汇编第1章.ppt

第1章基础知识 1 1微型计算机系统的发展1 2汇编语言程序设计1 3数据表示方法1 4结果的输出与打印 汇编语言程序设计 1 1微型计算机系统的发展 1 1 1微机技术的发展概况 1 处理速度 1 CPU的主频提高 2 增加了数据运算的宽度 3 采用了RISC技术 4 降低电路工作电压 不断缩小工艺尺寸 5 增加了芯片内并行工作的信息处理部件 如整数部件 浮点加法器 浮点乘法器 图形部件等 2 存储容量 1 芯片内的寄存器堆 指令Cache和数据Cache 4 16KB 都能在一个时钟周期完成存取 而且随着VLSI的发展其容量将继续增加 2 芯片外的二级指令Cache和数据Cache 其大小在16 256KB 3 主存储器的大小在1MB到几百个GB 4 外部存储器以硬盘 光盘为主要介质 其容量可在1MB至上百个GB 3 人机接口 1 汉字识别2 语音识别3 视频图像输入 4 语音合成声音的输出可分为两种情况 一种是声音采样存储后再回放 一种是文 语的转换 1 1 2Intel微处理器体系及其演变微处理器 简称 P或MP 是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理机部件 即CPU ControlProcessingUnit 微型计算机 简称pC或MC 是指以微处理器为核心 配上由大规模集成电路制作的存储器 输入 输出接口电路及系统总线所组成的计算机 简称微型机 微型计算机系统是指以微型计算机为中心 配以相应的外围设备 电源 辅助电路 统称硬件 以及控制微型计算机工作的系统软件所构成的计算机系统 简称 CS或MCS 1 1 3Intel微处理器的主要特点1 1 4Intel微处理器的性能 自学 1 2汇编语言程序设计 二 学习汇编语言的方法由于汇编语言是面向机器的语言 是与机器密切相关的一种程序设计语言 所以要掌握汇编语言 使用汇编语言进行程序设计时 就必须对机器的一些特性有所了解 概括起来 应了解的机器特性有 1 微处理器的结构 存储器的组织方式 存储器的基本单元即编址的基本单位 容量即基本单元的数量是多少 2 控制器的功能及相互关系 3 数据类型及格式 4 指令格式 长度 功能及寻址方式 1 3数据表示方法 1 3 1数与数制数制是指用一组固定的数字符号和统一的规则表示数的方法 基数和权是数制要涉及到的两个基本概念 1 数制计算机常用的数制有二进制 八进制 十进制 十六进制 1 十进制由十个数字0 9组成 基数为10 小数点左边从右至左其各位的位权依次是 100 101 102 103 小数点右边从左至右其各位的位权依次是 l0 1 10 2 10 3 例如 十进制数678 5可以表示为678 5 6 102 7 101 8 100 5 10 1 2 二进制由数字0和1组成 基数为2 小数点左边从右至左其各位的位权依次是 20 21 22 小数点右边从左至右其各位的位权依次是 2 1 2 2 2 3 计算机用二进制表示数据的原因 1 基2码在物理上最容易实现 例如 用 1 和 0 表示高 低两个电位 或表示脉冲的有无 还可表示脉冲的正 负极性等等 可靠性都较高 2 基2码用来表示二进制数 其编码 加减运算规则简单 3 基2码的两个符号 1 和 0 正好与逻辑数据 真 与 假 相对应 为计算机实现逻辑运算带来了方便 3 八进制八进制数由0 7共8个数字组成 基数为8 小数点左边从右至左其各位的位权依次是 80 81 82 小数点右边从左至右其各位的位权依次是 8 1 8 2 8 3 4 十六进制由16个数字符号 数字0 9 符号A B C D E F 组成 16为基数 小数点左边从右至左其各位的位权依次是 160 161 162 小数点右边从左至右其各位的位权依次是 16 1 16 2 16 3 2 数制的转换十进制数与二进制数之间的转换1 十进制整数转换成二进制整数方法 除2取余法 2 十进制小数转换成二进制小数方法 乘2取整法 十进制与八进制之间的转换1 十进制整数转换成八进制整数方法 除8取余法 2 十进制小数转换成八进制小数方法 乘8取整法 十六进制与十进制的转换 总结 二进制与八进制 十六进制数之间的转换23 8 所以每三位二进制数对应一位八进制数 24 16 所以每四位二进制数对应一位十六进制 1 二进制数转换成八进制数方法 从小数点所在位置分别向左向右每三位一组进行划分 2 八进制数转换二进制数方法 将每一位八进制数分解成对应的三位二进制数 即为八进制数对应的二进制数 3 二进制与十六进制之间的转换 总结 1 3 2计算机中的数值数据表示计算机只能识别二进制数 因此数 字符等在计算机中都是使用二进制形式表示的 数可以分为带符号数和无符号数 连同一个符号位在一起的一个二进制数 称为机器数 它的数值称为机器数的真值 举例 字长为8位的数 用最高位D7表示符号位 余下的7位D6 D0为数字位 符号位为 0 表示正 为 1 表示负 X 01011011 2 91X 11011011 2 91 原码定义 设有二进制数X Xn 1Xn 2 X1X0 1 带符号数在计算机里的表示方法 原码 反码 补码 1 原码编码方式设真值为X 机器字长为n 8位 方法 当X 0时 X 原的最高位填0 其余n 1位填X的各数值位的位值 例 1 原 00000001当X 0时 X 原的最高位填1 其余n 1位填X的各数值位的位值 例 1 原 10000001 结论 二进制正 负数的原码就是符号化的机器数真值本身 优点 简单易于理解 与真值间的转换较为方便 缺点 进行加减运算时较麻烦 既要考虑是做加法还是做减法运算 还要考虑数的符号和绝对值的大小 不仅使运算器的设计较为复杂 而且降低了运算器的运算速度 2 反码编码方法方法 当X 0时 X 反的最高位填0 其余n 1位填X的各数值位的位值 