微机原理ChP3-II.ppt

1 汇编语言程序设计 汇编语言源程序格式及其开发过程指令格式及寻址方式8086汇编语言的基本语法顺序 分支 循环结构程序设计子程序设计宏汇编简介 2 汇编语言基本概念 基本概念汇编语言 是一种面向机器的程序设计语言 它是机器语言的符号化描述 特点 代码短 空间省 效率高汇编语言源程序 用汇编语言编写的程序目标程序 汇编语言经翻译程序翻译成的代码程序 即机器语言的程序 汇编程序 把源程序转变为相应目标程序的翻译程序 3 汇编语言基本概念 宏汇编 不仅包含一般汇编语言的功能 而且采用了高级语言使用的数据结构 是一种接近高级语言的汇编语言 汇编语言程序的开发过程编写源程序 EDIT DOS Text Pad Windows 将源程序保存为XXXX asm文件使用MASM生成目标程序XXXX OBJ使用LINK生成可执行程序XXXX EXE 4 汇编语言基本概念 汇编程序设计过程 分析问题 确定算法 编写程序 检验程序 编写说明文件 源程序的编辑 调试用文本编辑器进行源代码的编写 文件后缀为ASMC masm masmexample asmC masm linkexample objC masm example 5 汇编语言基本概念 基本汇编语言程序实例 1 DATASEGMENT 2 StringDB programASM 3 DATAENDS 4 CODESEGMENT 5 ASSUMECS CODE DS DATA SS STACK 6 START MOVAX DATA 7 MOVDS AX 8 MOVDX OFFSETString 9 MOVAH 9 10 INT21H 11 MOVAX 4C00H 12 INT21H 13 CODEENDS 14 STACKSEGMENTSTACK 15 DB256DUP 16 STACKENDS 17 ENDSTART AH 9功能 显示字符串DS DX 串地址字符串以 结尾 AH 4C功能 带返回码终止AL 返回码 6 汇编语言中的语句 指令性语句源程序经汇编后生成机器码ADDAL SI 指示性语句汇编过程中不产生机器码 在汇编过程中起解释说明作用ASSUMECS CODE DS DATA宏语句由宏汇编定义的宏引用语句MACRO NAME 7 汇编语言中的语句 指令性语句指令性语句格式 标号 前缀 指令助记符 操作数 操作数 注释 标号 代表 后面语句的存储地址 供转移指令 JMP 过程调用指令 CALL 循环指令 LOOP 等使用 由字母 数字组成串 第一个字符非数字 前缀 是与串操作运算 MOVS CMPS SCAS LODS STOS 以及总线封锁指令 LOCK 配合使用的部分 它们是REP REPZ REPE REPNZ REPNE等 LOOP1 REPMOVSDEST SOURCE操作数的数目可以为0 1或2 用 隔开 8 数据传送指令 14条 汇编语言中的语句 9 算术运算指令 20条 汇编语言中的语句 10 逻辑运算指令 13条 汇编语言中的语句 11 串操作指令 10条 汇编语言中的语句 12 控制转移指令 28条 汇编语言中的语句 13 处理器控制指令 12条 汇编语言中的语句 14 指示性语句功能 对程序的起止信息 分段情况 变量说明 内存结构等进行说明 格式 名字 伪操作指令 参数 参数 注释 PC宏汇编的伪指令段定义伪指令 SEGMENT ENDS ASSUME ORG等符号定义伪指令 EQU 数据定义伪指令 DB DW DD DQ DT过程定义伪指令 PROC ENDP宏处理伪指令 MACRO REPT IRPC条件汇编伪指令 IF ENDIF IFDIF IFDEF 汇编语言中的语句 15 每个语句由1 4个部分组成 其格式是 标识符 指令助记符 操作数 注释 标识符 给指令或某一存储单元地址所起的名字 可由下列字符组成 字母 A z 数字 0 9 特殊字符 一 数字不能作标识符的第一个字符 而圆点仅能用作第一个字符 标识符最长为31个字符 当标识符后跟冒号时 表示是标号 它代表该行指令的起始地址 当标识符后不带冒号时 