存器, 值，根据比较结果进行跳转。
• 示例：

MOV AL, 12
CMP AL, 10   ; 比较 AL 与 10，ZF 置 1，表示相等

7. NOT 指令

• 作用：按位取反运算，对操作数中的每一位执行逻辑取反（0变1，1变0）。
• 用途：
  • 常用于求补码或实现特定逻辑功能。
• 示例：

MOV AL, 0F0h   //1111 0000    0000 1111       0FH
NOT AL       ; AL = 0F0h 取反后为 00Fh 的按位补码