汇编语言-基础知识.ppt

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”、“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、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=11.625DFC.8H=13162+15161+12160+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 H1111101.11B=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转换成二进制数39=100111B2 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=D0H16 208 余 016 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=10.00.625=0.AH3.208.625 转换成十六进制数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：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 Complement）,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+10=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 X2补,23,四.机器数与真值之间的转换,1)X1原=59H，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.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+11111000-(+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=2EH，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码，用于计算机与计算机、计算机与外设之间传递信息。,b6 b5 b4 000 001 010 011 100 101 110 111 b3 b2 b1 b0 0000 NUL DLE SP 0 P,p 0001 SOH DC1!1 A Q a q 0010 STX DC2“2 B R b r 0011 ETX DC3#3 C S c s 0100 EOT DC4$4 D T d t 0101 ENQ NAK%5 E U e u 0110 ACK SYN K k 1100 FF FS,N n 1111 SI US/?O _ o,36,数字编码:区位码、电报码 拼音码:全拼、双拼、字形编码：五笔字形 音形码：,1-3 汉字的表示方法,1.汉字的输入编码:,汉字区位码：1981 年国家标准局公布了GB2312消息交换用汉字编码字符集-基本集。收集常用汉字：6763个，一级字库3755个，二级字库3008个。,37,区位码：一个9494的矩阵，符号和汉字安放在矩阵中,位码,区码,啊的区位码为：1601,38,2.汉字内码：用于汉字信息的交换、存储、检索等。一般采用两个字节表示。,3.汉字字模码：用点阵表示的汉字字形代码，用于汉字输出。如：16*16 点阵，需用字节 2*16=32。,例：啊的区位码为：1601 或 1001H 其 国标码=3020H 其 内码=1001H+A0A0H=B0A1H,区位码、国标码、内码之间的转换：,