表示变量 伪指令前的标识符不加冒号 指令助记符 表示不同操作的指令 可以是8086的指令助记符 也可以是伪指令 操作数 指令执行的对象 依指令的要求 可能有一个 两个或者没有 注释 该项可有可无 是为源程序所加的注解 用于提高程序的可读性 汇编语言语句格式及组成 16 常量与数值表达式常量在汇编时已经确定的值 在指令中作为直接操作数 或者给变量赋初值类型数值常量 以数值的形式直接写在语句中符号常量 预先为它定义一个名字 然后在语句中用名字来表示该常量 提高程序的可读性 用EQU或 来定义例 PORTEQU83HALPHT 35 21 汇编语言语句格式及组成 17 各种形式常量的格式 汇编语言语句格式及组成 18 标号标号是为一组机器指令所起的名字 用于程序转移指令 调用指令和循环指令的操作数 转向地址 一般在CS段内定义和使用 标号的属性 段属性 偏移属性和类型标号所处的代码段的段基址 称为该标号的段属性标号所处的位置与段首地址之间的相对地址 称为该标号的偏移属性形式一 标号形式二 OFFSET标号 LC1 MOVAL 20H JMPLC1 MOVBX OFFSETLB1 汇编语言语句格式及组成 19 汇编语言语句格式及组成 标号 标号有FAR 远标号 和NEAR 近标号 两种类型近标号 该标号的定义在本段 在机器指令助记符之前 加一标号名字 后面紧跟一个冒号 LC1 MOVAL 20H JMPLC1远标号 该标号的定义在其它段 过程定义时 为过程起的名字也是标号 可作为转子指令的操作数 这类标号的类型在定义子过程时确定PROPPROCFAR PROPENDP 20 汇编语言语句格式及组成 标号在使用时注意事项循环指令 条件转移指令只能引用NEAR型 并且定义标号语句和使用标号语句的相对距离只能在 128 127字节范围内 无条件转移指令 调用 转子 指令可引用NEAR和FAR两种类型的标号如果同一段内 无条件转移指令语句到定义该标号语句的距离在 128 127字节范围内 则可在使用的标号前指定为短标号 记为SHORT标号 21 变量 变量的定义及格式变量是内存中一个数据区的名字 可以作为指令的存储器操作数来引用变量定义的格式 变量名 变量类型定义符表达式 变量名 由用户定义 符合标识符定义的规范 变量类型 DB 1个字节DW 2个字节 即1个字DD 4个字节 即2个字DQ 8个字节 即4个字DT 10个字节 即5个字 汇编语言语句格式及组成 22 表达式 操作数和运算符组成的式子算术运算符 逻辑运算符 NOT AND OR XOR关系运算符 EQ 相等NE 不相等LT 小于GT 大于LE 小于或等于GE 大于或等于 汇编语言语句格式及组成 23 例 ARRAYDW1 2 3ADDSI TYPEARRAY 汇编结果为ADDSI 2 分析运算符 TYPE LENGTH SIZE SEG OFFSETTYPE格式 TYPE变量或标号说明 变量 则汇编程序将回送该变量类型包含的字节数标号 则汇编程序将回送代表该标号类型的数值 NEAR 1 FAR 2 汇编语言语句格式及组成 24 例 FEESDW100DUP 0 MOVCX LENGTHFEES 汇编结果为 MOVCX 100 例 ARRAYDW1 2MOVCX LENGTHARRAY 汇编结果为 MOVCX 1 LENGTH格式 LENGTH变量说明 回送分配给该变量的单元数 表达式中有DUP时有效 无DUP时 返回值为1 汇编语言语句格式及组成 例 ARRAYDW1 2 3MOVCX SIZEARRAY 汇编结果为 MOVCX 2 3 SIZE格式 SIZE变量说明 回送分配给该变量的字节数 此值是LENGTH值和TYPE值的乘积 25 例 MOVBX OFFSETOPR汇编程序将OPR的偏移地址回送给BX 将该偏移地址装入BX寄存器中 OFFSET格式 OFFSET变量或标号说明 回送该变量或标号的偏移地址 汇编语言语句格式及组成 例 MOVBX SEGOPR则汇编程序将OPR所在的段基址送入BX寄存器 5 SEG格式 SEG变量或标号说明 