chap1 基础知识

第1章基础知识 1 1汇编语言及特点1 2数据表示 1 1汇编语言及特点 1 1 1机器语言1 1 2汇编语言1 1 3高级语言1 1 4汇编语言的特点 返回本章首页 1 1 1机器语言 计算机能够直接识别的数据是由二进制数0和1组成的代码 机器指令就是用二进制代码组成的指令 一条机器指令控制计算机完成一个基本操作 用机器语言编写的程序是计算机惟一能够直接识别并执行的程序 而用其他语言编写的程序必须经过翻译才能变换成机器语言程序 所以 机器语言程序被称为目标程序 1 1 2汇编语言 为了克服机器语言的缺点 人们采用助记符表示机器指令的操作码 用变量代替操作数的存放地址等 这样就形成了汇编语言 所以汇编语言是一种用符号书写的 基本操作与机器指令相对应的 并遵循一定语法规则的计算机语言 用汇编语言编写的程序称为汇编源程序 汇编语言是一种符号语言 比机器语言容易理解和掌握 也容易调试和维护 但是 汇编语言源程序要翻译成机器语言程序才可以由计算机执行 这个翻译的过程称为 汇编 这种把汇编源程序翻译成目标程序的语言加工程序称为汇编程序 1 1 3高级语言 汇编语言虽然较机器语言直观 但仍然烦琐难懂 于是人们研制出了高级程序设计语言 高级程序设计语言接近于人类自然语言的语法习惯 与计算机硬件无关 易被用户掌握和使用 目前广泛应用的高级语言有多种 如C C java VB FORTRAN PASCAL等等 1 1 4汇编语言的特点 1 汇编语言与处理器密切相关 2 汇编语言程序效率高 3 编写汇编语言源程序比编写高级语言源程序烦琐 4 调试汇编语言程序比调试高级语言程序困难 汇编语言的主要应用场合 1 程序执行占用较短的时间 或者占用较小存储容量的场合 2 程序与计算机硬件密切相关 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计算机中的数据及表示 1 2 1数值数据1 2 2字符数据 1 2 1数值数据 二进制计算机内部 运算和存储时采用的 B 2十进制人们最熟悉和常用的 D八进制为了书写方便和便于记忆引入的 O十六进制二进制的另外的写法 H 十六进制的数码0 9 A B C D E F 各进制数之间的相互转换 45 10 00101101 2 0 45 10 0 01110011 2除法2450 45 2 0 90222 10 9 2 1 81211 00 8 2 1 6125 10 6 2 1 2122 10 2 2 0 4021 00 4 2 0 800 10 8 2 1 610 6 2 1 21 45 H十进制 数值数据的表示 数值数据分为有符号数和无符号数 无符号数最高位表示数值 而有符号数最高位表示符号 有符号数有不同的编码方式 原码反码和补码 常用的是补码 1 原码 最高位表示符号 正数用0 负数用1 其他位表示数值位 称为有符号数的原码表示法 例1 1 有符号数的原码表示 X 45 00101101B X 原 00101101BX 45 X 原 10101101B原码表示简单易懂 但若是两个异号数相加 或两个同号数相减 就要做减法 为了把减法运算转换为加法运算就引进了反码和补码 反码 正数的反码与原码相同 符号位用0表示 数值位值不变 负数的反码符号位用1表示 数值位为原码数值位按位取反形成 即0变1 1变0 例1 2 有符号数的反码表示 X 45 00101101B X 反 00101101BX 45 X 反 11010010B 3 补码 正数的补码与原码相同 即符号位用0表示 数值位值不变 负数的补码为反码加1形成 例1 3 有符号数的补码表示 X 45 00101101B X 补 00101101BX 45 X 补 11010011B 补码的加法和减法 X 补求补 X 补求补 X 补 补码的加法 X Y 补 X 补 Y 补补码的减法 X Y 补 X 补 Y 补 4 符号扩展 在数据处理时 有时需要把8位二进制数扩展成16位二进制数 当要扩展的数是无符号数时 可在最高位前扩展8个0 如果要扩展的数是补码形式的有符号数 那么 就要进行符号位的扩展 符号扩展后 其结果仍是该数的补码 例1 4 符号扩展表示 21的8位二进制补码为 00010101符号扩展后 21的16位二进制补码为 0000000000010101 