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流程图―循环结构
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微机原理与接口技术多媒体教学课件
位置：--第六节
4.6.4 循环结构程序设计
　　在程序中重复执行的程序段可用循环程序实现，80486微机系统中有专门的循环控制指令来简化循环程序的设计。
1．循环程序的结构形式&&
&&& 常见的循环程序结构有两种形式：DO-WHILE结构和DO-UNTIL结构，程序流程如图4.17和4.18所示。
（1）DO-WHILE结构
　　这种结构的设计思想是：当循环控制条件满足时，执行循环体程序，否则退出循环。
（2）DO-UNTIL结构
　　这种结构的设计思想是：先执行一次循环体程序，再判断循环控制条件是否满足。若不满足，再次执行循环体程序，直到满足循环控制条件时，才退出循环。
　　这两种循环结构的基本结构都一样，通常由四部分组成。
（1）初始化部分
　　这部分主要为循环做准备工作。包括建立指针，设置循环次数的计数初始值，设置其他变量的初始值等。
（2）循环体
　　循环体是循环程序的核心部分，是每次循环都要重复执行的程序段，用于完成各种具体操作。
（3）修改部分
　　为执行循环而修改某些参数，如地址指针、计数器或某些变量，为下次循环做准备。
（4）控制部分
　　判断循环是否结束。这部分是循环程序设计的关键，每个循环程序必须选择一个控制循环程序运行和结束的条件。通常判断循环是否结束主要有两种方法。
① 计数器控制循环：这种方式一般用于循环次数已知的情况。
② 条件控制循环：用于循环次数未知的情况，根据条件决定是否结束。
2．循环程序设计
【例4.33】
　　假设这10个已知数为字类型，已连续存放在内存中以AA为首址的存储区域中，其相加的和仍为字数据存放在BB字单元。
　　解题思路：分析题意可知，求a1＋a2＋…＋a10的和，要用10条加法指令来完成，这样程序太长，书写麻烦。由于数据是有规律存放的，并且每加一项所用的指令都一样，只是数据的地址不同，所以可用间接寻址的方法，将数据地址放在寄存器中，用寄存器加1指令修改地址来取得每个待加的数据，将相加的程序作为一个公共执行的程序段，重复执行10次来实现本题的累加过程。程序流程如图4.19所示。
程序如下：
a1, a2, a3, …, a10
&&&&&& ASSUME
CS: CODE, DS: DATA&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&& MOV
DS, AX&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&& MOV
& ; 累加器AX清0
&&&&&& MOV
& ; 设置计数器初始值
&&&&&& MOV
BX, OFFSET
& ; BX←数据首地址
&&&&&& MOV
DI, OFFSET
& ; DI←存放结果地址
& ; 累加一个数据
&&&&&& INC
& ; 修改地址指针指向下一个数据
&&&&&& INC
&&&&&& LOOP
& ; CX-1≠0继续循环累加
&&&&&& MOV
CX=0, 循环结束, 存入结果
&&&&&& MOV
&&&&&& INT
&&&&&& END
若将AA定义为：
100H, 200H, 300H, 400H, 500H, 600H, 700H,
800H, 900H, 1000H
则运行结果为：
&&& AA: 100H, 200H, 300H, 400H, 500H, 600H, 700H, 800H,
900H, 1000H
　　本例中已假定10个数据相加的和仍为一个字类型数据，即表明累加和不产生溢出。若这10个字数据的数值比较大时，应该用双字数据来表示相加的和，程序应如何编制呢
【例4.34】
设有两个字数组XX和YY，各包含10个元素x0～x9及y0～y9，试编制程序计算
z0＝x0＋y0&& z5＝x5＋y5
z1＝x1＋y1 & z6＝x6－y6
z2＝x2－y2&& z7＝x7－y7
z3＝x3－y3 & z8＝x8＋y8
z4＝x4－y4 & z9＝x9＋y9
并将运算结果存入ZZ数组。
　　解题思路：这是个循环次数已知的过程，每循环一次，由XX和YY数组各取一个数据进行相应的运算，并将运算结果存入ZZ数组。由于每次循环所做的运算不同，有加法也有减法，就必须建立一个标志位，若为“0”做加法，为“1”则做减法，这样一来，只要判断标志位就可确定本次循环该做什么操作了。另外，题目要求进行10次运算，应该建立10个标志位，并存放在一个存储单元中，称为逻辑尺。根据z0～z9的运算类型，设定逻辑尺如下：
其中最末位的状态对应z0的操作，应做加法，其余位依次类推，最高的6位无意义。程序流程如图4.20所。
程序如下。
&& SEGMENT
