分解組合法在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

白云飛

（運(yùn)城學(xué)院 機(jī)電系，山西 運(yùn)城 044000）

0 引言

用高級語言編寫程序時(shí)，機(jī)器屏蔽了程序的細(xì)節(jié)，即機(jī)器級的實(shí)現(xiàn)，并且，用高級語言編寫的程序可以在很多不同的機(jī)器上編譯和執(zhí)行。匯編語言在行為上接近于機(jī)器代碼，形式上接近于高級語言，掌握匯編語言的程序設(shè)計(jì)，能明確高級語言程序運(yùn)行的效率，從而優(yōu)化高級語言程序，并且能獲得更為安全的運(yùn)行環(huán)境，提高程序執(zhí)行的可靠性［1］。

模塊化程序設(shè)計(jì)方法是按照各部分程序所實(shí)現(xiàn)的不同功能把程序劃分成多個(gè)模塊，各模塊在明確各自的功能和相互間的連接約定后，就可以分別編制和調(diào)試程序，最后再把它們連接起來，形成一個(gè)大程序［2］。這種設(shè)計(jì)方法實(shí)質(zhì)上就是一種分解組合法，編程時(shí)使用分解組合法，可以采用循環(huán)結(jié)構(gòu)、子程序結(jié)構(gòu)，能改善程序的可讀性，減少程序的存儲空間，提高程序執(zhí)行的效率。

1 分解組合法的具體應(yīng)用

本文以一個(gè)實(shí)際的匯編語言源程序的編制來說明分解組合法的應(yīng)用。任務(wù)是把存放在存儲器中的任意一個(gè)四位十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為壓縮BCD碼形式存放。

四位十進(jìn)制數(shù)在存儲器中無論是以二進(jìn)制形式存放，還是以BCD碼形式存放，它們所表示的數(shù)的大小是一樣的。用分解組合法，先把二進(jìn)制形式的十進(jìn)制數(shù)分解為千位值、百位值、十位值和個(gè)位值，然后再組合為BCD碼形式。以提取千位值來說明其算法：將該十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制形式記為［X］2，設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器，讓［X］2重復(fù)執(zhí)行減1 000操作，并測試CF的取值［3］；［X］2每執(zhí)行一次減1 000操作，然后測試CF＝0時(shí)，計(jì)數(shù)器加1，這樣，執(zhí)行同樣的操作步驟，直到CF＝1停止計(jì)數(shù)，這時(shí)計(jì)數(shù)器的值就是千位值。

把千位值提取出來后，再執(zhí)行一次加1 000操作，就得到了百位數(shù)。用同樣的方法，可以提取出百位值、十位值和個(gè)位值。

接口就是加法操作所得到的要傳遞給后續(xù)分解用的數(shù)據(jù)。把千位值、百位值、十位值和個(gè)位值組合為BCD數(shù)時(shí)，可采用進(jìn)行多次移位的方法來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)以上分析，編寫完整的匯編語言源程序如下：

DATA SEGMENT

BINNUM DW 9999

DATA1DW 1000，100，10

THOUB DW 3DUP （0）

BCD DW 0

DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS：CODE，DS：DATA

START：MOV AX，DATA

MOV DS，AX

MOV BX，BINNUM

LEA DI，DATA1

LEA SI，THOUB

MOV CX，3

L1：MOV AX，［DI］

CALL SUBB；調(diào)用提取子程序

MOV ［SI］，DX ；送存儲單元保存

INC SI

INC SI

INC DI

INC DI

LOOP L1；通過循環(huán)實(shí)現(xiàn)逐位提取并保存

MOV DX，3

MOV SI，OFFSET THOUB

L2：MOV AX，［SI］

OR BCD，AX

MOV CL，4

SHL BCD，CL

INC SI

INC SI

DEC DX

JNZ L2；左移三次，每次移四位組合三次

OR BCD，BX ；組合個(gè)位數(shù)字

MOV AH，4CH

INT 21H

SUBB PROC NEAR ；子程序采用循環(huán)結(jié)構(gòu)

MOV DX，0；給計(jì)數(shù)器DX清零

L3：SUB BX，AX

JC L4

INC DX

JMP L3

L4：ADD BX，AX

RET

SUBB ENDP

CODE ENDS

END START

該匯編語言源程序的總體結(jié)構(gòu)是：主程序＋子程序。主程序由兩個(gè)循環(huán)體構(gòu)成，子程序也是循環(huán)結(jié)構(gòu)，符合模塊化程序設(shè)計(jì)的要求。程序結(jié)構(gòu)緊湊，層次清晰。

在計(jì)算機(jī)上用匯編程序MASM和鏈接程序LINK運(yùn)行該匯編源程序，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該匯編源程序能實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求。

2 結(jié)論

以上匯編程序的編制表明使用分解組合法可以降低問題的難度，容易找到解決問題的方法和途徑。在具體提取過程中，CPU執(zhí)行的是減法和加法指令，在組合過程中，CPU執(zhí)行的是移位和邏輯或指令，使用的電路簡單、效率高、可靠性好。

圖1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

［1］ Randal E Bryant，David Ｒ Ｏ’Hallaron．深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)［M］．龔奕利，雷迎春，譯．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010．

［2］ 沈美明，溫冬嬋．IBM－PC匯編語言程序設(shè)計(jì)［M］．北京：清華大學(xué)出版社，2006．

［3］ 姚燕南，薛鈞義．微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)［M］．北京：高等教育出版社，2004．