微机原理与控制技术-卢晓红7-76汇编语言程序设计.ppt
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1、1,第七章:汇编语言程序设计,2,7.1 汇编语言的基本概念7.2 汇编语言源程序的格式7.3 伪指令语句7.4 宏指令语句*7.5 汇编语言程序的上机过程7.6 汇编语言程序设计,第七章:汇编语言程序设计,3,7.1 汇编语言的基本概念,7.1.1 机器语言(Machine Language)机器语言是一种用二进制表示指令和数据,能被机器直接识别的计算机语言。它的缺点是不直观,不易理解和记忆,因此编写、阅读和修改机器语言程序都比较繁琐。但(机器语言程序)是计算机惟一能够直接理解和执行的程序,具有执行速度快、占用内存少等特点。,4,7.1.2 高级语言(High Level Language)
2、如果说(机器语言)是面向机器的,那么(高级语言)则是“面向过程”的语言。利用这些语言编程,程序员可以完全不考虑机器的结构特点,不必了解和熟记机器的指令系统,仅使用一些接近人们书写习惯的英语和数学表达式形式的语句去编制程序。这样编写的程序与问题本身的数学模型之间有着良好的对应关系,可在各种机器上通用(不同机器之间仅做少量修改)。但是,这种用高级语言编写的源程序并不能在机器上直接执行,需要被翻译成对应的目标程序(即机器语言程序),机器才能运行。具有这种翻译作用的程序称为(解释程序或编译程序)。,7.1 汇编语言的基本概念,5,7.1.3 汇编语言(Assembly Language)(汇编语言)是
3、一种采用助记符表示的程序设计语言,即用(助记符)来表示指令的操作码和操作数,用(标号或符号)代表地址、常量或变量。助记符一般都是英文字的缩写,以方便人们书写、阅读和检查。实际上,用汇编语言编写的(汇编语言源程序)就是机器语言程序的符号表示,汇编语言源程序与其经过汇编所产生的目标代码程序之间有明显的一一对应关系,故也称汇编语言为符号语言。用汇编语言编写的源程序也需要翻译成(目标程序)才能被机器执行。这个翻译过程称为(汇编),完成汇编任务的程序称为(汇编程序)。,7.1 汇编语言的基本概念,6,用汇编语言编写程序能够直接利用硬件系统的特性(如寄存器、标志、中断系统等)直接对位、字节、字寄存器或存储
4、单元、I/O端口进行处理,同时也能直接使用CPU 指令系统和指令系统提供的各种寻址方式,编制出高质量的程序,这样的程序不但占用内存空间少,而且执行速度快。所以,汇编语言大量被用于编写计算机系统程序、实时通信程序、实时控制程序等。,用汇编语言编写的源程序,汇编程序,目标程序,7.1 汇编语言的基本概念,汇编,7,(汇编程序)是最早也是最成熟的一种系统软件。它除了能够将(汇编语言源程序)翻译成(机器语言程序)这一主要功能外,还能够根据用户的要求自动分配存储区域(包括程序区、数据区、暂存区等);自动地把各种进位制数转换成二进制数,把字符转换成ASCII码,计算表达式的值等;自动对源程序进行检查,给出
5、错误信息(如非法格式,未定义的助记符、标号,漏掉操作数等)等。具有这些功能的汇编程序又称为基本汇编(或小汇编ASM-86)。在基本汇编的基础上,进一步允许在源程序中把一个指令序列定义为一条宏指令的汇编程序,就叫做宏汇编(MASM-86)。它包含全部ASM功能,还增加了宏指令、结构、记录等高级汇编语言功能。,7.1 汇编语言的基本概念,8,7.2 汇编语言源程序的格式,分段结构汇编语言源程序例要求将两个5字节十六进制数相加,可以编写出以下汇编语言源程序。,DATADATA1DATA2DATA,SEGMENTDB 0F8H,60H,0ACH,74H,3BHDB 0C1H,36H,9EH,0D5H,
6、20HENDS,;定义数据段;被加数;加数;数据段结束,3B74AC60F8H+20D59E36C1H=5C4A4A97B9H,9,7.2 汇编语言源程序的格式,10,7.2 汇编语言源程序的格式,由程序例可以看出,汇编语言源程序的结构是分段结构形式,一个汇编语言源程序由若干段(SEGMENT)组成,每个段以(SEGMENT语句)开始,以(ENDS语句)结束。整个源程序的结尾是(END语句)。汇编语言源程序中的段与CPU管理的存储器的段,既有联系,又在概念上有所区别。,在汇编语言源程序中,设置段的自由度比较大。例如,一个源程序中可以有多个数据段或多个代码段等等。一般来说,汇编语言源程序中段的数
