资源描述
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一、实验目的
（1）学习汇编语言循环结构语句的特点，重点掌握冒泡排序的方法。
（2）理解并掌握各种指令的功能，编写完整的汇编源程序。
（3）进一步熟悉DEBUG的调试命令，运用DEBUG进行调试汇编语言程序。
二、实验内容及要求
（1）实验内容：从键盘输入五个有符号数，用冒泡排序法将其按从小到大的顺序排序。
（2）实验要求：
①编制程序，对这组数进行排序并输出原数据及排序后的数据；
②利用DEBUG调试工具，用D0命令，查看排序前后内存数据的变化；
③去掉最大值和最小值，求出其余值的平均值，输出最大值、最小值和平均值；
④用压栈PUSH和出栈POP指令，将平均值按位逐个输出；
⑤将平均值转化为二进制串，并将这组二进制串输出；
⑥所有数据输出前要用字符串的输出指令进行输出提示，所有数据结果能清晰显示。
开始
三、程序流程图
（1）主程序:MAIN
初始化
键盘输入数据
调用INPUT子程序
显示输入错误
输入是否正确
否
是
显示原始数据
调用OUTPUT子程序
显示冒泡排序后的数据
调用SORT子程序
调用OUTPUT子程序
显示最小值Min
显示One子程序
显示最大值Max
调用One子程序
显示其余数平均值Average
调用One子程序
显示平均值二进制串Binary
调用One子程序
结束
（2）冒泡排序子程序: SORT
COUNT1 ---- 外循环次数
COUNT2 ---- 内循环次数
i ---- 数组下标
进入
初始化
COUNT1=N-1
COUNT2=COUNT1
SI=0
Ai≥Ai+1
否
是
Ai与Ai+1两数交换
SI=SI+2
COUNT2=COUNT2-1
COUNT2=0？
否
是
COUNT1=COUNT1-1
COUNT2=0？
否
是
返回
四、程序清单
NAME BUBBLE_SORT
DATA SEGMENT
ARRAY DW 5 DUP(?) ;输入数据的存储单元
COUNT DW 5
TWO DW 2
FLAG1 DW 0 ;判断符号标志
FLAG2 DB 0 ;判断首位是否为零的标志
FAULT DW -1 ;判断出错标志
CR DB 0DH,0AH,$
STR1 DB Please input five numbers seperated with space and finished with Enter:,$
STR2 DB The original numbers:,$
STR3 DB The sorted numbers:,$
STR4 DB The Min:,$
STR5 DB The Max:,$
STR6 DB The Average:,$
STR7 DB The binary system of the average :,$
STR8 DB Input error!Please input again!$
DATA ENDS
CODE SEGMENT
MAIN PROC FAR
ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA
START: PUSH DS
AND AX,0
PUSH AX
MOV AX,DATA
MOV DS,AX
LEA DX,STR1
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输入数据
INT 21H
CALL CRLF ;回车换行
REIN: CALL INPUT ;调用INPUT子程序，输入原始数据
CMP AX,FAULT ;判断是否出错，
JE REIN ;出错则重新输入
LEA DX,STR2
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输出原始数据
INT 21H
CALL OUTPUT ;调用OUTPUT子程序，输出原始数据
CALL SORT ;调用SORT子程序，进行冒泡排序
LEA DX,STR3
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输出排序后的数据
INT 21H
CALL OUTPUT ;调用OUTPUT子程序，输出排序后的数据
AND SI,0
AND BX,0
MOV BX,ARRAY[SI] ;将最小值存入BX
LEA DX,STR4
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输出数据的最小值
INT 21H
CALL ONE ;调用ONE子程序，输出最小值
CALL CRLF
LEA DX,STR5
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输出排序后的最大值
INT 21H
MOV BX,ARRAY[SI+8] ;将最大值存入BX
CALL ONE ;调用ONE子程序，输出最大值
CALL CRLF
LEA DX,STR6
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输出平均值
INT 21H
AND DX,0
MOV AX,ARRAY[SI+2] ;将去掉最大最小值的其余各数之和存入AX
ADD AX,ARRAY[SI+4]
ADC AX,ARRAY[SI+6]
MOV CX,COUNT ;计数器CX=5
DEC CX ;CX←CX-1
DEC CX