00010101和0000000000010101都是21的补码 21 补码 5 数据的表示范围和大小 n位二进制数能够表示的无符号整数的范围是 0 I 2n 1n位二进制数能够表示的有符号整数的范围是 2n 1 I 2n 1 1 6 十六进制表示 由于二进制数的基数太小 书写和阅读都不方便 而十六进制的基数16 24 这样二进制数与十六进制之间能方便地转换 因此 习惯把二进制数改写成十六进制数 在汇编语言程序设计时尤其如此 在书写时 为了区别于十六进制和二进制数 通常在十六进制数后加字母H 十六进制数的运算05c3 3d25 7几种常见的逻辑运算 按位进行逻辑 与 运算A BA B逻辑 或 运算A BA B逻辑 非 运算 异或 运算A B 1 2 2字符数据 1 ASCII码AmericanStandardCodeforInformationInterchange2 BCD码 1 ASCII码 标准ASCII码用7位二进制数编码 共有128个 计算机存储器基本单位为8位 ASCII码的最高位通常为0 通信时 最高位用作奇偶校验位 ASCII码表中的前32个和最后1个编码是不能显示的控制字符 用于表示某种操作 ASCII码表中20H后的94个编码是可显示和打印的字符 其中包括数码0 9 英文字母 标点符号等 看p11 12 要求记忆0 9A Za z的ASCII码 思考 为什么在计算机中使用二进制 在计算机中任何信息均采用二进制 计算机内部存储 处理的只有0和1组成的代码 主要原因如下 二进制在计算机中容易实现 只需二种状态 运算简单 如 十进制的乘法运算 九九表有100条法则 而二进制只有4条法则 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 便于计算机实现逻辑运算 1 0 两种状态刚好与 真 假 是 非 对应 汉字编码 其实 所有汉字输入法都是根据汉字的特点 字形 笔划 声音等 对汉字进行编码 这些都属于外部输入码 简称外部码或输入码 为了用户输入方便而设计的特定外部输入码 必须通过特定的输入字典或特定的转换函数 投影到对应的内部码上 这样一来 不管你用什么方法输入同一个汉字 存入计算机的都是与字形发生器严格一一对应的内部码 在计算机中存放的 处理过程中采用的都是唯一的内部码 习题 1 1 369 10 0101110001 B 171H 32767 10 0111111111111111 B 7FFFH1 2 2 10000000B 80H 27 3 1111111111111111B FFFFH 65535 10 4 11111111B 0FFH 255D 变成10000000000000000216 1 1 3FAH 15 16 10 1 250FFFEH 655341 4 1 3A B7 F1H 2 7AB 6F 35325H 3AA3 B7 7 BF1H 17 D 111H15DFH 77A10B11 F 15 F 15 F 1569H105D96H150DA5H165D AH AH73HA0H77A10B1107305H 6 6 6 6 6 6 2E020H2AH42D3CH60D42H66D35325H 4H 4H2EH40H 1 5 1 85 76 9 11110111 B 2 85 76 9 00001001 B 3 85 76 9 00001001 B 4 85 76 161 10100001 B 5 85 76 161 01011111 B 6 85 76 9 00001001 B 85 补 01010101 B 85 补 10101011 B 76 补 01001100 B 76 补 10110100 B10101011B 85 76 85 补 76 补 01001100B11110111B 85 76 85 补 76 补01010101B 10110100B100001001B 85 76 85 补 76 补 85 76 85 补 76 补01010101B 01001100B10100001B 85 76 85 补 76 补10101011B 10110100B101011111B 85 76 85 补 76 补 1 6 1 D8作为补码有符号数 40无符号数 2 FF作为补码有符号数 1无符号数 255 1 7