7、目可以根据实际需要而设定。为了和CPU管理的存储器物理段相区别,我们将汇编语言程序中的段称为逻辑段。在不致发生混淆的地方,有时简称为段。,11,7.2 汇编语言源程序的格式,汇编语言语句的类型和格式1语句的类型汇编语言源程序中的语句可以分为(指令语句)和(伪指令语句)两种类型:指令语句:是能产生目标代码,CPU 可以执行的能完成特定功能的语句。伪指令语句:是一种不产生目标代码的语句,仅用来在汇编过程中告诉汇编程序应如何汇编。例如,告诉汇编程序已写出的汇编语言源程序有几个段,段的名字是什么;定义变量,定义过程,给变量分配存储单元,给数字或表达式命名等。显然,伪指令语句是汇编程序在汇编时使用的。,
8、12,7.2 汇编语言源程序的格式,2.语句的格式指令语句与伪指令语句的格式是类似的。一般情况下,汇编语言的语句可以由名字、助记符、操作数、注释部分构成:名字 助记符 操作数;注释其中带方括号的部分表示任选项,可以有,也可以没有。例如以下语句:,LOOP1:MOV AL,DATA2SI,;取一个字节加数,DATA1 DB 0F8H,60H,0ACH,74H,3BH,;被加数,第一条语句是指令语句,其中“LOOP1:”是名字,“MOV”是指令助记符,“AL,DATA2SI”是操作数,“;”后面是注释部分。第二条语句是伪指令语句,其中“DATA1”是名字,“DB”是伪指令定义符,“0F8H,60H
9、,0ACH,74H,3BH”操作数,“;”后面是注释部分。,7.2 汇编语言源程序的格式,(1)名字-指令语句中的名字汇编语言语句的第一个组成部分是名字(Name)。在指令语句中,名字是一个标号。指令语句中的标号实质上是指令的符号地址。并非每条指令语句必须有标号,但如果一条指令前面有一标号,则程序中其他地方就可以引用这个标号。在前面程序例中,START、LOOP1就是标号。指令语句名字标号后面通常有一个冒号。标号有三种属性:段、偏移量和类型。,标号的段属性是定义标号在程序段的段地址。当程序中引用一个标号时,该标号的段值应在CS寄存器中。标号的偏移量属性表示标号所在段的起始地址到定义该标号的地址
10、之间的字节数。偏移量是一个16位无符号数。标号的类型属性有两种:NEAR和FAR。前一种标号可以在段内被引用,地址指针为2字节;后一种标号可以在其他段被引用,地址指针为4字节。如果定义一个标号时后跟冒号,则汇编程序确认其类型为NEAR。,13,7.2 汇编语言源程序的格式,伪指令语句中的名字可以是变量名、段名、过程名。有些伪指令规定前面必须有名字,有些则不允许有名字,也有一些伪指令的名字是任选的。即不同的伪指令对于是否有名字有不同的规定。伪指令语句的名字后面通常不跟冒号,这是它和标号的一个明显区别。很多情况下伪指令语句中的名字是变量名。变量名代表存储器中一个数据区的名字。例如前面例中的DATA
11、1、DATA2就是变量名。变量也有三种属性:段、偏移量和类型。,变量的段属性是变量所代表的数据区所在段的段地址。由于数据区一般在存储器的数据段中,因此变量的段地址常常在DS和ES寄存器中。变量的偏移量属性是该变量所在段的起始地址与变量的地址之间的字节数。变量的类型属性有DB(BYTE,字节)、DW(WORD,字)、DD(Double WORD,双字)、DQ(四字)、DT(十字)等,表示数据区中存取操作对象的大小。,14,(1)名字-伪指令语句中的名字,7.2 汇编语言源程序的格式,(2)助记符汇编语言语句中的第二个组成部分是助记符(Mnemonic)。在指令语句中的第二部分是CPU指令系统中指
12、令的助记符,如MOV、ADC等。助记符约有90多种,在指令系统中已经进行了详细的讨论。在伪指令语句中的第二部分是伪指令的定义符,如DB、SEGMENT、ENDS、END等。它们在程序中的作用是定义变量的类型、定义段以及告诉汇编程序结束汇编等。关于伪指令的作用和使用方法,将在本章后继进行讨论。,15,7.2 汇编语言源程序的格式,(3)操作数汇编语言语句中的第三个组成部分是操作数。在指令语句中是指令的操作数,可能有单操作数或双操作数,也可能无操作数;而在伪指令中可能有更多个操作数。当操作数不止一个时,相互之间应该用逗号隔开。可以作为操作数的有常数、寄存器、标号、变量和表达式等。,常数。常数就是没
13、有任何属性的确定的纯数值,可以分为数值常数和字符串常数两类。有如下几种类型:二进制数(以字母B结尾):01011101B;八进制数(以字母O或者Q结尾):723Q,35Q;十进制数(以字母D或省略结尾,):129,129D;十六进制数(以字母H结尾):3A5BH,0FEH,常数的第一位必须是数字,否则汇编时将被看成是标识符,如常数B7H应写成0B7H,FFH应写成0FFH。实数:5.23E-4;,16,7.2 汇编语言源程序的格式,(3)操作数,常数字符串常数:字符串常数是由单引号括起来的一串字符。例如ABCDEFG和179。单引号内的字符在汇编时都以ASCII的代码形式存放在存储单元中。如上
