[其它]汇编语言讲稿1.ppt

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1、第1章 基础知识,1.1 机器语言 1.9 数据总线1.2 汇编语言的产生 1.10 控制总线1.3 汇编语言的组成 1.11 内存地址空间（概述）1.4 存储器 1.12 主板1.5 指令和数据 1.13 接口卡1.6 存储单元 1.14 各类存储器芯片1.7 CPU对存储器的读写 1.15 内存地址空间1.8 地址总线,引言,汇编语言是直接在硬件之上工作的编程语言，首先要了解硬件系统的结构，才能有效的应用汇编语言对其编程。,引言,当课程进行到需要补充新的基础知识时候，再对相关的基础知识进行介绍和探讨。教学的原则是，以后用到的知识，以后再说。,引言,汇编课程的研究重点放在如何利用硬件系统的编

2、程结构和指令集有效灵活的控制系统进行工作。,1.1 机器语言,机器语言是机器指令的集合。机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。计算机将之转变为一系列高低电平，驱动电子器件，进行运算。（如电风扇的例子）,1.1 机器语言,指令：01010000(PUSH AX)电平脉冲：,1.1 机器语言,程序员们将 0、1 数字编程的程序代码打在纸带或卡片上，1打孔，0不打孔，再将程序通过纸带机或卡片机输入计算机，进行运算。示例 应用8086CPU完成运算：S=768+12288 1280,1.1 机器语言,S=768+12288-1280机器码：101100000000000000000011 0

3、00001010000000000110000 001011010000000000000101 假如将程序错写成以下这样，请找处错误：101100000000000000000011 000001010000000000110000 000101101000000000000101,1.1 机器语言,在显示器上输出“welcome to masm”。机器码看到这样的程序，你会有什么感想？如果程序里有一个“1”被误写为“0”，又如何去查找呢？,1.2 汇编语言的产生,汇编语言的主体是汇编指令。汇编指令和机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。汇编指令是机器指令

4、的助记符。,1.2 汇编语言的产生,机器指令：1000100111011000操作：寄存器BX的内容送到AX中汇编指令：MOV AX,BX这样的写法与人类语言接近，便于阅读和记忆。,寄存器,寄存器：简单的讲是CPU中可以存储数据的器件，一个CPU中有多个寄存器。AX是其中一个寄存器的代号，BX是另一个寄存器的代号。更详细的内容我们在以后的课程中将会讲到。,1.2 汇编语言的产生,计算机能读懂的只有机器指令，那么如何让计算机执行程序员用汇编指令编写的程序呢？,用汇编语言编写程序的工作过程,1.3 汇编语言的组成,汇编语言由以下3类组成：1、汇编指令（机器码的助记符）2、伪指令（由编译器执行）3、

5、其它符号（由编译器识别）汇编语言的核心是汇编指令，它决定了汇编语言的特性。,1.4 存储器,CPU 是计算机的核心部件它控制整个计算机的运作并进行运算，要想让一个CPU 工作，就必须向它提供指令和数据。指令和数据在存储器中存放，也就是平时所说的内存。,1.5 指令和数据,指令和数据是应用上的概念。在内存或磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。,1.5 指令和数据,二进制信息：1000100111011000 89D8H（数据）1000100111011000 MOV AX,BX（程序）,1.6 存储单元,存储器被划分为若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号；例如：一个存储器有1

6、28个存储单元，编号从0127。如右图示：,1.6 存储单元,对于大容量的存储器一般还用以下单位来计量容量（以下用B来代表Byte）：1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB,1.7 CPU对存储器的读写,CPU要想进行数据的读写，必须和外部器件（标准的说法是芯片）进行三类信息的交互：存储单元的地址（地址信息）器件的选择，读或写命令（控制信息）读或写的数据（数据信息）,1.7 CPU对存储器的读写,那么CPU是通过什么将地址、数据和控制信息传到存储芯片中的呢？电子计算机能处理、传输的信息都是电信号，电信号当然要用导线传送。,1.7 CPU对存储器的读写,在

7、计算机中专门有连接CPU和其他芯片的导线，通常称为总线。物理上：一根根导线的集合；逻辑上划分为：地址总线数据总线控制总线图示,1.7 CPU对存储器的读写,总线在逻辑上划分的图示：,1.7 CPU对存储器的读写,CPU在内存中读或写的数据演示：读演示写演示从上面我们知道CPU是如何进行数据读写的。可是我们如何命令计算机进行数据的读写呢？,1.7 CPU对存储器的读写,1.7 CPU对存储器的读写,1.7 CPU对存储器的读写,对于8086CPU，下面的机器码能够完成从3号单元读数据：机器码：101000000000001100000000含义：从3号单元读取数据送入寄存器AXCPU接收这条机器

8、码后将完成上面所述的读写工作。,1.7 CPU对存储器的读写,机器码难于记忆，用汇编指令来表示，情况如下：机器码：101000000000001100000000对应的汇编指令：MOV AX,3含义：传送3号单元的内容到AX,1.8 地址总线,CPU是通过地址总线来指定存储单元的。地址总线上能传送多少个不同的信息，CPU就可以对多少个存储单元进行寻址。,1.8 地址总线,地址总线发送地址信息演示,1.8 地址总线,1.8 地址总线,一个CPU有N根地址总线，则可以说这个CPU的地址总线的宽度为N。这样的CPU最多可以寻找的N次方个内存单元。,1.9 数据总线,CPU与内存或其它器件之间的数据传