回送该变量或标号的段地址 26 汇编语言语句格式及组成 属性操作符 PTR THISI PTR格式 类型PTR表达式类型 BYTE WORD DWORD FAR NEAR表达式 是存储器操作数说明 用来给已分配的存储地址赋予另一种属性 使该地址具有另一种类型 例 MOV BX 5 MOVBYTEPTR BX 5MOVWORDPTR BX 5 例 VARWDW2030H 4080H VARW由DW定义为字类型 MOVAL BYTEPTRVARW 该指令由PTR改变VARW属性 27 汇编语言语句格式及组成 THIS 指定属性操作符格式 THIS类型 BYTE WORD DWORD FAR NEAR 功能 用于指定存储器操作数或地址的类型属性 说明 该操作符对应的语句放在数据变量定义伪指令或标号定义之前 规定一个新变量 标号 的属性 由THIS定义的新变量 标号 的段地址和偏移地址与紧跟其后定义的变量 标号 的段地址和偏移地址相同 即指向同一个存储单元 但数据类型可以不同一般通过EQU伪指令为符号命名赋予一个由THIS指定的类型例 FIRST BYTEEQUTHISBYTEWORD TABLEDW3275H 08ABH例 TABEQUTHISFARMOVAX 1234H 定义标号TAB 属性为FAR 指向MOVAX 1234H 28 指示性语句 说明性语句 存储分配 数据定义 语句数值表达式如3 20 保留存储空间但不存入数据例 ABCDB0 0DEFDW 52存储空间分配如图所示ASCII字符串例 MESSAGEDB HELLO 存储空间分配如图所示 伪指令 29 NDUP 重复因子n为正整数 表示数据项重复n次例 ARRAY1DB2DUP 0 1 2 ARRAY2DB100DUP 内存分配如图所示NDUP 表达式 表达式 例 ARRAY3DB100DUP 0 2DUP 1 2 0 3 汇编语言语句格式及组成 30 定义数据伪指令DATA1DB20HDATA2DW0240H 1000HDATA3DB 1 3 15 5 DATA4DD12345HDATA5DB 0123 DATA6DW AB C D DATA7DB DATA8DD DATA9DB5DUP 00 DATA10DW3DUP 汇编语言语句格式及组成 31 伪指令 EQU 符号定义伪指令格式 符号EQU表达式或新符号EQU旧符号EQU伪指令给符号定义一个值 在程序中 凡是出现该符号的地方 汇编时均用其值代替 如 COUNTEQU100 COUNT代替常数100CONSTEQUCOUNTSUMEQU30 25 SUM代替数值表达式CEQUCX C代替寄存器CXMEQUMOV M代替指令助记符MOV注意 一个符号一经EQU伪指令赋值后 在整个程序中 不允许再对同一符号重新赋值 如果要定义由EQU定义过的变量 则需使用PURGE解除对该变量的定义 格式为 PURGE符号 32 汇编语言程序设计 段定义伪指令段定义伪指令的用途是在汇编语言程序中定义逻辑段 指定段的名称和范围 并指明段的定位类型 组合类型及类别 段定义伪指令为SEGMENT和ENDS 格式 段名SEGMENT 定位类型 组合类型 类别 段内语句系列 段名ENDS 33 伪指令 DATA1SEGMENT DATA1ENDSSTACK1SEGMENTSTACK STACK1ENDSCODE1SEGMENTASSUMECS CODE1 DS DATA1 SS STACK1MOVAX DATAMOVDS AXMOVAX STACKMOVSS AX CODE1ENDS 段定义伪指令实例 34 汇编语言程序设计 伪指令 设定段寄存器伪指令通知汇编程序哪一个段寄存器是该段的段寄存器 以便对使用变量或标号的指令汇编出正确的目的代码 段定义伪指令为ASSUME 格式 ASSUME段寄存器 段名 段寄存器 段名 注意 由于ASSUME伪指令只指明某一个段地址应存于哪一个段寄存器中 并没有包含将段地址送入该寄存器的操作 要将真实段地址装入段寄存器还需用汇编指令来实现 这一步是不可缺少的 35 汇编语言程序设计 伪指令 