14、述两字符串的ASCII代码为41H,42H,43H,44H,48H和31H,37H,39H。字符串最长允许有255个字符。,17,MOV AX,0AF1H;源操作数中作立即数ADC DL,12HMOV BX,SI+23H;基址加变址寻址方式中作位移量DB 12H;定义一个字节数据DW 1234H;定义一个字数据DD 12345678H;定义一个双字数据DB A B C D;定义四字节的字符串数据,A:41H;a:61H;0:30H,7.2 汇编语言源程序的格式,(3)操作数,寄存器。8086/8088CPU的寄存器可以作为指令的操作数。标号。由于标号代表一条指令的符号地址,因此可以作为转移(无
15、条件转移或条件转移)、过程调用CALL以及循环控制LOOP指令的操作数。变量。因为变量是存储器中某个数据区的名字,所以在指令中可以作为存储器操作数,代表存放在某些存储单元的数据。表达式。汇编语言语句中的表达式,按其性质可分为两种:数值表达式和地址表达式。数值表达式产生一个数值结果,只有大小,没有属性。地址表达式的结果不是一个单纯的数值,而是一个表示存储器地址的变量或标号,它有三种属性:段、偏移量和类型。,7.2 汇编语言源程序的格式,变量,19,(3)操作数,VAR_DATA SEGMENTDATA1 DB 12HDATA2 DB 34HDATA3 DW 5678HVAR_DATA ENDS,
16、定义了DATA1,DATA2,DATA3三个变量。段属性:存放在VAR_DATA逻辑段中;偏移属性:DATA1偏移量为0,DATA2偏移量为1,DATA3偏移量为2;类型属性:DATA1、DATA2是字节属性;DATA3为字属性。,DA1 DB 50H,50DA2 DW 0A3F1H,4981H,DA1字节单元内容为50H,DA+1字节单元内容为十进制50(32H);DA2字单元内容为0A3F1H(低字节为F1H,高字节为0A3H);DA2+2字单元内容为4981H。,7.2 汇编语言源程序的格式,汇编语言语句的最后一个组成部分是注释。对于一个汇编语言语句来说,注释部分并不是必要的,但是加上适
17、当的注释以后,可以增加源程序的可读性。因此,最好在重要的程序段前面以及关键处加上简明扼要的注释。注释前面要求加上分号(;)。如果注释的内容较多,超过一行,则换行以后前面还要加上分号。注释也可以从一行的最前面开始,以表示对一个程序段的说明。汇编程序对于注释不予理会,即注释对汇编后产生的目标程序没有任何影响。,(4)注释,20,7.2 汇编语言源程序的格式,表达式与运算符,(1)算术运算符。常用的算术运算符有:+(加),(减),*(乘),/(除)和MOD(除法取余运算符,即两个整数相除后取余数),SHL左移操作符;SHR右移操作符。32 MOD 5=2。21H SHL 2=84H。(2)逻辑运算符
18、。逻辑运算符有:AND(逻辑“与”),OR(逻辑“或”),XOR(逻辑“异或”)和NOT(逻辑“非”)。逻辑运算符只用于数值表达式中对数值进行按位逻辑运算,并得到一个数值结果。24H AND 0FH=04H24H OR OFH=2FH24H XOR OFH=2BHNOT 24H=0DBH,21,7.2 汇编语言源程序的格式,(3)关系运算符。关系运算符有:EQ(等于),NE(不等),LT(小于),GT(大于),LE(小于或等于),GE(大于或等于)等。运算结果只可能是两个特定的数值之一:当关系不成立(假)时,结果为0(全0);当关系成立(真)时,结果为0FFFFH(全1)。例如:,MOV AX
19、,4 EQ 3MOV AX,4 NE 3,;关系不成立,故(AX)0;关系成立,故(AX)0FFFFH,22,表达式与运算符,(4)分析运算符。分析运算符用于分析一个存储器操作数的属性,如段值、偏移量和类型等,或取得它定义的存储空间的大小。分析运算符有SEG(求段基址)、OFFSET(求偏移地址)、TYPE(求类型值)、SIZE(求字节数)和LENGTH(求长度项数)等。,7.2 汇编语言源程序的格式,(4)分析运算符。SEG运算符。利用SEG运算符可以得到一个标号或变量所在段的段地址。例如,下面两条指令将变量ARRAY的段地址送DS寄存器。MOV AX,SEG ARRAYMOV DS,AXO
