5.2.1 算术运算指令

算术运算指令

1. 整数与双整数加减法指令

整数加法（ADD-I）和减法（SUB-I）指令是：使能输入有效时，将两个16位符号整数相加或相减，并产生一个16位的结果输出到OUT。

双整数加法（ADD-D）和减法（SUB-D）指令是：使能输入有效时，将两个32位符号整数相加或相减，并产生一个32位结果输出到OUT。

整数与双整数加减法指令格式如表5-14所示。

表5-14 整数与双整数加减法指令格式

LAD
STL	MOVW IN1，OUT +I IN2，0UT	MOVW IN1，OUT -I IN2，0UT	MOVD IN1，OUT +D IN2，0UT	MOVD IN1，OUT +D IN2，0UT
功能	IN1+IN2=OUT	IN1-IN2=OUT	IN1+IN2=OUT	IN1-IN2=OUT
操作数及数据类型	IN1/IN2:VW, IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, AC, LW, AIW, 常量, VD, LD, AC OUT:VW, IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, LW, AC, VD, LD, AC IN/OUT数据类型：整数		IN1/IN2： VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, HC, 常量, VD, LD, AC OUT：VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, VD, LD, AC IN/OUT数据类型：双整数
ENO=0的错误条件	0006 间接地址， SM4.3 运行时间， SM1.1 溢出

说明：

（1）当IN1、IN2和OUT操作数的地址不同时，在STL指令中，首先用数据传送指令将IN1中的数值送入OUT，然后再执行加、减运算即：OUT+IN2=OUT、OUT-IN2=OUT。为了节省内存，在整数加法的梯形图指令中，可以指定IN1或IN2=OUT，这样，可以不用数据传送指令。如指定INI=OUT，则语句表指令为：+I IN2，OUT；如指定IN2=OUT，则语句表指令为：+I IN1，OUT。在整数减法的梯形图指令中，可以指定IN1=OUT，则语句表指令为：-I IN2，OUT。这个原则适用于所有的算术运算指令，且乘法和加法对应，减法和除法对应。

（2）整数与双整数加减法指令影响算术标志位SM1.0（零标志位），SM1.1（溢出标志位）和SM1.2（负数标志位）。

【例5-11】求5000加400的和，5000在数据存储器VW200中，结果放入AC0。程序如图5-17所示。

LD I0.0

MOVW VW200, AC0 //VW200→AC0

+I +400, AC0 //VW200+400=AC0

图5-17 例5-11题图

2. 整数乘除法指令

整数乘法指令（MUL-I）是：使能输入有效时，将两个16位符号整数相乘，并产生一个16位积，从OUT指定的存储单元输出。

整数除法指令（DIV-I）是：使能输入有效时，将两个16位符号整数相除，并产生一个16位商，从OUT指定的存储单元输出，不保留余数。如果输出结果大于一个字，则溢出位SM1.1置位为1。

双整数乘法指令（MUL-D）：使能输入有效时，将两个32位符号整数相乘，并产生一个32位乘积，从OUT指定的存储单元输出。

双整数除法指令（DIV-D）：使能输入有效时，将两个32位整数相除，并产生一个32位商，从OUT指定的存储单元输出，不保留余数。

整数乘法产生双整数指令（MUL）：使能输入有效时，将两个16位整数相乘，得出一个32位乘积，从OUT指定的存储单元输出。

整数除法产生双整数指令（DIV）：使能输入有效时，将两个16位整数相除，得出一个32位结果，从OUT指定的存储单元输出。其中高16位放余数，低16位放商。

整数乘除法指令格式如表5-15所示。www.plcs.cn

整数双整数乘除法指令操作数及数据类型和加减运算的相同。

整数乘法除法产生双整数指令的操作数：IN1/IN2：VW, IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, LW, AC, AIW, 常量, *VD, *LD, *AC。数据类型：整数。

OUT：VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, *VD, *LD, *AC 。数据类型：双整数。

