ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА

3. ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА

Алгоритм реализует вычисление CRC8 делением заданного массива данных на образующий полином x⁸+x⁵+x⁴+1. Деление выполнено последовательным вычитанием по модулю 2 полинома из исходной последовательности.

Для этого организован цикл по словам исходной последовательности и цикл по разрядного сдвига внутри слова. Поскольку удобнее просматривать массив в порядке увеличения адреса (от младшего к старшему), процедура реализует зеркальный алгоритм.

Подробнее о том как выполняется деление при вычислении CRC смотри в прилагаемых источниках.

Для процедуры вычисления исходные данные передаются через регистры. Сегментный регистр ES должен содержать сегмент в котором расположен массив, регистр DX – смещение начала массива внутри сегмента, BX – длина массива. Результат накапливается в аккумуляторе AL.

Перед началом вычислений инициируем AX значением FFFFh. В регистр CX заносим длину массива и умножаем её на 8. Таким образом этот регистр хранит количество разрядов в массиве и используется как счётчик циклов командой loop. Дополнять исходную последовательность (проверяемый массив) нулями нет необходимости, т.к. количество разрядов кратно степени образующего многочлена.

Смещение переносим в регистр DI.

В BX заносим первое слово массива.

Проверяем младший разряд BX. Если он равен нулю – выполняем сдвиг слова на один разряд вправо, если нет – выполняем сложение с образующим многочленом по модулю 2, а затем выполняем сдвиг.

Сдвиг по разрядам выполняется следующим образом. В DX хранится количество сдвигов оставшееся до конца слова (удобнее подсчитывать не количество выполненных сдвигов, а от количества разрядов в слове до 0). Если в DX – 0, то нужно в DX записать 8, а в BX загрузить следующее слово массива, иначе – просто сдвигаем BX вправо на разряд и уменьшаем DX на 1.

Повторяем суммирование.

После окончания процедуры аккумулятор AX содержит вычисленное для массива значение CRC8.

Для сохранения результата его переносим в переменную result.

Для проверки целостности массива нужно повторить вычисление контрольной суммы и сравнить со значением в result.

Блок-схема алгоритма приведена в приложении 1.

4. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Алгоритм определения CRC реализован в процедуре CalcCRC. Перед вызовом этой процедуры необходимо в регистры записать начальные данные - сегментный регистр ES должен содержать сегмент в котором расположен массив, регистр DX – смещение начала массива внутри сегмента, BX – длина массива.

Программа выполняет следующие операции по выбору пользователя: вычисление CRC массива и запись результата в переменную, проверка целостности массива – повторное вычисление CRC и сравнение вычисленного значения с записанным, искажение массива – обратимое изменение одного бита проверочного массива.

Для вычисления CRC, вызывается процедура CalcCRC, а результат выполнения сохраняется в переменной result.

При проверке целостности, вызывается процедура CalcCRC, а результат выполнения сравнивается с сохранённым в переменной result. В случае несовпадения, выводится сообщение об ошибке. При совпадении значений (целостность данных не нарушена) сообщение не выводится и пользователь возвращается в главное меню.

Искажение массива используется для тестирования программы и демонстрации работы.

Для тестирования в программе предусмотрен проверочный массив данных длиной 32 байта. При искажении, инвертируется младший бит первого слова массива.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Блок-схема алгоритма

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

MODEL SMALL

;*****************************************************************************

; Сегмент стека

;*****************************************************************************

_Stack SEGMENT WORD 'STACK'

DB 200h DUP (?)

_Stack ENDS

;*****************************************************************************

; Сегмент тестового массива

;*****************************************************************************

DataSeg SEGMENT WORD 'DATA'

TestTab DB 32 DUP ( \

00h, 01h, 02h, 03h, 04h, 05h, 06h, 07h, \

08h, 09h, 0Ah, 0Bh, 0Ch, 0Dh, 0Eh, 0Fh, \

00h, 01h, 02h, 03h, 04h, 05h, 06h, 07h, \

08h, 09h, 0Ah, 0Bh, 0Ch, 0Dh, 0Eh, 0Fh \

)

DataSeg ENDS

;*****************************************************************************

; Сегмент переменных

;*****************************************************************************

_Data SEGMENT WORD 'DATA'

;*****************************************************************************

FSelMsg DB 13,10,'Выберите действие:',13,10, \

13,10,'1-Определить CRC',13,10, \

'2-Проверить массив',13,10, \

'3-Исказить массив',13,10, \

'4-Выход',13,10, \

'$'

ByeStr DB 13,10,'Для продолжения нажмите любую клавишу.$'

ErrorString DB 13,10,'Ошибка ввода',13,10,'$'

ErrorResult DB 13,10,'Данные искажены. CRC8 нарушена.',13,10,'$'

;*****************************************************************************

BegSeg DW (?) ;Сегмент проверочного массива

BegOffs DW (?) ;Начало проверочного массива

Result DW (?) ;Результат вычисления

FuncNum DB (?) ;Выбранная операция

_Data ENDS

;*****************************************************************************

; Сегмент программы

;*****************************************************************************

.CODE

;*****************************************************************************

call cls ;Очистка экрана

call SetDATSeg ;Загрузка адреса сегмента переменных

call SetArrSeg ;Установка указателя сегмента массива

;Главное меню

Mnu: call SelectFunction ;Выбор операции

call cls ;Очистка экрана

mov AL,FuncNum

;*******************************

Mnu1: cmp AL,1 ;Определение чётности

jne Mnu2

;Установка параметров

mov DX,OFFSET TestTab ;Смещение начала массива

mov BX,30 ;Размер проверяемого блока данных

;call TestOdd

call CalcCRC

mov Result,AX ;Сохранение результата

;*******************************

Mnu2: cmp AL,2 ;Определить чётность и сравнить с пред.

