第1章+基础知识加绪论.ppt

微机原理及应用 主讲人许峰 汇编语言程序设计 主讲 许峰 中原工学院计算机学院 E mail xufeng 教材 汇编语言程序设计 廖建明主编 清华大学出版社教学环节 教学 20学时上机实验 10学时考核 平时 期末考核 计算机硬件技术基础课特点 内容多 学时少 进度快 难度大 应用广 讲课内容 微机原理 汇编语言 接口技术 学习方法很重要复习并掌握先修课的有关内容课堂 听讲与理解 适当笔记课后 认真读书 完成作业实验 充分准备 勇于实践总成绩 考试成绩 实验成绩 平时成绩 学习要求 考核形式 平时成绩 作业 实验 考勤 50 期终考试 50 愿同学们通过本课程学习在分析问题 解决问题的能力上有所提高 学习目标与要求 了解以Intel系列微处理器为基础的PC机的基本结构 编程结构 掌握Intel系列微处理器的指令系统及寻址方式掌握用汇编语言设计 编写 调试和运行程序的方法学会使用DOS和BIOS功能调用及高级汇编语言技术学会各种接口的编程技术 相关课程 先修课高级语言程序设计计算机组成原理后续课计算机控制技术 从过时的8086芯片学起的原因 IA 32结构是完全兼容的 8088 8086是Intel80 x86系列芯片的基础 构造一个小型系统 要采用8086 8088 PC机的存储器容量已经很大 但是基本存储单元的工作原理没有变 构成存储器的原理没有变 存储器与CPU的接口原理 接口方法也没有变 PC机的外设越来越丰富 但是PC机与外设的接口方法并没有变 中断的工作原理及中断处理方法也没有变 PC机主板上已用两块专用芯片代替以前大量的接口芯片和中小规模集成电路 但是它们仍然具有8255A 8250 8253 8254 8259和8237等芯片的作用 并且在自行构造系统时 仍然要使用这些通用的接口芯片 计算机的职能 计算机的功用 计算机的突出用处有以下几点 电脑是强大的设备 可以完成大的任务 电脑由程序控制 程序告诉电脑该做什么 对不同的程序进行加载和执行 使得计算机按所需方式运行 机器语言 什么是机器语言 计算机由机器语言构成的程序控制 机器语言由二进制的1和0构成的字符串组成的 机器语言指令包括表示要执行的操作的代码以及程序要执行的数据的地址 机器语言是由二进制代码组成 完全面向机器的指令序列 用机器语言编写的程序称为机器语言程序 又称为目标程序 什么是程序 程序由指令和含有不同数据类型的数据区域组成 汇编语言 什么是汇编语言程序 在早期程序员用机器语言编写程序 这是个缓慢 枯燥且容易出错的过程 仅限于小而简单的程序 为了简化编程任务并使编写大的程序成为可能 汇编语言程序诞生了 汇编语言 续 汇编语言程序允许编程人员使用汇编语言 虽然汇编语言程序有与其对应的机器语言程序想同的指令个数 但编写汇编语言程序更加简单 汇编语言用自然符号来代替二进制指令代码 每一个符号对应一条机器指令的符号语言 即符号化了的机器语言 在汇编语言中 操作由助记符 例如mov是传送的含义 表示 数据是由符号代码 标志符 例如PLACE1 而非地址表示 高级语言 什么是高级语言 高级语言相比汇编语言更进一步地简化了编程任务 在高级语言中 程序由更高级的抽象语言表达 同样的一个程序 用汇编语言编写所需的指令比用高级编程语言编写的指令多五倍或十倍 机器语言 依赖于机器的低级语言 书写格式为二进制代码 优点 执行速度快 效率高 缺点 表达的意义不直观 编写 阅读 调试较困难 汇编语言 是一种符号语言 与机器语言一一对应 使用助记符表示相应的操作 并遵循一定的语法规则 与机器语言有类似的优 缺点 但比机器语言更易于为人们所理解 高级语言 面向人的自然语言 有多种类型 优点 便于阅读 易学易用 不涉及硬件 具有通用性 缺点 目标代码冗长 占用内存多 从而执行时间长 效率不高 不能对某些硬件进行操作 汇编语言的特点 面向机器的低级语言 通常是为特定的计算机或计算机系列专门设计的 保持了机器语言的优点 具有直接和简捷的特点 可有效地访问 控制计算机的各种硬件设备 如磁盘 存储器 CPU I O端口等 目标代码简短 占用内存少 执行速度快 是高效的程序设计语言 经常与高级语言配合使用 应用十分广泛 汇编语言的应用场合 程序要具有较快的执行时间 