& X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9,
& Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8, Y9,
& 10　DUP(
&& ENDS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
CODE, DS: DATA&&&
&&&&&&&&&&&&&&& &
&&&&&& MOV
&&&&&& MOV
& ; 设置地址指针
&&&&&& MOV
& ; 设置计数器初始值
&&&&&& MOV
DX, LOGRULE
DX←逻辑尺的内容
AX, XX[BX]
取一个Xi值
& ; 逻辑尺内容右移一位, 末位→CF
& ; CF＝1, 转移
& ; CF＝0, 做Xi＋Yi运算
AX, YY[BX]
CF＝1做Xi－Yi运算
ZZ[BX], AX
存结果→Zi单元
& ; 修改地址指针
&&&&& LOOP
& ; CX≠0循环继续进行下一次运算
100H, 200H, 300H, 400H, 500H, 600H, 700H, 800H,
900H, 1000H
200H, 300H, 400H, 100H, 1FFH, 500H, 800H, 700H,
1FFH, 2C00H
则运行结果为：
XX: 100H, 200H, 300H, 400H, 500H, 600H, 700H,
800H, 900H, 1000H
YY:200H, 300H, 400H, 100H, 1FFH, 500H, 800H, 700H,
1FFH, 2C00H
H FF00H 0300H
H FF00H 0100H 0AFFH 3C00H
　　以上例题给出的程序属于单循环，也称为简单循环程序。然而在程序设计中，有一些比较复杂的过程，仅采用单重循环是不能解决问题的，这就出现了多重循环程序结构。所谓多重循环就是在循环程序的循环体内又包含着循环结构，称为循环嵌套。
　　多重循环结构中最常用的是二重循环，二重循环是指在一个循环中还包含有另一个完整的循环结构，外面一层循环称为外层循环，里面一层循环称为内层循环。
　　多重循环程序的设计方法和单重循环程序的设计方法是一致的，应分别考虑各重循环的控制条件及其程序实现，相互之间不能混淆。要注意的是：内循环必须完整地被包含在外循环中，循环可以嵌套、并列，但不可以交叉。另外，还应分清循环层次，避免出现死循环。
　下面举例说明多重循环程序的设计方法。
【例4.35】
设有一个首地址为ARRAY的n字数组，试编制程序使该数组中的数按从大到小的次序排列。
　　解题思路：对于这样一个数组排列问题，通常采用气泡排序算法。从数组的第一个元素开始，依次进行相邻两个元素的大小比较。若符合排序规定，则不做任何操作；若不符合排序规定，则将两数交换位置。第一遍比较（共进行n－1次相邻两元素比较）完后，数组中最小的数已经排在了最后。然后以同样的做法，再进行第二遍比较，为了加快处理速度，最后一个数将不再参与比较，所以只需对n－1个数进行考虑，需进行n－2次相邻两元素比较过程。同样，第三遍比较只有n－2个数需要考虑（又有一个较小的数排在后面），需进行n－3次相邻两元素的比较过程。对于n个数组元素，最多需进行n－1遍比较就可完成排序过程。气泡排序的过程见表4.4。
　　由表可知，六个数据排序，仅进行了三遍比较就按从大到小的顺序排好了。因而每遍比较结束后，应判断一下，在本次比较排序过程中，有没有发生相邻两个数据的交换，若发生了交换，则表明数组顺序还未排好，应进行下一轮比较排序，若在这次比较排序过程中，没有发生相邻两数据的交换，则表明数组元素已按规定顺序排好，可以提前结束循环，这样可以缩短CPU执行程序的时间。本例中设置DL寄存器为交换标志，DL＝00时表明无交换，DL＝01H时表明发生了相邻两数据的交换。程序流程如图4.21所示。
程序如下。
定义N字数组
&&&&&& ASSUME
CS: CSEG, DS: DSEG
&&&&&& MOV
&&&&&& MOV
设置内循环计数器初始值&&
设置外循环计数器初始值&&&&&&&&&
设地址指针BX=0000H&
清交换标志（置成不交换状态）
AX, ARRAY[BX]
相邻两数比较
AX, ARRAY[BX+2]
若符合排序规定, 转移
&&&&& XCHG
AX, ARRAY[BX+2]
若不符合排序规定, 两数交换
ARRAY[BX],
置交换标志
修改地址指针
&&&&& LOOP
若一遍未比较完, 继续
外循环次数减1
外循环结束, 转移
DL, DL ; 外循环没有结束, 检测交换
标志DL的状态, DL＝01H，继续循环, 否则排序结束
20, 15, 67, 312, 46, 37
则运行结果为：
OLD ARRAY:
NEW ARRAY:312
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