微机原理与接口技术4.ppt

1、,第四章 8086汇编语言程序设计,2,导学,讲述了一些常见的伪指令、宏指令、各种程序设计以及如何调试和运行一个汇编程序， 要求在程序设计时能够熟练运用所学的伪指令， 对程序设计重点掌握三种程序结构，即顺序结构、分支结构、循环结构的程序设计方法， 掌握子程序的设计方法，以便能够设计具有良好结构的程序,3,内 容,4,第一节伪指令,伪指令是给汇编程序的命令，在汇编过程中由汇编程序进行处理 伪指令不产生与之相应的目标代码。 伪指令用于定义数据、分配存储区、定义段以及定义过程等,5,一、数据定义伪指令,数据定义伪指令的用途是定义一个变量的类型，并赋初值，或者仅分配存储单元，而不赋值 ； 示例： DA

2、TA DB 100，OFFH ；存人64H，FFH STR DBWELCOME! ；存人8个字符 BA DWAB ；存入42H，41H ADRS DW TABLE，TABLE+5，TABLE+ 10 ；存入3个偏移地址 BUFFER DB 10 DUP(?) ： 给BUFFER分配十个字节，不赋值,6,二、符号定义伪指令,1EQU: STR EQU 64*1024 2=（等号） COUNT= 10 3LABEL AREAW LABEL WORD ;变量AREAW类型为WORD AGAINF LABEL FAR ；定义标号AGAINF为FAR,7,三、段定义伪指令,1SEGMENT/ENDS 格

3、式：段名 SEGMENT 定位类型组合类型类别 段名 ENDS (1)定位类型(ALIGN)告诉汇编程序如何确定逻辑段的边界在存储器中的位置BYTE(1) WORD (2)PARA(16)缺省 PAGE (256) (2)组合类型(Combine) 不组合NONE PUBLIC STACK COMMON MEMORY AT表达式 (3)类型(Class) ：具用相同类别名逻辑段被装入连续的内存区,8,2ASSUME / NOTHING,格式： ASSUME段寄存器名：段名，段寄存器名：段名， ASSUME伪指令告诉汇编程序，将某一个段寄存器设置为某一个逻辑段址 关键字NOTHING表示取消前面

4、用ASSUME伪指令对这个段寄存器的设置。 ASSUME CS:CODE,DS: DATAl,SS: STACK,9,四、过程定义伪指令PROC/ENDP,格式： 过程名 PROC NEAR/FAR RET 过程名 ENDP 示例： NAME2 PROC NEAR ； RET NAME2 ENDP,10,五、模块定义与连接伪指令,在编写规模比较大的汇编语言程序时，可以将整个程序划分为几个独立的源程序（或称模块），然后将各个模块分别进行汇编，生成各自的目标程序，最后将它们连接成为一个完整的可执行程序。 各个模块之间可以相互进行符号访问。也就是说，在一个模块中定义的符号可以被另一个模块引用。 通常

5、称这类符号为外部符号，而将那些在一个模块中定义，只在同一模块中引用的符号称为局部符号,11,1NAME NAME伪指令用于给源程序汇编以后得到的目标程序指定一个模块名，连接时需要使用这个目标程序的模块名。 其格式为 NAME模块名 2END END伪指令表示源程序到此结束，指示汇编程序停止汇编，对于END后面的语句可以不予理会。 格式为： END 标号,12,3PUBLIC PUBLIC伪指令说明本模块中的某些符号是公共的，即这些符号可以提供给将被连接在一起的其他模块使用。 格式为： PUBLIC符号， 4EXTRN EXTRN伪指令说明本模块中所用的某些符号是外部的，即这些符号将在被连接在一

6、起的其他模块中定义（在定义这些符号的模块中还必须用PUBLIC伪指令说明）。 格式为： EXTRN 名字：类型，,13,第二节宏指令,在汇编语言中，如果在源程序中需要多次使用同一个程序段，可以将这个程序段定义为一个宏指令，然后每次需要时，即可简单地用宏指令来代替（称为宏调用），从而避免了重复书写，使源程序更加简洁、易读。,14,一、 MACRO/ENDM,格式： 宏指令名 MACRO 参数， ；（宏定义体） ENDM 示例： DECADD1 MACRO OPRl,OPR2 MOV AL,OPR1 ADD AL,OPR2 DAA MOV OPRl,AL ENDM 调用：DECADDl DL，BU