20、FFSET运算符。利用OFFSET运算符可以得到一个标号或变量的偏移地址。例如:MOV DI,OFFSET DATA1TYPE运算符。TYPE运算符的运算结果是一个数值,这个数值与存储器操作数的类型属性具有对应关系。,23,表达式与运算符,7.2 汇编语言源程序的格式,LENGTH运算符。如果一个变量已用重复操作符DUP说明其变量的个数,则利用LENGTH 运算符可得到这个变量的个数。如果未用DUP说明,则得到的结果总是1。D_B1 DB 20H DUP(?);保留20H个字节,每个字节可以预置任意内容 D_B2 DW 10H DUP(4);重复10H个字单元,每个单元预置为4 LENGTH
21、D_B1=20H LENGTH D_B2=10HSIZE运算符。如果一个变量已用重复操作符DUP说明,则利用SIZE 运算符可得到分配给该变量的字节总数。如果未用DUP说明,则得到的结果是TYPE运算的结果。,24,表达式与运算符,(4)分析运算符。,SIZE=LENGTH*TYPE,SIZE D_B1=20H*1=20H;SIZE D_B2=10H*2=20H;,7.2 汇编语言源程序的格式,TYPE、LENGTH和SIZE运算符应用例,VAR DW?ARRAY DD 10 DUP(?)STR DB THIS IS TESTMOV AX,TYPE VARMOV BX,TYPE ARRAYMO
22、V CX,TYPE STRMOV DX,LENGTH ARRAYMOV SI,SIZE ARRAY变量ARRAY的个数为10,类型为DWORD(双字),因此,SIZE ARRAY的结果为10440。SIZE的运算结果等于LENGTH的运算结果乘以TYPE 的运算结果。,;变量VAR的类型为字;变量ARRAY的类型为双字;变量STR的类型为字节;(AX)2;(BX)4;(CX)1;(DX)10;(SI)40,25,7.2 汇编语言源程序的格式,(5)合成运算符。合成运算符可以用来建立或临时改变变量或标号的类型或存储器操作数的存储单元类型。合成运算符有PTR、THIS、SHORT等。PTR运算符。
23、PTR运算符可以指定或修改存储器操作数的类型,例如:INC BYTE PTRBXSI 指令中利用PTR运算符明确规定了存储器操作数的类型是BYTE(字节),因此,本指令将一个字节型存储器操作数加1。,MOV BX,WORD PTR STUFF;从STUFF中取一个字到BX,STUFF DD?,;定义STUFF为双字类型变量,26,利用PTR运算符可以建立一个新的存储器操作数,它与原来的同名操作数具有相同的段和偏移量,但可以有不同的类型。不过这个新类型只在当前语句中有效。例如:,表达式与运算符,7.2 汇编语言源程序的格式,THIS运算符。THIS运算符也可指定存储器操作数的类型。使用THIS运
24、算符可以使标号或变量更具灵活性。例如,要求对同一个数据区既可以字节为单位,又可以字为单位进行存取,则可用以下语句:TAB1 EQU THIS WORDTAB2 DB 100 DUP(?)上面TAB1和TAB2具有相同的段地址和偏移地址,实际上代表同一个数据区,其中共有100个字节,但TAB1的类型为WORD(字类型),而TAB2的类型为BYTE(字节类型)。SHORT运算符。SHORT运算符指定一个标号的类型为SHORT(短标号),即标号到引用该标号指令之间的距离在128+127个字节的范围内。短标号可以被用于无条件转移指令中。使用短标号的指令比使用缺省的近标号的指令少一个字节。,27,表达式
25、与运算符,(5)合成运算符,7.2 汇编语言源程序的格式,(6)其他运算符段超越运算符“:”。运算符“:”(冒号)跟在段寄存器名(DS,ES,SS和CS)之后,表示段超越,用以给一个存储器操作数指定一个段属性,而不管其原来隐含的段是什么。例如:MOV AX,ES:DI字节分离运算符LOW和HIGH。运算符LOW和HIGH分别得到一个数值或地址表达式的低位和高位字节。例如:,STUFF EQUMOV,0ABCDHAH,HIGH STUFF;(AH)0ABH,MOV AL,LOW STUFF,;(AL)0CDH,28,表达式与运算符,MOV CL,LOW 3A4BH;CL=4BH,7.2 汇编语言
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- 微机 原理 控制 技术 卢晓红 76 汇编语言 程序设计
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