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微机原理实验报告-冒泡排序

微机原理实验报告-冒泡排序
微机原理实验报告-冒泡排序

WORD格式

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。

三、程序流程图

始(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

显示原始数据

调用OUTPUT子程序

WORD格式

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

进入COUNT2----内循环次数

i----数组下标

初始化

COUNT1=N-1

COUNT2=COUNT1

SI=0

Ai≥i A+1

Ai与A i+1两数交换

SI=SI+2

COUNT2=COUNT2-1

COUNT2=0?

COUNT1=COUNT1-1

COUNT2=0?

返回

四、程序清单

NAMEBUBBLE_SORT

DATASEGMENT

ARRAYDW5DUP(?);输入数据的存储单元

COUNTDW5

TWODW2

FLAG1DW0;判断符号标志

FLAG2DB0;判断首位是否为零的标志

FAULTDW-1;判断出错标志

CRDB0DH,0AH,'$'

STR1DB'PleaseinputfivenumbersseperatedwithspaceandfinishedwithEnter:','$' STR2DB'Theoriginalnumbers:','$'

STR3DB'Thesortednumbers:','$'

STR4DB'TheMin:','$'

STR5DB'TheMax:','$'

STR6DB'TheAverage:','$'

STR7DB'Thebinarysystemoftheaverage:','$'

STR8DB'Inputerror!Pleaseinputagain!''$'

DATAENDS

CODESEGMENT

MAINPROCFAR

ASSUMECS:CODE,DS:DATA,ES:DATA

START:PUSHDS

ANDAX,0

PUSHAX

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEADX,STR1

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输入数据

INT21H

CALLCRLF;回车换行

REIN:CALLINPUT;调用INPUT子程序,输入原始数据

CMPAX,FAULT;判断是否出错,

JEREIN;出错则重新输入

LEADX,STR2

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输出原始数据

INT21H

CALLOUTPUT;调用OUTPUT子程序,输出原始数据

CALLSORT;调用SORT子程序,进行冒泡排序

LEADX,STR3

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输出排序后的数据

INT21H

CALLOUTPUT;调用OUTPUT子程序,输出排序后的数据

ANDSI,0

ANDBX,0

MOVBX,ARRAY[SI];将最小值存入BX

LEADX,STR4

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输出数据的最小值

INT21H

CALLONE;调用ONE子程序,输出最小值

CALLCRLF

LEADX,STR5

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输出排序后的最大值

INT21H

MOVBX,ARRAY[SI+8]将;最大值存入BX

CALLONE;调用ONE子程序,输出最大值

CALLCRLF

LEADX,STR6

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输出平均值

INT21H

ANDDX,0

MOVAX,ARRAY[SI+2];将去掉最大最小值的其余各数之和存入AX

ADDAX,ARRAY[SI+4]

ADCAX,ARRAY[SI+6]

MOVCX,COUNT;计数器CX=5

DECCX;CX←CX-1

DECCX

DIVCX;字除法,余数存入AX

MOVBX,AX;将余下各数的平均值存入BX

CALLONE;调用ONE子程序,输出去掉最大最小值的其余数平均值CALLCRLF

LEADX,STR6

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输出平均值的二进制串

MOVCX,16;16位二进制串,计数器初始值为16

LL1:ANDDX,0

DIVTWO

PUSHDX

LOOPLL1

MOVCX,16

LL2:POPDX

ADDDL,30H;将DL中的数进行ASCII码转换

MOVAH,2;2号DOS功能调用,输出字符“0”或“1”