7、FFER,15,二、PURGE：取消已有的宏定义。,格式PURGE 宏指令名，,16,三、宏指令与子程序的区别,1)宏指令由宏汇编程序MASM在汇编过程中进行，在每个宏调用处，将相应的宏定义插入；而调用指令CALL和返回指令RET则是CPU指令。执行CALL指令时，CPU使程序的控制转移到子程序的入口地址。 2)宏指令简化了源程序，但不能简化目标程序，汇编以后，在宏定义处不产生机器代码。但在每个宏调用处，通过宏扩展，重复程序段的机器代码仍然出现多次，因此不节省内存单元。对于子程序来说，在目标程序中定义子程序的地方将产生相应的机器代码，但每次调用时，只需用CALL指令，不再重复出现子程序的机器代

8、码，一般来说可以节省内存单元。 3)从执行时间来看，子程序调用和返回需要保护断点、恢复断点等等，都将额外占用CPU的时间，而宏指令则不需要，因此相对来说，执行速度较快,17,第三节程序设计,段是8086/8088系列微机汇编语言程序的基础。一个段就是若干指令和数据的集合。 编制汇编语言源程序时，首先要使用段定义伪指令和段寻址伪指令来构造-个由若干指令和数据组成的程序。 一个程序有几个段，完全根据实际情况来确定。通常是按照程序中的用途来划分段。 如存放数据的段，作堆栈使用的段，存放程序的段，存放子程序的段等等 段排列的先后顺序可以是任意的,18,程序的基本结构,代码段中，同其他高级语言程序一样，

9、无论程序复杂或简单，程序的基本结构形式有四种： 顺序程序、 分支程序、 循环程序 子程序。 即使复杂的程序，也可以分解为这四种基本结构形式,19,程序设计步骤,(1)分析问题，建立数学模型 (2)确定算法 (3)编制程序流程图 把解题的方法、步骤用框图形式表示。如果要解决的问题比较复杂，那么可以逐步细化，直到每一框图都可以很容易编制程序为止 (4)合理分配存储空间和寄存器 (5)编制程序 (6)调试程序,20,程序流程图,21,调试程序,使用编辑程序，送入已编写好的源程序，在盘上建立一个扩展名为.ASM的文件。 使用宏汇编程序MASM，把扩展名为.ASM的源程序汇编成目标程序，在盘上获得扩展名

10、为.OBJ文件。 使用连接程序LINK，把扩展名为.OBJ的目标程序连接装配成可执行文件(扩展名为EXE)，并存放在盘上。 使用调试程序DEBUG，调试扩展名为.EXE可执行的目标程序,22,二、顺序程序设计,例4.4试编制一程序，求出下列公式中Z值，并存放在RESULT单元中；其中X，Y的值分别存放在VARX，VARY单元中,23,数据段定义,1 DATASEGMENT 2 VARX DW 6 3 VARY DW 7 4 RESULT DW ? 5 DATA ENDS,24,堆栈段定义,6 STACK1SEGMENT PARA STACK 7DW 20H DUP(0) 8 STACK1 EN

11、DS,25,设计代码段,COSEGSEGMENT PROCI PROC FAR ASSUME CS:COSEG,SS:STACKl,DS:DATA START : PUSH DS MOV AX,O PUSH AX MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,VARX；DXX ADD DX,VARY; DXX+Y MOV CL,3 SAL DX,CL; DX(X+Y) 8 SUB DX,VARX ; DX(X+Y) 8-X SAR DX,1; DX(X+Y) 8-X/2 MOV RESULT,DX RET；堆栈中弹出IP（00H）CS PROCI ENDP COSEG ENDS E

12、ND START,26,另外的返回方法,COSEGSEGMENT ASSUME CS:COSEG,SS:STACKl,DS:DATA START : MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,VARX；DXX ADD DX,VARY; DXX+Y MOV CL,3 SAL DX,CL; DX(X+Y) 8 SUB DX,VARX ; DX(X+Y) 8-X SAR DX,1; DX(X+Y) 8-X/2 MOV RESULT,DX MOV AH,4CH;返回操作系统 INT 21H COSEG ENDS END START,27,三、分支程序设计,在程序运行中改变程序执行的顺序

13、。 在程序运行中，执行哪条指令是由CS和IP所决定的。因此，程序流向的控制和转移，主要是改变CS和IP。 若转移仅在同一段内进行，就只需修改IP;若是在两个段之间进行，则CS和lP都需要修改,28,分支程序两种结构形式,(1)比较测试一分支结构 (2)分支表（跳转表）结构,29,1用比较测试一分支结构实现分支程序设计,在产生分支前，通常用比较、测试的办法，在标志寄存器中设置相应的标志位。 然后再选用适当条件转移指令，以实现不同情况的分支转移。 为进行比较，可使用比较指令( Compare)： 指令格式： CMP DEST，SRC,30,31,2用跳转表形成多路分支程序设计,为了实现多路分支，常

