Instrucciones Aritméticas

Guía
Instrucciones Aritméticas
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Facultad: Estudios Tecnologicos.
Escuela: Electrónica
Asignatura: Microprocesadores
Objetivo General
Analizar la forma en que se ejecutan algunas instrucciones aritméticas y de manejo de
la PILA.
Objetivos Específicos




Observar el uso de algunas instrucciones aritméticas y las banderas que son
afectadas.
Identificar las banderas que afecta cada instrucción observada.
Utilizar correctamente los registros del microprocesador al realizar operaciones
aritméticas, tanto de 8 bits como de 16 bits.
Analizar detenidamente el proceso de cada operación.
Materiales y equipos


Guía de laboratorio
Computadora PC con el programa EMU8086
Procedimiento
1) Ejecute el programa emulador de microprocesadores EMU8086, haciendo
doble clic en el icono del escritorio.
2) Cree un nuevo documento tipo COM
3) Analice el PRIMER PROGRAMA, note que al inicio se declaran los datos.
¿Con qué datos se realizarán las operaciones y cuales serán los resultados? ¿Dónde
se almacena el resultado al final de las operaciones?
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PRIMER PROGRAMA
#make_COM#
org 100h
byte1
equ 125
INICIO
byte2
equ 150
word1
equ 20A3h
word2
equ 5938h
mov al, byte1 ;suma de 2 números de 1 byte
add al, byte2
mov [011Eh], al
AL = byte1
AL = AL + byte2
M[011Eh] = AL
mov ax, word1 ;suma de 2 números de 2 byte
add ax, word2
mov [011Fh], ax
AX = word1
AX = AX +word2
M[011Fh] = AX
FIN
ret
END
4) Digite y emule el programa
5) Antes de ejecutar el programa tome nota del contenido almacenado en las
direcciones 011Eh, 011Fh y 0120h en la TABLA 1, también del estado de las
banderas.
6)
Ejecute paso a paso el programa, anotando la información solicitada en la
TABLA 1, observando el resultado de las operaciones y el estado de las
banderas
¿Concuerda el resultado lo que usted esperaba? _______
MOMENTO
DIRECCIONES
011Eh
011Fh
0120h
O
BANDERAS
S Z A P
C
Inicio
Después del 1ª suma
Antes de la 2ª suma
Después de la 2ª suma
Después del último MOV
TABLA 1
7) Cargue nuevamente el programa e invierta manualmente el estado del
acarreo.
8) Ejecute paso a paso hasta la primera suma.
¿Cambió el resultado de la operación? _____
9) Continúe ejecutando el programa hasta la segunda suma
¿Se dio algún cambio? ______
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10) Modifique el código fuente sustituyendo las instrucciones ADD por ADC y
emule nuevamente el programa.
11) Repita desde el paso 7 y compare con los resultados previos.
¿Qué resultados se modificaron?, ¿qué parte no?, ¿por qué cree que se dieron esos
cambios específicos en los resultados?
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12) Modifique el programa para que funcione como al inicio, pero cambie los
datos con los siguientes valores:
byte1
equ 9Dh
byte2
equ 83h
word1
equ 5938
word2
equ -5938
13) Corra a pasos el programa observando la ejecución de cada instrucción y el
estado de las banderas.
¿Cuál fue el resultado de las operaciones?, ¿Cómo reaccionaron las banderas? y ¿por
qué así y no de otra manera?
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14) Analice el SEGUNDO PROGRAMA, ¿dónde se almacena el resultado de las
operaciones? ¿cuál es el resultado de las mismas?
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SEGUNDO PROGRAMA
#make_COM#
org 100h
byte1
equ 80
byte2
equ 69
word1 equ 26437
word2 equ 325
mov cl, byte1 ;resta de 2 números de 1 byte
sub cl, byte2
mov dx, word1 ;resta de 2 números de 2 byte
sub dx, word2
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END
INICIO
3
4
ret
CL = byte1
CL = CL + byte2
DX = word1
DX = DX - word2
FIN
15) Digite y emule el programa tomando nota del valor de los minuendos y
sustraendos (en formato hexadecimal) con que se realizarán las operaciones
en la TABLA 2.
16) Ejecute paso a paso el programa, observando los resultados de las
operaciones y el estado de las banderas. Anote estos valores en la TABLA 2.
17) Modifique el programa para que se invierta el orden de la operación, de
forma que el minuendo pasa a ser sustraendo y viceversa. Repita el paso
anterior tomando nota en la segunda fila de la TABLA 2.
18) Repita los pasos 16 y 17, pero esta vez active manualmente el acarreo
antes de cada resta ¿observa cambios en las operaciones?
19) Cambie el programa para que funcione como al principio.
20) Sustituya las instrucciones SUB por SBB y repita los pasos anteriores.
Complete la TABLA 2.
¿Qué diferencias nota entre la ejecución de la instrucción SUB y SBB?