定义过程伪指令在程序设计中 可将具有一定功能的程序段看成为一个过程 相当于一个子程序 它可以被别的程序调用 一个过程由伪指令PROC和ENDP来定义 格式 过程名PROC 类型 过程体RET过程名ENDP其中过程名是为过程所起的名称 不能省略 过程的类型由FAR 远过程 为段间调用 和NEAR 近过程 在本段内调用 来确定 如果缺省类型 则该过程就默认为近过程 ENDP表示过程结束 过程体内至少应有一条RET指令 以便返回被调用处 过程可以嵌套 也可以递归使用 36 汇编语言程序设计 伪指令 过程定义伪指令举例 DELAYPROCMOVBL 10DELY MOVCX 2801WAIT LOOPWAITDECBLJNZDELYRETDELAYENDP 37 汇编语言程序设计 伪指令 宏指令在汇编语言书写的源程序中 若有的程序段要多次使用 为了简化程序书写 该程序段可以用一条宏指令来代替 汇编程序汇编到该宏指令时 仍会产生源程序所需的代码 格式 宏指令名MACRO 形式参量表 宏体ENDM例如 SHIFTMACROMOVCL 4SALAL ClENDM 38 汇编语言程序设计 伪指令 ORG伪指令ORG伪指令规定了在某一段内 程序或数据代码存放的起始偏移地址 格式 ORG例如 DATASEGMENTBUFF1DB23 56H EOF ORG2000HBUFF2DB STRING DATAENDS 39 汇编语言程序设计 伪指令 汇编结束伪指令END该伪指令表示源程序的结束 通知汇编程序停止汇编 任何一个完整的源程序均应有END指令 格式 END 表达式 其中表达式表示该汇编程序的启动地址 例如 ENDSTART 表明该程序的启动地址为START 40 汇编语言程序设计过程 汇编语言程序设计概述 41 汇编语言程序设计 顺序程序设计对于一些简单的数据处理 只要把完成处理的各个步骤用汇编语言描述清楚 让计算机按指令编写的次序从头到尾一条条执行即可 这样的程序结构称为顺序结构 42 DATASEGMENTXDB15YDB34ZDW DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS CODE DS DATASTART MOVAX DATAMOVDS AX 初始化数据段MOVAL X X中的内容送ALMULAL 计算X XMOVBX AX X X乘积送BXMOVAL Y Y中的内容送ALMULAL 计算Y YADDAX BX 计算X2 Y2SHRAX 1 计算 X2 Y2 2MOVZ AX 结果送Z单元MOVAH 4CHINT21H 返回DOSCODEENDSENDSTART 汇编结束 例 已知X和Y是数据段中的两个无符号字节单元 用程序完成表达式Z X2 Y2 2的计算 43 CODESEGMENTASSUMECS CODEMAIN MOVAH 1INT21H 读第1个数字MOVBL AL 保存在BL中MOVAH 2MOVDL 13INT21H 回车MOVDL 10INT21H 换行MOVAH 1INT21H 读入第2个数字SUBAL 30H 第2个数字转换成十进制数SUBBL 30H 第1个数字转换成十进制数MULBL 两个数相乘 积在AX中MOVBL 10 DIVBL 积除以10商送AL 余数在AHADDAX 3030H 转换成相应的ASC 码 MOVBX AX 保存在BX中MOVAH 2MOVDL 13INT21H 回车MOVDL 10INT21H 换行MOVDL BLMOVAH 2INT21H 输出十位数MOVDL BHINT21H 输出个位数MOVAH 4CHINT21H 返回DOSCODEENDSENDMAIN 程序结束 例 从键盘读入两个1位数 计算其成绩并将结果显示在屏幕上 44 分支程序设计 利用条件转移指令 使程序执行到某一指令后 根据条件是否满足改变程序执行的次序 在程序设计中经常会遇到各种判断和比较 相等 和 不相等 正 和 负 大于 和 小于 满足条件 和 不满足条件 等这些判断和比较在程序中都可以组成各种不同的逻辑框 并产生相应的分支程序 45 