汇编程序设计第1章基础知识.ppt

主讲教师：陈宏 联系方式：,汇编语言程序设计,1. 沈美明， 温冬婵. 80X86汇编语言程序设计M. 北京：清华大学出版社. 2. Peter Abel. IBM PC Assembler Language and Programming M. PrenticeHALL, Inc. 3.温冬婵, 沈美明. IBM PC 汇编语言与程序设计例题习题集M 北京：清华大学出版社. 4. 王成端. 汇编语言程序设计M. 北京：高等教育出版社.,参考书目,1.熟悉数制的基本概念和计算机中常用进位计数制,掌握r进制的表达和相互转换； 2.理解机器数和带符号数的原码、反码、补码表示，掌握ASCII码和BCD码的表达及应用； 3.理解汇编语言和汇编程序的基本概念。,本章要求,1.计算机中数制基本概念、数制之间相互转换； 2.计算机中的数据表示、数据的基本类型等； 3.汇编语言基础知识。,本章主要内容,计划学时： 2学时,1.1 数据表示方法,一个任意的r进制数N，都可写成： Nanan-1a1a0 . a-1a-2a-m anrn+an-1rn-1+a0r0+a-1r-1+a-mr-m 式中m、n为正整数； ri是对应位的位权； r为对应进制的基数。,1.1.1 数与数制 计算机中数的表示 数码、基与权 数码：表示数的符号 基： 数码的个数 权： 每一位所具有的值 数制 数可以用不同的计数制表示；常用的有: 十进制、二进制、八进制、十六进制等。,所谓基数，就是指在该计数制中每个数位ai可能用到的数字符号的个数，其系数可为0（r1）。每个数位计满r后就向高位进位，即“逢r进一”，在r进制数中相邻两个数位的权相差r倍，亦即当小数点向左移一位时，数值缩小r倍；而当小数点向右移一位时，数值扩大r倍。,常用进位计数制的基数和符号,二进制、十进制及十六进制对应关系,二进制、八进制对应关系,【解】： 101101.01B=125+123+122+120+12-2=45.2510,权,数制转换,【例】：把101101.01B转换成十进制数。,【例】：将十六进制数3A9.3CH转换成十进制数。 【解】：（3A9.3C）16=3162+10161+9160+3161+1216-2 =768+160+9+0.1875+0.046875 =(937.234375)10,非十进制转换成十进制 方法：按权相加 Nanrn+an-1rn-1+a0r0+a-1r-1+a-mr-m, 降幂法,转换方法: 先给出要转换的十进制数,其次写出所有小于此数的各位二进制权值,然后用要转换的十进制数减去与它最相近的二进制权值,如够减则减去并在相应位记1;否则,该位记0并跳过此位;如此反复,直到该数为0为止。, 乘（小数）除（整数）法,除法：把要转换的十进制的整数部分不断除以2，并记下余数，直到商为0为止。,乘法：把要转换的十进制的小数部分不断乘以2，并记下其整数部分，直到结果小数部分为0或达到精度要求为止。,十进制数转换为二进制数, 降幂法,小于117D的二进制权为： 64 32 16 8 4 2 1,转换结果：,计算过程：,117-26=117-64=53 （a6=1),1,53-25= 53-32=21 （a5=1),53-24= 21-16= 5 （a4=1),1,1,5-22= 5 4 = 1 （a2=1),1-20= 1 1 = 0 （a0=1),（a3=0),（a1=0),0,1,0,1,【例】：把N=117D转换成二进制数。, 除法,117/2 = 58 （a0=1 ),58/2 = 29 （a1=0 ),29/2 = 14 （a2=1 ),14/2 = 7 （a3=0 ),7/2 = 3 （a4=1 ),3/2 = 1 （a5=1 ),1/2 = 0 （a6=1 ),【例】：把N=117D转换成二进制数。, N=117D=1110101B。,【例】： 把N=48956D 转换为十六进制数。, 降幂法,小于N的十六进制权值为： 4096 256 16 1,转换结果： B F 3 C,计算过程： 48956 - 114096 = 3900 3900 - 15256 = 60 60 - 316 = 12 12 - 121 = 0, N = 48956D = BF3CH,十进制数转换为十六进制,【例】： 把N=48956D 转换为十六进制数。