14、用跳转表。例如某程序需n路分支，每路程序的入口地址分别为SUB1，SUB2，SUBn。 把这些转移的入口地址组成一个表，叫跳转表。表内每两个字节存放一个人口地址的偏移量。 跳转表也可以由若干个跳转指令组成，这时用无条件转移指令，且每条指令的目标代码长度要一致，否则分支程序的编制非常麻烦。,32,跳转表分支程序举例,COSEG SEGMENT ASSUME CS: COSEG,DS: DATA, SS: STACK1 BEGIN： MOV AX, DATA MOV DS,AX MOV AL, PARAM XOR AH,AH DEC AL；序号减1 SHL AL,1；乘2：地址占2字节 MOV B

15、X,OFFSET TABLE；跳转表首址 ADD BX,AX JMP BX SUB1 . . JMP END0 SUB2 JMP END0 SUB3： ； JMP END0 SUBn： ； END0: MOV AH4CH INT 21H COSEG ENDS END BEGIN,DATA SEGMENT TABLE DW SUB1，SUB2,SUB3，SUBn PARAM DB 3 ; 子程序入口序号 DATA ENDS STACK1 SEGMENT PARA STACK DW 10H DUP(0) STACK1ENDS,33,四、循环程序设计,五个部分组成 (1)初始化部分 (2)工作部分

16、(3)修改部分 (4)控制部分 (5)结束处理部分,34,循环控制方法,(1)用计数控制循环 这种方法直观、方便，易于程序设计。只要在编制程序时，循环次数已知，就可以使用这种方法设计循环程序。 (2)用条件控制循环有些情况无法确定循环次数，但是循环何时结束，可用某种条件来确定。这时，编制程序主要是寻找控制条件及对控制条件的检测,35,五、子程序设计,在一个程序中，当不同的地方需要多次使用某程序段（即完成一个给定功能的程序段）常常单独编制一指令序列。 在程序运行时，若需完成这个给定功能，就转移到这个指令序列，待指令序列执行完后，又返回到原来位置继续执行。 这个单独编制的指令序列就叫子程序。 转移

17、到子程序称为调用子程序,36,1编制子程序的基本要求,(1)子程序必须有一定的通用性 (2)选用适当的方法在主程序与子程序之间进行参量传递 (3)注意信息的保存 (4)正确使用堆栈 (5)编制子程序文件,37,2子程序设计举例,例4 .10：将两个给定的二进制数转换为二进制数的ASCII码。 这个代码转换用主程序与子程序结构形式。主程序提供被转换的数和转换后ASCII码的存储区首地址。 子程序完成二进制数的转换，为了提高子程序的代码转换通用性，即它可以完成8位或16位数的转换。,38,39,2进制转换为ASCII码子程序,BINASCPROC;待转换的2进制数存于DH中，结果送回DI MOV

18、CX,AX;转换2进制位数 LOP ：ROL DX,1;循环左移一位，最高位到 DL中 MOV AX,DL；送取出的一位2进制数进累加器 AND AL,DL；将标志位清零 ADD AL,30H；转换为ASCII码 MOV DI,AL；送到目的地址 INC DI; 目的地址加1，指向下一个字节； LOOP LOP；CX=CX-1，不为零则回标号“LOP” RET ; 执行完毕，从堆栈中恢复IP和CS BANASC ENDP COSEG ENDS,40,3子程序的嵌套与递归调用,一个子程序调用另一个子程序叫子程序嵌套。由于调用子程序时，断点地址保存在堆栈中，因此子程序嵌套的层次受堆栈空间大小的限制

19、。 若一个子程序调用该子程序本身，则叫递归调用。递归调用是子程序嵌套的特例 。,41,42,第四节调试与运行,使用编辑程序，送入已编写好的源程序，在盘上建立一个扩展名为.ASM的文件。 使用宏汇编程序MASM，把扩展名为.ASM的源程序汇编成目标程序，在盘上获得扩展名为.OBJ文件。 使用连接程序LINK，把扩展名为.OBJ的目标程序连接装配成可执行文件(扩展名为EXE)，并存放在盘上。 使用调试程序DEBUG，调试扩展名为.EXE可执行的目标程序,43,一、汇编器和连接器的使用,在DOS平台上使用得较普遍的汇编器是MASM和TASM，连接器是LINK和TLINK。 MASM和LINK由Mic

20、rosoft公司出品，TASM和TLINK由Borland公司出品。,44,1MASM的使用,命令格式如下： MASM/options source(.asm),out(. obj),list(. lst),cref(. crf); 示例：C MASM Microsoft( R) Macro Assembler Version 5 .00 Copyright(C)Microsoft Corp 1981一1985 ,1987. All rights reserved. Source filename .ASM；HELLO. ASM 指定源文件名为HELLO. ASM Object filenam