分支程序设计 例 符号函数设任意给定的X存放在XX单元 计算出函数Y值要求存放在YY单元 46 分支程序设计 47 循环程序设计 循环程序是强制CPU重复执行某一指令系列的一种程序结构形式 可以使许多重复工作的程序大为简化 而且减少内存空间 被重复执行的部分称作循环体 要想把循环体多次执行 就必须在循环体的前后有相应的指令实现循环控制 循环程序一般由4部分组成 初始化 循环体 循环控制和循环结束处理 48 例 现将以AREA1为首地址的100个字节数据搬移到以AREA2为首地址的内存中去 循环程序设计 49 例 若有一串无符号数 放在NUM开始的单元中 要求编制汇编语言程序 将其中的最大值找出来 且放到存储单元MAX中 这串数的长度已存放在COUNT单元 DATASEGMENTCOUNTDW20NUMDW7 9 12 14 1 3 28 55 121 44 15 45 34 67 87 90 32 43 59 60MAXDW DATAENDSSTACKSEGMENTPARASTACK STACK DB20DUP STACKENDSCODESEGMENTASSUMECS CODE DS DATA SS STACKMAINPROCFARMOVAX DATAMOVDS AXMOVBX OFFSETNUM MOVCX COUNTMOVAX BX INCBXINCBXLOOP1 CMPAX BX JAELOOP2MOVAX BX LOOP2 INCBXINCBXDECCXJNZLOOP1MOV MAX AXRETMAINENDPCODEENDSENDMAIN 50 例 设计一个100ms的软件延时程序 采用多重循环程序 内循环完成10ms的延时 外层循环10次即可 CODESENGMETASSUMECS CODESTART MOVDL 10DELAY1 MOVCX 2800HDELAY2 LOOPDELAY2DECDLJNZDELAY1MOVAH 4CHINT21HCODEENDSENDSTART 51 子程序设计 格式子程序名PROC 类型 指令序列子程序名ENDP调用子程序调用与子程序返回由CALL和RET指令实现 子程序调用方式有近程调用 远程调用 直接调用和间接调用 52 子程序设计 保护现场和恢复现场利用指令PUSH保护现场 利用指令POP恢复现场 例如 SUB1PROCNEARPUSHAX保护现场PUSHBXPUSHCXPUSHDX POPDX恢复现场POPCXPOPBXPOPAXRETSUB1ENDP 53 子程序设计 参数传递方法 利用寄存器利用存储单元利用堆栈 54 例 编制程序两个6字节数相加 将一个字节相加的程序段设计为子程序 主程序分3次调用该子程序 但每次调用的参数不同 55 DOS系统功能调用 调用过程为 DOS功能调用号送AH寄存器 如果需要 按要求给定输入参数 有的不需要输入参数 执行中断调用指令INT21H 调用结束 按功能使用其输出参数 56 DOS系统功能调用 1 单字符输入 1号功能调用功能 从键盘输入1个字符输入参数 无输出参数 AL 输入字符的ASCII码例 从键盘输入10个数字 并将其存放在DS 0100H开始的单元内 MOVDI 0100HMOVCX 10NEXT MOVAH 1INT21HSUBAL 30HMOV DI ALINCDILOOPNEXT 57 DOS系统功能调用 2 单字符输出 2号功能调用功能 在屏幕上显示1个字符 ASCII码 输入参数 DL 要输出字符的ASCII码输出参数 无例 从键盘输入两个1位十进制数 求两数之和并在屏幕上显示结果 MOVAH 1 DOS调用输入第一个数INT21HMOVBL AL 保存输入的第一个数MOVAH 1INT21HADDAL BL 两个ASCII码相加AAA 调整加法结果为非压缩BCD数MOVDL ALADDDL 30H 加法结果转换成ASCII码MOVAH 2 DOS调用输出到屏幕INT21H 58 DOS系统功能调用 3 字符串输出 9号功能调用功能 多个字符输出到屏幕显示 字符串必须以 结束输入参数 DS DX 