或者只能占用较小的存储容量 例如 操作系统的核心程序段 实时控制系统的软件 智能仪器仪表的控制程序等 程序与计算机硬件密切相关 程序要直接 有效地控制硬件 例如 I O接口电路的初始化程序段 外部设备的低层驱动程序等 大型软件需要提高性能 优化处理的部分 例如 计算机系统频繁调用的子程序 动态连接库等 没有合适的高级语言 或只能采用汇编语言的时候 例如 开发最新的处理器程序时 暂时没有支持新指令的编译程序 汇编语言还有许多实际应用 例如分析具体系统尤其是该系统的低层软件 加密解密软件 分析和防治计算机病毒等等 汇编语言的应用 70 以上的系统软件是用汇编语言编写的 某些快速处理 位处理 访问硬件设备等高效程序是用汇编语言编写的 某些高级绘图程序 视频游戏程序是用汇编语言编写的 include stdafx h include stdio h intmain intargc char argv inta b c a 1 b 2 c a b printf c d n c return0 下面是两个小例子 例1是用高级语言VC 编写的 例2是用汇编语言编写的 它们完成相同的功能 即把a b的内容相加赋给c 并在屏幕上显示出来 例1 编译后的目标文件达到3 59KB datasegmentadb bdb cdb stringdb c dataendscodesegmentmainprocfarassumecs code ds data es datastart pushdssubax axpushaxmovax datamovds axmoves ax mova 1movb 2moval aaddal bmovc alleadx stringmovah 09int21haddc 30hmovdl cmovah 2int21hmovdl 0ahint21hmovdl 0dhint21hretmainendpcodeendsendstart 例2 汇编后的目标文件只有208字节 高级语言和汇编语言的优势 高级语言相比汇编语言有什么优势 易于开发 可移植性好汇编语言的优势是什么 汇编语言程序的一条指令会对应一条机器指令 这样有利于编写出高效的程序 汇编语言的意义速度 对于同一个问题 用汇编语言设计出的程序能达到 运行速度最快 空间 对于同一个问题 用汇编语言设计出的程序能达到 占用空间最少 功能 汇编语言可以实现高级语言难以胜任甚至不能完成的任务 知识 学习汇编语言 有助于对计算机系统的理解 写出更好的程序 参考文献 钱晓捷陈涛 微型计算机原理及接口技术 北京 机械工业出版社扬季文等 80X86汇编语言程序设计教程 北京 清华大学出版社扬素行 微型计算机系统原理及应用 北京 清华大学出版社BarryB Brey著陈谊等译 Intel系列微处理器结构 编程和接口技术大全 80X86 Pentium和PentiumPro 北京 机械工业出版社 1998 1沈美明温冬婵 IBM PC汇编语言程序设计北京 清华大学出版社 戴梅萼 微型计算机技术及应用 北京 清华大学出版社 请提宝贵意见和建议 Feelfreetoexpressyourself 第1章 基础知识 教学重点汇编语言程序的概念数制及数据的表示 程序设计语言 编写计算机程序所用的语言即为程序设计语言 它是人与计算机之间交换信息的工具 是软件系统的重要组成部分 程序设计语言一般分3类 机器语言汇编语言高级语言 机器语言 机器语言 是机器可识别的 不需翻译 直接供机器使用 每一条语句即是一条二进制形式的指令代码 特点 最低级的程序设计语言 难阅读 难理解 难编写和记忆 但执行速度最快 汇编语言 汇编语言 面向机器 符号化 用助记符代替二进制代码 符号语言 特点 低级语言 比机器语言易阅读 易理解 易修改和检查等 执行速度也快 但汇编语言依赖于具体的微处理器型号 故通用性 可移植性较差 高级语言 高级语言 采用 自然语言的词汇 语法也相近的自封闭语法体系 面向问题求解过程 算法语言或过程语言 特点 更易阅读和理解 独立于具体的机器系统 其通用性 可移植性大大提高 目前 世界上已有上千种高级语言 用得较多的是Fortran Pascal C Prolog Lisp VB VC等数十种 操作系统MS DOS汇编程序MASM和L