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Instrucción
Prueba
Minuendo
Sustraendo
Diferencia
O
S
Z
A
P
C
1º
SUB
2º
3º
SBB
4º
TABLA 2
21) Analice el TERCER PROGRAMA ¿qué registros están involucrados en el
proceso? ¿qué datos se van a operar? ¿dónde se almacenará el resultado?
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TERCER PROGRAMA
#make_COM#
INICIO
org 100h
INICIO:
AH = AAh
mov ah, 0AAh ;multiplica 2 números de 1 byte
mov al, 0FFh
AL = 0FFh
CL = 06h
mov cl, 06
mul cl
AX = (AL) X (CL)
FIN
ret
END
22) Digite y emule el TERCER PROGRAMA
23) Ejecute paso a paso, analizando el proceso. Anote los resultados en la
primera fila de la TABLA 3
¿Coinciden los resultados con lo que esperaba?
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Instrucción
Dato
Multiplicando
06
MUL
-06
06
IMUL
-06
TABLA 3
Multiplicador
Producto
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24) Modifique el dato de CL colocando -06 y ejecute nuevamente el programa.
Anote los resultados en la TABLA 3.
25) Cambien la instrucción MUL por IMUL y el dato -06 por 06.
26) Ejecute el programa y anote los resultados.
27) Cambie el dato por -06, ejecute nuevamente y anote los resultados
28) Analice el CUARTO PROGRAMA ¿qué registros están involucrados en el
proceso? ¿qué datos se van a operar? ¿dónde se almacenará el resultado?
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29) Realice el mismo procedimiento del TRECER PROGRAMA, pero ahora el dato
que será cambiado es 05 y la operación DIV por IDIV. Anote sus resultados
en la TABLA 4.
CUARTO PROGRAMA
INICIO
#make_COM#
org 100h
INICIO:
mov ax, 123 ;multiplica 2 números de 1 byte
AX = 123
mov cl, 05 ;Dato
CL = 05
div cl
AH(res),AL(cos) = (AL) ÷ (CL)
ret
FIN
END
Instrucción
Dato
Dividendo
Divisor
Cociente
Residuo
05
DIV
-05
05
IDIV
-05
TABLA 4
30) Cambie el dato por 00h y ejecute el programa ¿qué ocurrió? ______
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Análisis de resultados
a) Primer programa
Tomando en cuenta los datos particulares de cada operación explique el porque de la
activación o desactivación de las banderas O, S, Z, C y A.
Explique porque los resultados de las operaciones cambiaron al usar ADC en lugar de
ADD. Utilice cálculos para fundamentar su explicación.
b) Segundo programa
Al ejecutar una resta las banderas C y A reaccionan diferente si el minuendo es mayor
o menor al sustraendo, explique el porque basándose en el concepto de préstamo.
Explique porque los resultados de las operaciones cambiaron al usar SBB en lugar de
SUB. Utilice cálculos para fundamentar su explicación.
c) Tercer programa
¿Cómo se especifica en una instrucción de multiplicación que se desea trabajar con
números de un byte?
En qué registros se almacenan los datos y el resultado de una multiplicación de un
byte?
Explique porque los resultados de las operaciones cambiaron al usar IMUL en lugar de
MUL. Utilice cálculos para fundamentar su explicación.
d) Cuarto programa
¿Cómo se especifica en una instrucción de división que se desea trabajar con números
de un byte?
En qué registros se almacenan los datos y el resultado de una división de un byte?
Explique porque los resultados de las operaciones cambiaron al usar IDIV en lugar de
DIV. Utilice cálculos para fundamentar su explicación.
¿Por qué la última modificación del programa generó un error en la ejecución?
Investigación complementaria
Compare el funcionamiento de la directiva EQU con DB.
Investigue como se puede realizar una multiplicación de dos números de dos bytes
cada uno.
Investigue como se puede realizar una división de dos números de dos bytes cada uno.
Diseñe dos flujo-gramas que representen el proceso para sumar dos números de 4
bytes cada uno, en el primero se trabajará con registros de 16 bits y en el segundo de
8 bits.
Bibliografía
Brey, B. B. Los Microprocesadores Intel. 8086 / 8088, 80186, 80286, 80386 y 80486.
Arquitectura, programación e interfaces, Prentice Hall, México DF, 19953
Biblioteca UDB 001.6404 B847 1997
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Godfrey, T. Lenguaje Ensamblador para Microcomputadoras IBM : Para Principiantes y
Avanzados, Prentice Hall, México DF, 19911
Biblioteca UDB 005.136 G577 1991
Puede consultar el material en línea del EMU8086 sobre los temas de esta actividad. Se
recomiendan:

“Arithmetic and logic instructions ”,
http://www.emu8086.com/assembly_language_tutorial_assembler_reference/a
sm_tutorial_06.html
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