输出字符缓冲区首地址输出参数 无例 在屏幕上显示一串字符DATASEGMENTBUFFDB Howdoyoudo 0DH 0AH DATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS DATA CS CODESTART MOVAX DATAMOVDS AXLEADX BUFFMOVAH 9INT21H 59 DOS系统功能调用 4 直接控制台输入输出 单字符输入 输出 6号功能6号DOS功能实际上是1号和2号功能的组合 当DL寄存器的内容为0FFH时 6号功能与1号功能同 即从键盘输入单个字符 而当DL寄存器中放入字符的ASCII值 它就是2号功能 用法 MOVAH 6MOVDL XXINT21H 60 DOS系统功能调用 5 过程终止 4CH号该调用的功能是结束当前程序 并返回调用它的程序 如在DEBUG状态下运行 则返回DEBUG 如果在DOS下运行 则返回DOS 在汇编语言程序结束处放上MOVAX 4C00H和INT21H两条指令 以利于程序执行完毕 返回操作系统控制 用法 MOVAX 4C00HINT21H 61 DOS系统功能调用 6 字符串输入 0AH号调用功能 字符串输入 直到回车键为止调用 DS DX指向缓冲区首地址MOVAH 0AHINT21H说明 该功能完成从键盘接收字符串存到指定区域 直到按下回车键 缓冲区第一个字节为指定缓冲区的长度 第二个字节保留供DOS系统填入实际输入的字符个数 从第三个字节开始依次存放输入的字符若实际输入字符个数少于定义的字节数 则多余字节填0若实际输入字符个数多余定义的字节数 则多余字符丢弃 62 常用DOS键盘功能 63 常用DOS显示功能 64 常用DOS时间功能 65 宏汇编简介 宏 源程序中一段有独立功能的程序代码 宏指令 用户自定义的指令 在编程时 将多次使用的功能用一条宏指令来代替 1 宏定义宏指令名MACRO ENDM2 宏调用宏指令名 66 宏展开 汇编程序把宏调用展开宏定义体复制到宏指令位置 实参代虚参LOCAL中的标号 0000 ffff 宏定义 macro nameMACRO 形参表 形参 虚参LOCAL标号表 宏定义体ENDM 宏调用 必须先定义后调用 macro name 实参表 实参 宏定义与宏调用 67 宏定义与宏调用 例 MULTYMACROOPR1 OPR2 RESULT 宏定义PUSHAXMOVAL OPR1MOVAH OPR2IMULOPR2MOVRESULT AXPOPAXENDM DATASEGMENTXXDB12YYDB34ZZDW MULTYXX YY ZZ 宏调用 实参替代虚参 子程序的调用 宏的定义与调用 69 符号1后面的注释不予展开 表达式汇编程序将 后面的表达式转换为数字 并在展开期间用这个数取代形参 宏汇编操作符 70 重复伪操作REPTREPT表达式 重复块ENDM 重复汇编 用于连续产生完全相同或基本相同的一组代码 不定重复伪操作IRP IRPCIRP形参 重复块ENDMIRPC形参 字符串 重复块ENDM 71 例 把字符 A 到 Z 的ASCII码填入数组TABLE 72 条件汇编 根据条件把一段源程序包括在汇编语言程序内或者排除在外 IF 自变量 为条件 自变量满足条件则汇编此块 ELSE 自变量不满足条件则汇编此块ENDIF 一般格式 73 IF表达式 表达式 0 则汇编IFE表达式 表达式 0 则汇编IF1 在第一遍扫视期间满足条件IF2 在第二遍扫视期间满足条件IFDEF符号 符号已定义 则汇编IFNDEF符号 符号未定义 则汇编IFB 自变量为空 则汇编IFNB 自变量不为空 则汇编IFIDN 串1与串2相同IFDIF 串1与串2不同 IFXX具体形式 75 习题与思考 下列语句在存储器中分别为变量分配多少字节空间 并画出存储空间的分配图 VAR1DB10 2VAR2DW5DUP 0VAR3DB HOWAREYOU VAR4DD 1 1 0假定VAR1和VAR2为字变量 LAB为标号 试指出下列指令的错误之处 1 ADDVAR