用汇编语言实现多字节乘法计算.doc

用汇编语言实现多字节乘除法计算CPU一般都提供乘除法运算指令，不过能够直接运算的乘除法受限于CPU的字长，如MCS-51单片机是8位的，就只能计算8位二进制乘除法，也就是被乘数、乘数、被除数、除数都小于256的计算。如果需要计算的数据较大怎么办？加减法我们还可以用先加/减低字节，再带进/借位加/减高字节的方法来计算，但乘除法这样子显然不行。下面通过分析二进制乘法的计算特点介绍通用的部分积右移乘法运算：首先看乘法，列竖式我们都会的，二进制乘法和十进制的其实也差不多，都是按位相乘，再将各部分积错位相加，不同的是二进制乘法各位相乘时结果只有两种：乘数该位为0时乘积为0，乘数该位为1时乘积即被乘数本身。如下图所示：图1 二进制乘法竖式计算过程这是一个8位二进制数乘法，过程简明易懂，但是我们怎么将这个过程转化为汇编语言程序呢？下面是根据图1竖式设计的程序流程，很容易看懂，但对于写程序来讲就比较繁琐了，对于乘数的每一位处理方法都不一样，对于每一位乘数我们都要判断它是第几位，然后它和被乘数的积要左移几位相加，这样编出来的程序冗长而且效率很低。其实我们反过来看，乘数由低到高位每位对应的乘积依次左移一位相加，和每次乘积不动而将结果右移一位相加效果是不是一样的呢？如图3所示：图2 乘法流程图图3 部分积右移乘法计算过程如此详细的图示相信大家都看明白了，图中第二步到第九步所有的操作都是一样的，乘数带进位右移积+被乘数或0积右移。因此我们可以用循环的方法来设计程序，对于上述8位*8位的乘法需要循环8次，循环次数取决于乘数的位数。用这样的算法，不管数据的长度是多少，每一位的操作都是一样的，只需要根据乘数的位数修改循环次数就可以了。下面给出long类型，也就是32位数据的乘法计算程序流程。图3 部分积右移乘法计算流程图程序如下：MULTI0: CLRCMOVR0,#73HMOVR6,#4MULTI1:MOVA,R0RRCAMOVR0,ADECR0DJNZR6,MULTI1 ;乘数带进位右移JNCMULTI2 ;C=0跳转MOVA,7CHADDA,74HMOV7CH,AMOVA,7DHADDCA,75HMOV7DH,AMOVA,7EHADDCA,76HMOV7EH,AMOVA,7FHADDCA,77HMOV7FH,A;积高4字节+被乘数;*;MULTIPLY:32位二进制乘法子程序;乘数1：73H70H;乘数2：77H74H;积： 7FH78H;用到的寄存器：R7,循环次数; R6,移位循环次数;R0,间址寄存器;*MULTIPLY:PUSH07H;将程序会用到的寄存器PUSH06H;R0,R6,R7压入堆栈保存PUSH00HMOVR7,#32;设循环次数MOV7FH,#0MOV7EH,#0MOV7DH,#0MOV7CH,#0MOV7BH,#0MOV7AH,#0MOV79H,#0MOV78H,#0;积存储单元清零MULTI2:CLRCMOVR0,#7FHMOVR6,#8MULTI3:MOVA,R0RRCAMOVR0,ADECR0DJNZR6,MULTI3 ;积右移一位DJNZR7,MULTI0 ;循环32次？POP00HPOP06HPOP07H;恢复R0,R6,R7RET用汇编语言实现多字节除法计算 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H ;主程序开始START: MOV R7, #05H ;设定一个32位的被除数 MOV R6, #0F5H ;05 F5 E0 FFH MOV R5, #0E0H ;=99 999 999 MOV R4, #0FFH; MOV R3, #69H MOV R2, #98H ;设定一个24位的除数 MOV R1, #96H ;98 96 80H MOV R0, #80H ;=10 000 000 CALL DIV_32_24 ;调用除法子程序MOV P1,30H SJMP $ ;商，可以用计算器验证：00 00 00 09H ;余数为：98 96 7FH = 9 999 999;*;* 四字节/三字节无符号数除法程序 *;* 已经测试通过 *;*; R7R6R5R4 / R2R1R0 - R7R6R5R4.32H31H30H;被除数 R7R6R5R4, 除数 R2R1R0; 商 R7R6R5R4, 余数 32H31H30H;因为数字较大, 本程序使用了：A、B、33H 和 32H 31H 30H;对这些单元的保护工作, 应该在主程序中进行;-DIV_32_24: CLR A MOV 30H, A MOV 31H, A MOV 32H, A MOV R3, #32 ;循环次数;- CLR CDIV_LOOP: CALL SL_R7_R4 CALL SL_32_30 ;(32H31H30H - R7R6R5R4 = R2R1R0) 32H31H30H -= R2R1R0; MOV A, 30H SUBB A, R0 MOV 33H, A MOV A, 31H SUBB A, R1 MOV B, A MOV A, 32H SUBB A, R2 JNC DIV_2 JNB F0, CPL_C ;不够减就不保存差 CPL CDIV_2: MOV 30H, 33H MOV 31H, B MOV 32H, ACPL_C: CPL C DJNZ R3, DIV_LOOP;-SL_R7_R4: MOV A, R4 RLC A MOV R4, A MOV A, R5 RLC A MOV R5, A MOV A, R6 RLC A MOV R6, A MOV A, R