, 除法,计算过程： 余 数,48956 / 16 = 3059 （a0=12 C),3059 / 16 = 191 （a1= 3 3),191 / 16 = 11 （a2= 15 F),11 / 16 = 0 （a3= 11 B), N = 48956D = BF3CH,十进制数转换为十六进制,【例】：二进制转换为八进制 1100100.11010=001 100 100. 110 100,=144.64Q,000 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7,八进制转换为二进制,144.64Q= 1 4 4 . 6 4 Q,=1100100.1101B,二、八进制对应关系,二进制与八进制之间的转换 B O（Q）：整数从右向左，每3位一组（不足3位左补0），小数从左向右，每3位一组（不足3位右补0）； O（Q） B：用3位二进制数代替每一位八进制数。,转换方法: （BH）,由于十六进制数是2的幂, 即用4个二进制数表示一个十六进制数。具体方式，以小数点为中心，整数部分从小数点开始往左，4个二进制数为一组，不足位补零。小数部分从小数点开始往右，4个二进制数为一组，不足位补零。,【例】: 把11010110111111.010011B转换成十六进制数。,0011，0101，1011，1111. 0100，1100, 11010110111111.010011B = 35BF.4CH,二进制和十六进制之间的转换,0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F,B、H对应关系,3,5,B,F,4,C,转换方法: （HB）,由于十六进制数是2的幂,所以一个十六进制数用4个二进制数表示。具体方式，以小数点为中心，整数部分从小数点开始往左，1个十六进制数符用4个二进制数表示，零不能缺省。小数部分从小数点开始往右， 1个十六进制数符用4个二进制数表示，零不能缺省。转换完成后,整数部分最高位的零可以省略,小数部分最低位的零也可以省略。,【例】: 把7A9.64H转换成二进制数。,7 A 9 . 6 4 0111 1010 1001 0110 0100, 7A9.64H = 11110101001.011001B,二进制和十六进制之间的转换, 机器数: 在机器中,把一个数连同其符号在内数值化表示的数,称为机器数。,一般用最高有效位来表示数的符号（正负），正数用“0”表示，负数用“1”表示。,1.1.2 计算机中的数据表示, 机器数可以用不同的码制来表示，常用的码制有原码、反码和补码。,符号位,原码表示法： 符号 + 绝对值,【例】：设机器字长为n，若n=8，给出+3，-3，+0，-0的原码。,【解】： +3原码= 0 000，0011 = 03H -3原码 = 1 000，0011 = 83H,+0原码= 0 000，0000 = 0H -0原码 = 1 000，0000 = 80H 注意：在原码表示中，零不唯一！,数的表示范围（整数）：,反码表示法：正数的反码同原码，负数的反码数值位与原码相反，符号位为”1”。,【例】：设机器字长为n，若n=8，给出+3，-3，+0，-0的反码。,+3反码= 0 000，0011 = 03H -3反码 = 1 111，1100 = FCH,+0反码= 0 000，0000 = 0H -0反码 = 1 111，1111 = FFH 注意：在反码表示中，零不唯一！,数的表示范围（整数）：,补码表示法：,正数的表示与原码一样。负数X的表示可以用公式描述：,数的表示范围（整数）：,对不同机器字长n = 8，16，32，64，其表数范围为：,n=8 ：,n=16 ：,n=32 ：,n=64 ：,负数的补码表示：,处理方法：（1）写出与该负数相对应的正数的补码； （2）按位求反； （3）末位加一。,【例】：机器字长为8位，则-64D的补码表示为：,+64D 的补码： 0100 0000,按位求反： 1011 1111,末位加1： 1100 0000,用十六进制表示： C 0,例：机器字长为16位，则N=-126D的补码表示：,+126D 的补码： 0000 0000 0111 1110,按位求反： 1111 1111 1000 0001,末位加1： 1111 1111 1000 0010,用十六进制表示： F F 8 2,例：机器字长为16位，则N=-117D的补码表示：,+117D 的补码： 0000 0000 0111 0101,按位求反： 1111 1111 1000 1010,末位加1： 1111 1111 1000 1011,用十六进制表示： F F 8 B,求补运算 ：对一个二进制数按位求反、末位加一的运算称 为求补运算。