使ENO = 0的错误条件：0006（间接地址），SM1.1（溢出），SM1.3（除数为0）。

对标志位的影响：SM1.0（零标志位），SM1.1（溢出），SM1.2（负数），SM1.3（被0除）。

表5-15 整数乘除法指令格式

LAD

STL

MOVW IN1，OUT

*I IN2，0UT

MOVW IN1，OUT

/I IN2，0UT

MOVD IN1，OUT

*D IN2，0UT

MOVD IN1，OUT

/D IN2，0UT

MOVW IN1，OUT

MUL IN2，OUT

MOVW IN1，OUT

DIV IN2，OUT

功能

IN1*IN2=OUT

IN1/IN2=OUT

IN1*IN2=OUT

IN1/IN2=OUT

IN1*IN2=OUT

IN1/IN2=OUT

【例5-12】乘除法指令应用举例，程序如图5-18所示。

LD I0.0

MUL AC1 VD100

DIV VW10 VD200

图5-18 例5-12题图

注意：因为VD100包含：VW100和VW102两个字，VD200包含：VW200和VW202两个字，所以在语句表指令中不需要使用数据传送指令。

3. 实数加减乘除指令

实数加法（ADD-R）、减法（SUB-R）指令：将两个32位实数相加或相减，并产生一个32位实数结果，从OUT指定的存储单元输出。

实数乘法（MUL-R）、除法（DIV-R）指令：使能输入有效时，将两个32位实数相乘（除），并产生一个32位积（商），从OUT指定的存储单元输出。

操作数：IN1/IN2： VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, 常量, *VD, *LD, *AC。

OUT：VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, *VD, *LD, *AC 。

数据类型：实数。

指令格式如表5-16所示。

表5-16 实数加减乘除指令

LAD
STL	MOVD IN1，OUT +R IN2，0UT	MOVD IN1，OUT -R IN2，0UT	MOVD IN1，OUT *R IN2，0UT	MOVD IN1，OUT /R IN2，0UT
功能	IN1+IN2=OUT	IN1-IN2=OUT	IN1*IN2=OUT	IN1/IN2=OUT
ENO=0的错误条件	0006 间接地址， SM4.3 运行时间， SM1.1 溢出		0006 间接地址，SM1.1 溢出，SM4.3 运行时间，SM1.3 除数为0
对标志位的影响	SM1.0（零），SM1.1（溢出）， SM1.2（负数），SM1.3 （被0除）

【例5-13】实数运算指令的应用，程序如图5-19所示。

LD I0.0

+R AC1, VD100

/R VD100, AC0

图5-19 例5-13题图

4. 数学函数变换指令

数学函数变换指令包括平方根、自然对数、指数、三角函数等。

（1）平方根（SQRT）指令：对32位实数（IN）取平方根，并产生一个32位实数结果，从OUT指定的存储单元输出。

（2）自然对数（LN）指令：对IN中的数值进行自然对数计算，并将结果置于OUT指定的存储单元中。

求以10为底数的对数时，用自然对数除以2.302585（约等于10的自然对数）。

（3）自然指数（EXP）指令：将IN取以e为底的指数，并将结果置于OUT指定的存储单元中。

将“自然指数”指令与“自然对数”指令相结合，可以实现以任意数为底，任意数为指数的计算。求yx，输入以下指令：EXP (x * LN (y))。

例如：求23=EXP（3*LN（2））=8；27的3次方根=271/3=EXP（1/3*LN（27））=3。

（4）三角函数指令：将一个实数的弧度值IN分别求SIN、COS、TAN，得到实数运算结果，从OUT指定的存储单元输出。

函数变换指令格式及功能如表5-17所示。

表5-17 函数变换指令格式及功能

LAD
STL	SQRT IN，OUT	LN IN，OUT	EXP IN，OUT	SIN IN，OUT	COS IN，OUT	TAN IN，OUT
功能	SQRT（IN）=OUT	LN（IN）=OUT	EXP（IN）=OUT	SIN（IN）=OUT	COS（IN）=OUT	TAN（IN）=OUT
操作数及数据类型		IN： VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, 常量, VD, LD, AC OUT：VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, VD, LD, AC 数据类型：实数