汇编语言-基础知识.ppt

1、1,汇编语言程序设计,裘祖旗,2,课程的性质、地位,是计算机科学与技术专业 与电子信息类的专业基础课,前趋课程：数字逻辑、高级语言 后继课程：计算机组成原理、操作 系统、计算机系统结构、计算机接口、单片机、自动控制、计算机维护等。,3,学习汇编语言的目的,关于汇编语言,（1）不再是工具性程序设计语言；,（2）了解硬件对软件支持的基本原理；,（3）作为计算机专业的人员的基本知识结构；,（4）低级与高级的关系；,学生,教师,4,汇编语言的特点,关于汇编语言,（1）与硬件密切相关，面向机器的低级语言,可以最直接最有效的操纵硬件系统；,（2）效率高；目标代码简短，占用内存少，执行速度快， 是高效的程序

2、设计语言。,（3）适用于系统和硬件接口的编程需求；可有效地访问、控制各种硬件设备, 如磁盘、CPU、I/O端口等。,（4）通用性和移植性差，源程序繁琐，调试困难；,5,汇编语言的应用 系统程序、效率代码、I/O驱动程序 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。 高级绘图程序、视频游戏程序一般是用汇 编语言编写的。,6,主 要 参 考 书 沈美明主编 IBM-PC汇编语言程序设计 （第2版） -清华大学出版社 其它参考书 803X86 汇编语言程序设计,平时作业15% 实 验15% 期末考试 70%,考核方式,7,教学环节与成绩

3、评定,1.课堂授课 44 学时, 是传授与接收理论知识的主渠道, 要求尽量不缺课,课堂上不彼此说话，期末为闭卷考试 。 考试成绩占 70 分 2. 课外作业, 每一单元有一定数量的作业, 是帮助理解和熟练掌握课堂教学内容的重要环节,自己认真完成 ,不应抄袭 。 作业成绩占 15 分 3. 教学实验 14 学时, 共 7 次实验,每次用一个单位时间, 是理论联系实际,培训动手能力的重要环节,要充分重视,要预习并写出实验程序报告,实验时调试实验报告。 实验成绩占 15分 4. 学生自学 是学生学习的重要环节，鼓励。,8,教师建议目标：,了解汇编语言的特性及其编程技术， 建立起“机器”和“程序”、“

4、空间”和 “时间”的概念。建议： 充分注意“汇编”课实践性强的特点， 多读程序,多写程序,多上机调试程序, 熟悉PC机的编程结构， 掌握汇编语言及其程序设计的基本概 念、方法和技巧。,9,第一章 基础知识, 数制 数制之间的转换 运算 数和字符的表示,10,1-1 计算机运算基础,一. 十进制ND有十个数码09、逢十进一。 十进制用于计算机输入输出，人机交互。 二. 二进制NB两个数码:0、1, 逢二进一。 二进制为机器中的数据形式。 三. 十六进制NH十六个数码:09, AF, 逢十六进一。 十六进制用于表示二进制数。 不同进位制数以下标或后缀区别,十进制数可不带下标。 如:101、101D

5、、101B、101H、101H,介绍计算机中数的表示方法和基本运算方法。,1-1-1 进位计数制,11,二进制： 基数为2，逢二进一 11012 = 12 3 + 12 2 + 12 0 = 1310 十六进制：基数为16，逢十六进一 1001, 0001, 1000, 0111 9 1 8 7 = 9 16 3 + 1 16 2 + 8 16 1 + 7 16 0,1. 数 制,12,1-2 不同进位计数制之间的转换,先展开，然后按照十进制运算法则求和。 举例： 1011.1010B=123+121+120+12-1+12-3=11.625 DFC.8H =13162+15161+12160

6、+816-1 = 3580.5,（一）二-十六进制数转换成十进制数,13,1-2 不同进位计数制之间的转换,（二）二进制与十六进制数之间的转换 24=16 ，四位二进制数对应一位十六进制数。 举例：,3AF.2H = 0011 1010 1111.0010 1110101111.001B = 3 A F .2 H 1111101.11B = 0111 1101.1100 = 7D.CH 7 D C,14,（三）十进制数转换成二、十六进制数,整数、小数分别转换 1.整数转换法 “除基取余”：十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。举例：,1. 39转换成二