21、e HELLO.OBJ：TEST 指定目标代码文件名为TEST. OBJ Source listing NUL.LST： 按回车键，表示不要生成列表文件 Cross - reference NUL. CRF： 按回车键，表示不要生成交叉参考文件 51568 +426896 Bytes symbol space free 0 Warning Errors 0 Severe Errors,45,MASM的用法示例（续）,C MASM HELLO 缺省的扩展名是ASM Microsoft( R) Macro Assembler Version 5 .00 Copyright(C)Microsoft

22、Corp 1981-1985,1987. All rights reserved. Object filename HELLO，OBJ： 按回车键，同意目标代码文件名HELLOOBJ Source listing NUL. LST： 按分号键，按缺省设置处理后续参数，不生成列表文件和交叉参考文件。 51568+ 426896 Bytes symbol space free O Waming Errors O Severe Errors C MASM HELLO; 命令行尾的分号表示其他参数按缺省设置处理，也即目标文件名同源文件名(扩展名为OBJ)，不生成列表文件和交叉参考文件。,46,2LIN

23、K的使用,命令格式如下： LINK /options source(.obj),out(.exe),mapfile(.map),1ibrary(.lib. 可选的命令动作选项由符号“”引导。利用命令“LINK/HELP”可获得有关命令动作选项及其说明信息。 Source(obj)指定目标代码文件，缺省的扩展名是OBJ。可以有多个目标代码模块的文件，文件标识间用加号间隔或者用空格间隔。 Out(exe)指定输出的可执行程序文件，缺省的文件名同第一个目标代码模块的文件名。缺省的扩展名是EXE。 Mapfile( .map)指定输出的定位图文件，缺省的扩展名是MAP。缺省情况下不生成定位图文件。 L

24、ibrary( .lib)指定连接时使用的库文件，缺省的扩展名是LIB。可以有多个库，库文件标识间用加号间隔或者用空格间隔。缺省情况下不使用库。 命令行最后的分号表示其后的缺省项，按缺省设置处理。,47,LINK的使用示例,例如，利用LINK汇编独立的目标代码模块HELLO. OBJ，生成的可执行程序存放在文件TEST. EXE中 操作命令如下： C LINK Microsoft(R)8086 0bject linker Version 3.05 Copyright( C)Microsoft Corp 1983,1984,1985 All rights reserved. Object Mod

25、ules .OBJ：HELLO 指定目标代码模块文件标识，扩展名是OBJ Run File HELLO.EXE：TEST 指定可执行文件标识，缺省扩展名是EXE List File NUL. MAP： ， 按回车键，不生成定位图文件 LibrariesLIB： 按回车键，不使用库 Waming: no stack segment,48,LINK的使用示例（续）,C LINK HELLO 缺省的扩展名是OBJ Microsoft(R)8086 0bject Linker Version 3.05 Copyright(C) Microsoft Corp 1983,1984 1985. All ri

26、ghts reserved. Run File HELLO. EXE：；按分号键，缺省项按缺省设置处理，可执行文件HELLO. EXE，不生成定位图文件，不使用库。 C LINK HELLO; C LINK TESTl+TEST2,TEST; C LINK TESTl TEST2,ABC,GHI,DEF 上述命令把主目标代码模块TESTl. OBJTEST2OBJ与库DEF. UB内的函数（过程）连接，生成的可执行程序文件存放在文件ABCEXE中，生成定位图文件GHI. MAP；,49,二、调试器( DEBUG)的使用,每个版本的DOS都带有动态调试器。原因是DEBUG不仅是动态调试器，也是二

27、进制文件编辑器，还是简单的系统维护工具。DEBUG能提供一个动态调试程序的环境，程序员利用这个环境，可方便地调试目标代码程序,50,1启动和退出DEBUG,DEBUG是DOS的一个外部命令 1）启动格式如下： DEBUG 文件标识符参数表 文件标识符必须指定一个文件，也只能指定一个文件。 DEBUG根据文件标识符中的后缀是EXE还是.COM判定被调试程序的类型 其他类型的文件被认为是数据文件。 示例： C DEBUG HELLOEXE 2)退出DEBUG ：在DEBUG提示符下发出退出命令Q即可,51,2命令一览,52,命令一览（续）,53,(2)通用说明,DEBUG接受和显示的数都用十六进制表示。 命令都是一个字母，命令参数随着命令而异。 命令和参数可以用大写或小写字母或混合方式输入。 命令和参数间，可以用定界符分隔（空格、制表符、逗号等）。但是，定界符只是在 两个相邻接的十六进制数之间是必需的。因此下面的命令