INT21H

LOOPLL2

MOVAH,4CH

INT21H;4C号功能调用,返回DOS

MAINENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

子程序:CRLF

功能:回车和换行

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CRLFPROC

LEADX,CR

MOVAH,09H

INT21H

RET

CRLFENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

子程序:INPUT

功能:输入一组数据

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

INPUTPROC

MOVCX,COUNT;计数器CX=5

ANDSI,0

NEXT1:CALLDTB;调用DTB子程序,将输入转换为二进制数

DECCX;CX←CX-1

CMPDL,20H;判断输入字符是否为空格符

JESTO

CMPDL,0DH;判断输入字符是否为换行符

JEEXIT2

CALLCRLF

ERROR:LEADX,STR8

MOVAH,09H;9号DOS功能调用,提示输入不合法

INT21H

CALLCRLF

MOVAX,FAULT;以AX中的值作为出错标志

JMPEXIT3

STO:MOVARRAY[SI],BX;是空格符,将BX中的二进制数存入存储单元

ADDSI,2

JMPNEXT1

EXIT2:MOVARRAY[SI],BX;是换行符,将BX中的二进制数存入存储单元

CALLCRLF

EXIT3:RET

INPUTENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DTBPROC

ANDBX,0

ANDFLAG1,0;符号标志,0为正,1为负

CHAR:MOVAH,01H;1号DOS功能调用,输入一个字符,存入AL

INT21H

MOVDL,AL

CMPAL,2DH;判断输入字符是否为负号"-"

JNZNEXT2

MOVFLAG1,1;是负数,将符号标志FLAG1置1

JMPCHAR

NEXT2:SUBAL,30H;判断输入字符是否在0-9之间

JLNEXT3

CMPAL,09H

JGNEXT3

CBW

XCHGAX,BX;输入字符在0-9之间,将BX中的数乘以10

MOVCX,10

MULCX

XCHGAX,BX

ADDBX,AX;将BX中的数与新输入的数相加

JMPCHAR

NEXT3:CMPFLAG1,1;根据符号标志判断输入是否为负

JNZEXIT1

NEGBX;对BX中的数求补

EXIT1:RET

DTBENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

子程序:OUTPUT

功能:输出一组数据

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

OUTPUTPROC

CALLCRLF

MOVDI,COUNT;计数器DI=5

ANDSI,0

GO1:MOVBX,ARRAY[SI];将存储单元的第一组数据存入BX

TESTBX,8000H;判断正负

JZGO2

MOVDL,2DH

MOVAH,02H;2号DOS功能调用,输出负号"-"

INT21H

NEGBX

GO2:CALLONE;调用ONE子程序,将BX中二进制数转换为十进制数输出

MOVDL,20H

MOVAH,02H;2号DOS功能调用,输出空格符

INT21H

ADDSI,2;指针指向下一数据

DECDI;DI←DI-1

JNZGO1;计数器DI不为零,继续循环

CALLCRLF

RET

OUTPUTENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ONEPROC

PUSHBX

PUSHCX

PUSHSI

PUSHDI

MOVCX,10000;除数存入CX

CALLBTD

MOVCX,1000

CALLBTD

MOVCX,100

CALLBTD

MOVCX,10

CALLBTD

MOVCX,1

CALLBTD

ADDDL,FLAG2

CMPDL,30H;与"0"的ASCII码比较,判断该数是否为"0"

JNEQUIT3

MOVAH,02H;2号DOS功能调用,输出"0"

INT21H

QUIT3:POPDI

POPSI

POPCX

POPBX

ANDFLAG2,0;将首位标志FLAG2重新置0

RET

ONEENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BTDPROC

MOVAX,BX

ANDDX,0

DIVCX;字除法,商值存入AX,余数存入DX

MOVBX,DX;余数存入BX

MOVDL,AL

ADDDL,30H;对DL中的数进行ASCII码转换

CMPFLAG2,0;判断是否为首位数据

JNEQUIT1

CMPDL,30H;是首位则判断是否为"0"

JEQUIT2;是"0"则不输出

MOVFLAG2,1;不是"0"将首位标志置1

QUIT1:MOVAH,02H;2号DOS功能调用,输出一位十进制数

INT21H

QUIT2:RET

BTDENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

子程序:SORT

功能:冒泡排序

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SORTPROC

CLD

MOVCX,COUNT;初始化计数器CX

DECCX;CX=4

LOO1:MOVDI,CX;CX中的数存入DI

ANDSI,0

LOO2:MOVAX,ARRAY[SI]

CMPAX,ARRAY[SI+2];相邻两数进行比较

JLLOO3

XCHGAX,ARRAY[SI+2];前一数较大则进行数据交换

MOVARRAY[SI],AX

LOO3:ADDSI,2;前一数较小,则进行下一组比较

LOOPLOO2;CX=0,停止内循环

MOVCX,DI;还原计数器CX的值

LOOPLOO1;CX=0,停止外循环

RET

SORTENDP

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODEENDS

ENDSTART

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“DivideOverflow”。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“INT21H”,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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