7、进制数 39 =100111B 2 39 1 （ b0） 2 19 1 （ b1） 2 9 1 （ b2） 2 4 0 （ b3） 2 2 0 （ b4） 2 1 1 （ b5） 0,2. 208转换成十六进制数 208 = D0H 16 208 余 0 16 13 余 13 = DH 0,15,（三）十进制数转换成二、十六进制数,1.小数转换法 “乘基取整”：用转换进制的基数乘以小数部分，直至小数为0或达到转换精度要求的位数。每乘一次取一次整数，从最高位排到最低位。 举例：,2. 0.625转换成十六进制数 0.625 16 = 10.0 0.625 = 0.AH 3. 208.625 转换

8、成十六进制数208.625 = D0.AH,16,1-2-2带符号数的表示方法,机器数：机器中数的表示形式，其位数通常为 8 的倍数 真值： 机器数所代表的实际数值。 举例:一个8位机器数与它的真值对应关系如下： 真值：X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 机器数：X1机= 01010100 X2机= 11010100,机器中，数的符号用“0”、“1” 表示。 最高位作符号位，“0”表示“+”，“1”表示“-”。,（一）机器数与真值,17,1-2-2带符号数的表示方法,最高位为符号位，0表示 “+”，1表示“”。 数值位与真值数值位相同。 例 8位原码机器数：

9、真值： x1 = +1010100B x2 = 1010100B 机器数：x1原 = 01010100 x2原 = 11010100 原码表示简单直观,但0的表示不唯一，加减运算复杂。,有符号数通常使用三种表示方法：,(二)原码(True Form),18,1-2-2带符号数的表示方法,正数的反码与原码表示相同。 负数反码符号位为 1，数值位为原码数值各位取反。 例 8位反码机器数： x= +4 ： x原= 00000100 x反= 00000100 x= -4 ： x原= 10000100 x反= 11111011,（三）反码（Ones Complement）,19,（四）补码（Twos C

10、omplement）,正数的补码表示与原码相同。 负数补码的符号位为1，数值位等于反码加1。,例：求 8位补码机器数：x=+4 x原=x反=x补= 00000100 x=-4 x原 = 10000100 x反 = 11111011 x补 = 11111100,补码表示的优点： 0 的表示唯一，加减运算方便。,20,数的补码与“模”有关“模” 即计数系统的量程。,当X0，X补= 模-X。 举例：钟表对时。 设时钟系统“模”为12，标准时间为7点整。,8位二进制数的模为： 28 = 256 当X0，X补= 28 -X = 256 -X= 255 -X+1 = X反码 + 1,9+-2补 = 9+1

11、0 = 7+12 = 7(舍弃模),21,8位机器数表示的真值,1-2-2带符号数的表示方法,22,四. 机器数与真值之间的转换,1)X1=+127，X2=-127，求X原 、X补 X1原=X1补=01111111= 7FH X2原=11111111= FFH X2补=10000001= 81H,1. 真值机器数,2)X1=+255，X2=-255 ，求X原 、X补 X1原=X1补=0000000011111111= 00FFH X2原=1000000011111111= 80FFH X2补=1111111100000001= FF01H,23,四. 机器数与真值之间的转换,1) X1原= 5

12、9H，X2原= D9H，求真值？ X1原=X1原=,2. 机器数真值注意机器数表示（原码、补码）注意机器数符号位,01011001,11011001,X1= +1011001B=+89 X2= -1011001B =-89 2) X1补= 59H，X2补= D9H，求真值 X1= +1011001B =+89 X2=-0100111B =-39,24,1-2-4 定点与浮点表示,1)定点整数：小数点固定在数值位之后。 2)定点小数：小数点固定在数值位之前符号位之后。 举例：求定点机器数 5AH 表示的真值。 用定点整数表示的真值：+ 1011010 用定点小数表示的真值：+0.101101,一

13、.定点数 小数点位置固定的机器数。运算简便,表示范围小 。,25,1-2-4 定点与浮点表示,二进制数浮点表示：B = S2J S尾数，为小数或整数。J阶码，为整数,二. 浮点数小数点位置不固定。表示范围大，运算复杂。,举例：求双字节浮点机器数表示的真值 00000101(阶码) 00001101(尾数) 当S为纯整数：B= +110100000B = +416 当S为纯小数：B= +11.01B = +3.25,规格化浮点表示：使数值最高位为有效数值位。 例： 规格化浮点数： 00000010 01101000,26,1-2-5运算方法,1.补码加法运算：X+Y补=X补+Y补,一. 补码加减