DIV CX ;字除法，余数存入AX
MOV BX,AX ;将余下各数的平均值存入BX
CALL ONE ;调用ONE子程序，输出去掉最大最小值的其余数平均值
CALL CRLF
LEA DX,STR6
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输出平均值的二进制串
MOV CX,16 ;16位二进制串，计数器初始值为16
LL1: AND DX,0
DIV TWO
PUSH DX
LOOP LL1
MOV CX,16
LL2: POP DX
ADD DL,30H ;将DL中的数进行ASCII码转换
MOV AH,2 ;2号DOS功能调用，输出字符“0”或“1”
INT 21H
LOOP LL2
MOV AH,4CH
INT 21H ;4C号功能调用，返回DOS
MAIN ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
子程序：CRLF
功能： 回车和换行
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CRLF PROC
LEA DX,CR
MOV AH,09H
INT 21H
RET
CRLF ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
子程序：INPUT
功能： 输入一组数据
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
INPUT PROC
MOV CX,COUNT ;计数器CX=5
AND SI,0
NEXT1: CALL DTB ;调用DTB子程序，将输入转换为二进制数
DEC CX ;CX←CX-1
CMP DL,20H ;判断输入字符是否为空格符
JE STO
CMP DL,0DH ;判断输入字符是否为换行符
JE EXIT2
CALL CRLF
ERROR: LEA DX,STR8
MOV AH,09H ;9号DOS功能调用，提示输入不合法
INT 21H
CALL CRLF
MOV AX,FAULT ;以AX中的值作为出错标志
JMP EXIT3
STO: MOV ARRAY[SI],BX ;是空格符，将BX中的二进制数存入存储单元
ADD SI,2
JMP NEXT1
EXIT2: MOV ARRAY[SI],BX ;是换行符，将BX中的二进制数存入存储单元
CALL CRLF
EXIT3: RET
INPUT ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
子程序：DTB
功能： 将键盘输入的十进制数转换为二进制数形式存入BX
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DTB PROC
AND BX,0
AND FLAG1,0 ;符号标志，0为正，1为负
CHAR: MOV AH,01H ;1号DOS功能调用，输入一个字符，存入AL
INT 21H
MOV DL,AL
CMP AL,2DH ;判断输入字符是否为负号"-"
JNZ NEXT2
MOV FLAG1,1 ;是负数，将符号标志FLAG1置1
JMP CHAR
NEXT2: SUB AL,30H ;判断输入字符是否在0-9之间
JL NEXT3
CMP AL,09H
JG NEXT3
CBW
XCHG AX,BX ;输入字符在0-9之间，将BX中的数乘以10
MOV CX,10
MUL CX
XCHG AX,BX
ADD BX,AX ;将BX中的数与新输入的数相加
JMP CHAR
NEXT3: CMP FLAG1,1 ;根据符号标志判断输入是否为负
JNZ EXIT1
NEG BX ;对BX中的数求补
EXIT1: RET
DTB ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
子程序：OUTPUT
功能： 输出一组数据
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
OUTPUT PROC
CALL CRLF
MOV DI,COUNT ;计数器DI=5
AND SI,0
GO1: MOV BX,ARRAY[SI] ;将存储单元的第一组数据存入BX
TEST BX,8000H ;判断正负
JZ GO2
MOV DL,2DH
MOV AH,02H ;2号DOS功能调用，输出负号"-"
INT 21H
NEG BX
GO2: CALL ONE ;调用ONE子程序，将BX中二进制数转换为十进制数输出
MOV DL,20H
MOV AH,02H ;2号DOS功能调用，输出空格符
INT 21H
ADD SI,2 ;指针指向下一数据
DEC DI ;DI←DI-1
JNZ GO1 ;计数器DI不为零，继续循环
CALL CRLF
RET
OUTPUT ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
子程序：ONE
功能： 将BX中的的二进制数转换为十进制数,由高到低各位依次输出
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ONE PROC
PUSH BX
PUSH CX
PUSH SI
PUSH DI
MOV CX,10000 ;除数存入CX
CALL BTD
MOV CX,1000
CALL BTD
MOV CX,100