jne Mnu3

mov DX,OFFSET TestTab ;Смещение начала массива

mov BX,30 ;Размер блока данных

call CalcCRC

cmp Result,AX

je Mnu2End

;Результат не совпал. Данные искажены. Выдать сообщение об ошибке

mov DX,OFFSET ErrorResult

mov AH,9h

int 21h ;Вывод сообщения об ошибке

mov DX,OFFSET ByeStr ;Вывод приглашения

mov AH,9h

int 21h

mov AH,0Ch

mov AL,01h

int 21h ;Ожидание нажатия любой клавиши

Mnu2End:

call cls

jmp Mnu

;*******************************

Mnu3: cmp AL,3 ;Искажение масива (первый байт)

jne Mnu4

mov DI,OFFSET TestTab

mov AX,ES:[DI]

xor AX,1 ;Инвертируем младший бит

mov ES:[DI],AX

;*******************************

Mnu4: cmp AL,4 ;Выход из программы

jne Mnu

;*******************************

jmp Exit

;Завершение программы

;Exit:

;Приостанов перед выходом

mov DX,OFFSET ByeStr ;?Нажмите клавишу??

mov AH,9h

int 21h

mov AH,0Ch

mov AL,01h

int 21h

Exit: ;Выход

mov AH,4Ch

int 21h

;*****************************************************************************

;Печать новой строки

NewStr:

mov AH,02h

mov DL,0Dh

int 21h

mov DL,0Ah

int 21h

ret

;*****************************************************************************

include cls.prc

;*****************************************************************************

;Главное меню

SelectFunction:

;1.1.Вывод строки меню

mov DX,OFFSET FSelMsg

mov AH,9h

int 21h

;1.2.Выбор функции

mov FuncNum,0

call input10 ;Считываем номер пункта меню

mov FuncNum,AL ;Сохраняем номер выбранной функции

ExitSF: ret

;*****************************************************************************

;Подпрограмма ввода числа

input10:

push BX ;Сохраняем регистры

push DX

push CX

mov DX,0 ;Обнуляем регистр хранения результата

InputChar:

clc

mov AH,0Ch

mov AL,1

int 21h ;Считываем символ с эхом

cmp AL,13d

je ExitI10 ;Если его код 13 ? конец ввода

cmp AL,'0'

jb ErrInput ;Если код меньше кода символа 0 ошибка ввода

cmp AL,'9'

jg ErrInput ;Если код больше кода символа 9 ошибка ввода

clc

sub AX,30h ;Получаем из кода символа число

mov CX,0

mov CL,AL

mov AX,DX

mov BX,10

mul BX ;Умножаем на 10 уже накопленный результат

add AX,CX ;Прибавляем считанное число

mov DX,AX ;Сохраняем результат

jmp InputChar

ErrInput:

Stc ;В случае ошибки ввода устанавливаем флаг

ExitI10:

mov AX,DX ;Переносим результат в регистр возврата

pop CX

pop DX

pop BX ;Восстанавливаем регистры

ret

;*****************************************************************************

;Установка указателя на сегмент переменных

SetDATSeg:

push AX

mov AX,_Data

mov DS,AX

pop AX

ret

;*****************************************************************************

;Установка указателя на проверочный массив

SetArrSeg proc

push AX

mov AX,DataSeg

mov ES,AX

pop AX

ret

SetArrSeg endp

;****************************************************************************

; Процедура вычисления CRC16

;ES - сегмент массива

;DX - адрес начала массива

;BX - длина блока данных

;AX - результат вычислений

;****************************************************************************

CalcCRC proc

push CX ;\

push BX ;- сохранение регистров

push DI ;/

push DX

mov DI,DX ;Загрузка индекса начала массива

mov DX,8

mov CX,BX ;Установка счётчика цикла

shl CX,1 ;\

shl CX,1 ;- CX=CX*8

shl CX,1 ;/

mov AX,65535 ;Очистка регистра результата

mov BX,ES:[DI]

CRNext: loop CRNextTest ;Цикл по словам массива

pop DX

pop DI ;\

pop BX ;-восстановление регистров

pop CX ;/

ret

CRNextTest:

push AX

mov AX,BX

and AX,1b

jz Shift

pop AX

xor AL,31h

push AX

Shift: mov AX,DX

jz NewWord

shr BX,1

dec DX

jmp EndShift

NewWord:

mov DX,8

inc DI

mov BX,ES:[DI]

EndShift:

pop AX

jmp CRNext

CalcCRC endp

;*****************************************************************************

END

;*****************************************************************************

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ассемблер является символическим аналогом машинного языка. По этой причине программа, написанная на ассемблере, должна отражать все особенности архитектуры микропроцессора: организацию памяти, способы адресации операндов, правила использования регистров и т. д. Из-за необходимости учета подобных особенностей ассемблер уникален для каждого типа микропроцессоров.

В данной курсовой работе рассмотрены основные этапы программирования на ассемблере, реализован алгоритм выполнения поставленной задачи, а также выполнена трансляция кода в исполняемый файл.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1.  Финогенов К.Г. Основы языка Ассемблера. – М.: Радио и связь,2000.

2.  Юров В. Assembler. Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2001.

3.  Юров В. Assembler. Практикум. – СПб.: Питер, 2001.

4.  Юров В., Хорошенко В. Assembler – Учебный курс.- СПб.: Питер, 2000.