14、运算符号作为数值直接参与运算,变减法为加法运算。,例X1=+13，Y1=+6，X2=-13，Y2=-6，求X1+Y1、X2+Y2 解：求X1补、 Y1补、X2补、Y2补 00001101+13补 11110011 -13补 + 00000110 +6补 + 11111010 -6补00010011+19补 1 11101101 -19补进位为模，舍弃,27,1-2-5运算方法,例X1=+6，Y1=+8，X2=-6，Y2=-8，求X1-Y1、X2-Y2 解求X1补、 Y1补、 -Y1补、X2补、Y2补、-Y2补 X1-Y1 X2-Y2 00000110 +6补 11111010 -6补 + 11

15、111000 -(+8)补 、 + 00001000 -(-8)补 。11111110-2补 、 1 00000010 +2补进位为模，舍弃,2.补码减法运算：X-Y补=X补-Y补=X补+-Y补,28,1-2-5运算方法,1. 加法运算：直接相加。 2. 减法运算：变补相加。 例： X=150=96H，Y=10=0AH，计算 X+Y=？X-Y=？ 10010110 150 10010110 150 + 00001010 + 10 + 11110110 - 10 10100000 160 1 10001100 140进位为模，舍弃,二. 无符号数加减运算,变补相加计算减法:当最高位产生进位，实际

16、无借位；反之有借位。,29,1-2-5运算方法,机器数 无符号数 补码： 10010110 150 -106 + 00001010 + 10 + +1010100000 160 -96 无符号数与补码运算的溢出判断方法却不同。,计算机中补码的加减运算与无符号数相同。,30,1-2-5运算方法,例：X=74= 4AH，Y=216= D8H，求X+Y=？和X-Y=？ 01001010 74 01001010 74 + 11011000 + 216 + 00101000 - 216 1 00100010 34 0 01110010 114 溢出使结果出错。加法有进位，结果应为290； 减法无进位则有

17、借位，结果负数补码。,三. 溢出运算过程中数据超出允许表示范围,1无符号数溢出判断最高位是否产生进位或借位。,计算机设置进位标志位 Cy 判断无符号数溢出：当数据加/减最高位产生进位/借位，Cy=1；否则,Cy=0。,31,2补码溢出判断符号位和最高数值位进位是否相同。,例 X1=-5, Y1=-2，X2=-105,Y2=-91,求X1+Y1、X2+Y2 11111011 -5补 10010111 -105补 +11111110 -2补 + 10100101 - 91补 111111001 -7补 1 00111100 + 补正确，无溢出正数，有溢出。,a,32,解：X1补=2DH，Y1补=2

18、EH，X2补=5AH，Y2补=6BH00101101+45补01011010+ 90补 + 00101110 +46补 + 01101011 +107补 0 01011011+91补 0 11000101- 补 正确，无溢出负数，有溢出 正数相加，同时无进位：Cy6 =0、Cy7=0，则无溢出； 不同时有进位，则有溢出，结果出错。,计算机设置溢出标志位 OV 判断补码溢出。逻辑关系： OV =Cy6 Cy7 当补码加/减产生溢出 OV=1，否则OV=0。,例X1=+45，Y1=+46，X2=+90，Y2=+107，求X1+Y1、X2+Y2,33,1-2-6 二十进制编码BCD码,例：求十进制数

19、876的BCD码 876BCD = 1000 0111 0110 876 = 36CH = 1101101100B,BCD码(Binary Coded Decimal)二进制代码表示的十进制数。,一.8421 BCD码,34,二. BCD码运算,十进制调整：计算机实际按二进制法则计算，加入十进制调整操作，可计算BCD码。 十进制调整方法：当计算结果有非BCD码或产生进位或借位，进行加6或减6调整。,例：计算BCD码 78+69=？ 0111 1000 78BCD + 0110 1001 + 69BCD 1110 0001产生非BCD码和半进位 + 0110 0110 +66H调整 1 0100 0111 带进位结果： 1 4 7,例：计算BCD码 38-29=？ 0011 1000 38BCD + 1101 0111 - 29BCD 1 0000 1111 产生非BCD + 1111 1010 -06调整 1 0000 1001 结果无借位：9,35,1-2-7字符编码美国标准信息交换码ASCII