,补码数具有的特征：,X补补=-X补,补码的加法和减法,补码的加法规则：,补码的减法规则：,根据补码的这一特性，可以得到补码加法和减法的表示：,设机器字长 n=8,25补=0001 1001 32补=0010 0000 -25补=1110 0111 -32补=1110 0000,25+32=57,0001 1001 + 0010 0000 0011 1001,25+(-32)=-7,0001 1001 + 1110 0000 1111 1001,-25-32=(-25)+(-32)=-57,补码的加法和减法,进位和溢出,进位: 由于运算结果超出了位数,最高有效位向前的进位，这一位自然丢失，一般不表示结果的对错。 溢出：表示结果超出了字长允许表示的范围，一般会造成结果出错。,例： 仍设机器字长为8 (64) 11000000 127 01111111 64 01000000 + 1 00000001 0 1 00000000 128 10000000 进位 溢出,补码的加法和减法,定义：十进制数的二进制编码称为BCD码。 目的：是为解决日常习惯的十进制数与机器内的二进制数之间的矛盾，使十进制数与二进制数之间的转换更为方便。 最常用的是8421BCD码。它对每一位十进制数码用4位二进制编码来表示，十进制数的 09分别对应于00001001。 BCD码有压缩BCD码和非压缩BCD码二种形式： 压缩BCD码的每个字节存放两位BCD码； 非压缩BCD码的每个十进制数字占用一个字节的低4位，其高4位的内容不代表BCD的信息。,BCD码,【例】写出十进制数31的压缩BCD码和非压缩BCD码。,【解】 31的压缩BCD码为： 0011 0001 31的非压缩BCD码为：0000 0011 0000 0001,十进制数字的8421BCD码,标准的ASCII码共128个字符，分为二类：非打印的和可打印的ASCII码。 非打印ASCII码：这类编码用于控制性代码，共33个。如: BEL（响铃，07H）， DEL（删除，7FH）， CR （回车，0DH）， LF （换行，0AH）等。 可打印ASCII码：共有95个。其中有： 数字09的编码 30H39H 大写字母AZ的编码 41H5AH 小写字母az 的编码 61H7AH 空格（Space）的编码 20H,1.1.3 基本数据类型,字节 ：8位，高4位称高半字节，低4位称低半字节 字 ：2个字节，低8位称低字节，高8位称高字节 双字 ：2个字，低16位称低字，高16位称高字 四字 ：4个字，8个字节 十字节：10个字节 字符串：由字符构成的一个线性数组,1.2 汇编语言程序设计概述,程序 = 指令序列的集合,1.2.1 程序设计语言,1.指令与程序,每种计算机都有自己固有的指令系统，80X86系列的指令系统是向上兼容的。计算机中的指令是由操作码字段和操作数字段两部分组成。,计算机所要执行的操作,指出在指令执行操作的过程中所需要的操作数，即操作的对象,二进制编码,用助记符表示指令的操作码和操作数，用标号或符号表示地址、常量和变量。,面向机器的语言,面向用计算机求解问题的过程，不依赖具体机器，典型的高级语言有BASIC、C、Fortran语言等。,面向求解问题本身,典型的面向对象的语言有C+、JAVA语言等。,2. 程序设计语言,1.2.2 汇编语言特点和使用场合,1.汇编语言的特点,（1）与处理器密切相关。 （2）程序效率高。 （3）比编写高级语言源程序烦琐。 （4）比调试高级语言程序困难。,2.汇编语言的主要应用场合,（1）执行时间较短，或占用较小存储容量的场合。 （2）程序与硬件密切相关，程序直接控制硬件的场合。 （3）需提高大型软件性能的场合。 （4）没有合适的高级语言的场合。,1.2.3 流程图,名称 ：起止框 含义 ：算法的开始和结束,名称 ：流程线 含义 ：表示流程的方向,名称 ：连接点 含义 ：两个具有同一标记的“连结点”应连接成一个点,名称 ：输入输出框 含义 ：输入输出操作,名称 ：判断框 含义 ：对框内的条件进行判断,名称 ：注释框 含义 ：对某项的解释或说明,名称 ：处理框 含义 ：对框内的内容进行处理,用途：用来表示算法比较方便。,传统的流程图常用符号如下:,1.2.4 汇编语言程序设计基本步骤,(1) 问题定义 (2) 建立数学模型 (3) 确定解决此数学模型的算法 (4) 画出流程图 (5) 编制程序 (6) 上机调试 (7) 试运行,【例】：数组或向量加减。已知两个大小一样的字数组ARRAY和BUFS，其长度都为100字节，不考虑溢出问题，试