CALL BTD
MOV CX,10
CALL BTD
MOV CX,1
CALL BTD
ADD DL,FLAG2
CMP DL,30H ;与"0"的ASCII码比较，判断该数是否为"0"
JNE QUIT3
MOV AH,02H ;2号DOS功能调用，输出"0"
INT 21H
QUIT3: POP DI
POP SI
POP CX
POP BX
AND FLAG2,0 ;将首位标志FLAG2重新置0
RET
ONE ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
子程序：BTD
功能： 将BX中的二进制数转换为一个十进制数输出
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
BTD PROC
MOV AX,BX
AND DX,0
DIV CX ;字除法，商值存入AX,余数存入DX
MOV BX,DX ;余数存入BX
MOV DL,AL
ADD DL,30H ;对DL中的数进行ASCII码转换
CMP FLAG2,0 ;判断是否为首位数据
JNE QUIT1
CMP DL,30H ;是首位则判断是否为"0"
JE QUIT2 ;是"0"则不输出
MOV FLAG2,1 ;不是"0"将首位标志置1
QUIT1: MOV AH,02H ;2号DOS功能调用，输出一位十进制数
INT 21H
QUIT2: RET
BTD ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
子程序：SORT
功能： 冒泡排序
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SORT PROC
CLD
MOV CX,COUNT ;初始化计数器CX
DEC CX ;CX=4
LOO1: MOV DI,CX ;CX中的数存入DI
AND SI,0
LOO2: MOV AX,ARRAY[SI]
CMP AX,ARRAY[SI+2] ;相邻两数进行比较
JL LOO3
XCHG AX,ARRAY[SI+2] ;前一数较大则进行数据交换
MOV ARRAY[SI],AX
LOO3: ADD SI,2 ;前一数较小，则进行下一组比较
LOOP LOO2 ;CX=0,停止内循环
MOV CX,DI ;还原计数器CX的值
LOOP LOO1 ;CX=0,停止外循环
RET
SORT ENDP
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CODE ENDS
END START
五、运行结果
（1）对300,250,280,240,260五个数进行冒泡排序，运行结果如下：
（2）对-1,2,54，-38,43五个数进行冒泡排序，运行结果如下
（1）当输入不合法时，出现错误提示：
（4）当输入数据不足5个时程序自动补0：
六、心得体会
在本次汇编语言程序设计实验中，我们学习了汇编语言的循环结构，并对冒泡排序法进行了汇编程序设计，我首先编写了对给定数据进行冒泡排序的算法设计，这有助于我熟悉冒泡排序的逻辑结构，理清设计思路。汇编语言与C语言相似，然而，在设计过程中，我才意识到，要用汇编语言写出完整的算法程序并不是一件简单的事，一个微小的错误就可能导致整个程序无法正常运行。在编程时，出现了各种各样的错误，如写程序时没有切换成英式标点，16进制数未加“H”符号，做字除法运算时忘记将DX清零而导致“Divide Overflow”。这些错误都在汇编调试过程中得到改正。
在接下来的上机课程中，我们按照老师的要求对改程序进行了进一步设计——对从键盘输入的数据进行冒泡排序。这个算法程序较为复杂，为了使程序能够更加简洁明了，我对其进行了模块化设计，将输入、输出、冒泡排序等功能分离出来，用子程序一一实现。由于键盘输入的数据并不能简单的从位数来判定输入输出，我设定将Space作为分隔符，而结束输入时按Enter键。为了防止无用输入和输出数据时遗漏“0”，引入了首位符号标志来进行判定。对算法进行模块化设计使得实现各功能时无需多重循环，原数据和排序后数据的输出都可由OUTPUT子程序实现，而最大值、最小值和平均值等都可以由ONE子程序实现单个数据的输出，极大的减少了算法的重复。在这一阶段，我也遇到了一些困难难，例如在输入完数据回车后程序显示输入错误，经过排查才发现在一2号DOS功能调用时，只写了功能号而忘记“INT 21H”，导致数据无法正常显示。还有诸如子程序结束时没加返回指令RET，命名过程名时与关键字重复，更改过程名后忘记修改跳转指令等等。在发现错误和改正错误的过程中增强了我对汇编语言的掌握程度，对算法设计有了更深的了解。
接下来，我还对该算法程序进行了进一步优化，包括数据对齐，出错提示和进行有符号数的排序。为了实现数据对齐，我增加了CRLF子程序，方便实现回车换行功能。而为了在输入不合法时，进行错误提示，我定义了出错标志。该算法可以对-32768---32767之间的整数进行冒泡排序，为了实现这一功能，我使用了符号标志进行判定，1为负数，0为正数。
在上机实验过程中，我对各条语句的含义都有了更深的理解，编写程序和独立解决问题的能力都得到了加强。与此同时，我也认识到自己还有诸多不足，例如程序设计不够简洁，修改算法时往往不能前后兼顾，编写程序不够审慎等等，这些都是我在今后的日子里需要进一步学习和掌握的。
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