9、送是通过数据总线来进行的。数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。,1.9 数据总线,我们来分别看一下它们向内存中写入数据89D8H时，是如何通过数据总线传送数据的：8088CPU数据总线上的数据传送情况8086CPU数据总线上的数据传送情况,1.9 数据总线,8位数据总线上传送的信息,1.9 数据总线,16位数据总线上传送的信息,1.10 控制总线,CPU对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。在这里控制总线是个总称，控制总线是一些不同控制线的集合。有多少根控制总线，就意味着CPU提供了对外部器件的多少种控制。所以，控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。控制总线上发送的控制

10、信息,1.10 控制总线,1.10 控制总线,前面所讲的内存读或写命令是由几根控制线综合发出的：其中有一根名为读信号输出控制线负责由CPU 向外传送读信号，CPU 向该控制线上输出低电平表示将要读取数据；有一根名为写信号输出控制线负责由CPU向外传送写信号。,1.1节1.10节 小结,（1）汇编指令是机器指令的助记符，同机器指令一一对应。（2）每一种CPU都有自己的汇编指令集。,1.1节1.10节 小结,（3）CPU可以直接使用的信息在存储器中存放。（4）在存储器中指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。,1.1节1.10节 小结,（5）存储单元从零开始顺序编号。（6）一个存储单元可以存储 8

11、 个 bit（用作单位写成“b”），即 8 位二进制数。（7）1B=8b1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB,1.1节1.10节 小结（续）,（8）每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连。也可以说，这些管脚引出总线。一个CPU可以引出三种总线的宽度标志了这个CPU的不同方面的性能：地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力；数据总线的宽度决定了CPU与其它器件进行数据传送时的一次数据传送量；控制总线宽度决定了CPU对系统中其它器件的控制能力。,1.1节1.10节 小结（续）,我们从功能的角度介绍了这三类总线，对实际的连接情况上节课已经详细介绍过。特别提示,特别提示

12、,检测点 1.1（1）1个CPU的寻址能力为8KB，那么它的地址总线的宽度为；（2）1KB的存储器有 个存储单元。存储单元的编号从 到；（3）1KB的存储器可以存储 个bit，个Byte；（4）8080、8086、80286、80386的地址总线宽度分别为16根、20根、24根、32根，则他们的寻址能力分别为：KB、MB、MB、GB；（5）8080、8086、80286、80386的数据总线宽度分别为8根、16根、16根、32根，则他们一次可以传送的数据分别为：B、B、B、B；（6）从内存中读取1024字节的数据，8086至少要读 次，80386至少要读 次；（7）在存储器中，数据和程序以 形

13、式存放,1.11 内存地址空间（概述）,什么是内存地址空间呢？一个CPU的地址线宽度为10，那么可以寻址1024个内存单元，这1024个可寻到的内存单元就构成这个CPU的内存地址空间。下面深入讨论。首先需要介绍两部分基本知识，主板和接口卡。,1.12 主板,在每一台PC机中，都有一个主板，主板上有核心器件和一些主要器件。这些器件通过总线（地址总线、数据总线、控制总线）相连。,1.13 接口卡,计算机系统中，所有可用程序控制其工作的设备，必须受到CPU的控制。CPU对外部设备不能直接控制，如显示器、音箱、打印机等。直接控制这些设备进行工作的是插在扩展插槽上的接口卡。,1.14 各类存储器芯片,从

14、读写属性上看分为两类：随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）从功能和连接上分类：随机存储器RAM装有BIOS的ROM接口卡上的RAMPC机中各类存储器的逻辑连接情况,1.14 各类存储器芯片,装有BIOS的ROM BIOS：Basic Input/Output System，基本输入输出系统。BIOS是由主板和各类接口卡（如：显卡、网卡等）厂商提供的软件系统，可以通过它利用该硬件设备进行最基本的输入输出。在主板和某些接口卡上插有存储相应BIOS的ROM。,1.15 内存地址空间,上述的那些存储器在物理上是独立的器件。但是它们在以下两点上相同：1、都和CPU的总线相连。2、CPU对它们进行读

15、或写的时候都通过控制线发出内存读写命令。,1.15 内存地址空间,将各各类存储器看作一个逻辑存储器：所有的物理存储器被看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器；每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一个地址段，即一段地址空间；CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据。,1.15 内存地址空间,假设，上图中的内存空间地址段分配如下：地址07FFFH的32KB空间为主随机存储器的地址空间；地址8000H9FFFH的8KB空间为显存地址空间；地址A000HFFFFH的24KB空间为各个ROM的地址空间。,1.15 内存地址空间,不同的计算机系统的内存地址空间分配情况是不同的。8086PC机内存地址空间分配的基本情况,8086PC机的内存地址空间分配,1.15 内存地址空间,内存地址空间：最终运行程序的是CPU，我们用汇编编程的时候，必须要从CPU角度考虑问题。对CPU来讲，系统中的所有存储器中的存储单元都处于一个统一的逻辑存储器中，它的容量受CPU寻址能力的限制。这个逻辑存储器即是我们所说的内存地址空间。,