例 1 反 00000001当X 0时 X 反 2n 1 X MOD2n 例 1 反 11111110结论 二进制正数的反码就是其原码 二进制负数的反码就是机器数符号位保持不变 其余按位取反 定义 3 二进制数补码编码方法 补码概念的引入 方法 当X 0时 X 补的最高位填0 其余n 1位填X的各数值位的位值 例 1 补 00000001当X 0时 X 补 2n X MOD2n 例 1 补 11111111结论 二进制正数的补码就是其原码 二进制负数的补码就是机器数符号位保持不变 其余位取反码后末位加1 注意 在补码表示法中 0只有一种表示 即000 000 对于10000000这个补码编码 其真值被定义为 128 4 二进制数补码的运算补码的运算规则是 X Y 补 X 补 Y 补 X Y 补 X 补 Y 补已知 Y 补 求 Y 补的方法 将 Y 补各位按位取反 包括符号位在内 末位加1 举例 上例 优点 1 减法转化成了加法 这样大大简化了运算器硬件电路的设计 加减法可用同一硬件电路进行处理 2 运算时 符号位与数值位同等对待 都按二进制数参加运算 符号位产生的进位丢掉不管 其结果是正确的 大大简化了运算规则 2 无符号整数的编码及运算规则将机器数最高有效位也作为数值位处理 3 十进制数的编码及运算8421码是指4个基2码的位权从高到低分别为8 4 2 1 特点是 这4个基2码之间满足二进制规则 而十进制数位之间是十进制计数规则 因此 这种编码实质上是二进制编码的十进制数 BinaryCodedDecimal 因此 简称BCD码或二 十进制码 1 3 3计算机中的非数值数据表示 1 字符编码使用最多 最普遍的是ASCII字符编码2 汉字的编码计算机在处理汉字时 汉字字符也必须用基2码编码表示 一般汉字编码采用两个字节即16位二进制数 但由于汉字的特殊性 在汉字的输入 存储 输出过程中所使用的汉字编码是不一样的 输入时 输入编码存储时 汉字机内码输出时 汉字字形编码 3 逻辑数据的编码逻辑数据是用来表示 是 与 否 或称 真 与 假 两个状态的数据 在计算机中 用 1 表示 真 或 是 用 0 表示 假 或 否 即 这里的 1 和 0 没有数值和大小概念 只有逻辑意义 运算 与 AND 或 OR 非 NOT 异或 XOR 1 3 4数据类型1 基本的数据类型基本的数据类型是字节 字与双字 字节是任何逻辑地址的8位相邻位串 位标号为0 7 位0为最低有效位 字是在任何字节地址开始的两个相邻的字节 低字节地址为该字的地址 双字是任何字节地址开始的两个相邻字 其中每个字节都有自己的地址 最小字节地址就是双字的地址 2 其他数据类型 1 整数为包含在一个32位双字 16位字 8位字节中的带符号二进制数 符号位位于数据单元的最高位 正数和零的符号位为0 负数的符号位为1 2 非组合 非压缩 的BCD码是用一个字节只表示一位0 9的十进制数 这些数作为无符号字节值存放 数的大小由低半字节确定 对于乘法与除法 高半字节必须为零 3 组合 压缩 的BCD码是用一个字节来表示两个十进制数 0 9 每半个字节保存一个0 9的数字 习题一 1 1将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数 1 369 2 40951 2将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数 1 101101 2 11111111111111111 3将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数 1 FAH 2 12D4H 1 4写出下列二进制数的补码表示 00010011 2 00111100 3 0011001 4 010000001 5写出下列字符串的ASCII码 Forexample 退出 微机原理与接口技术 例 将十进制数97转换成二进制数 其过程如下 最后结果为 97 10 A6A5A4A3A2A1A0 2 110 0001 2 退出 微机原理与接口技术 例 将十进制小数0 6875转换成二进制小数 其过程如下 0 6875 21 3750整数部分为1 即A 1 10 3750余下的小数部分 20 7500整数部分为0 即A 2 00 7500余下的小数部分 21 5000整数部分为1 即A 3 10 5000余下的小数部分 21 0000整数部分为1 即A 4 10 0000余下的小数部分为0 结束 最后结果为 0 6875 10 0 A 1A 2A 3A 4 2 0 1011 2 退出 微机原理与接口技术 以十进制为例 9 4 1313mod10 3计算 9 3 9 4 mod10 9 6故 说4和6是互为基于10进制的补数 再举一例 手表的表盘 设现在一指针指到4点 要想让其指到12点 怎么拨 顺时针拨 8格逆时针拨 4格结论 退出 微机原理与接口技术 例 设X 1110100 Y 1000101 求X Y X Y解 X 补 10001100 Y 补 10111011 X Y 补 X 补 Y 补 又 Y 补 10111011 Y 补 01000101 X Y 补 10001100 X Y 补 10001100010001011011101111010001 分析问题 X Y 补的计算结果溢出 退出 微机原理与接口技术 例 设X 1110100 Y 1000101 求X Y X Y解 X 补 10001100 Y 补 10111011 X 变 110001100 Y 变 110111011 X Y 补 X 补 Y 补 又 Y 补 110111011 Y 变 001000101 X Y 变 110001100 X Y 变 11000110000100010111011101111101000