汇编语言第1章 预备知识

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1、,80X86汇编语言程序设计,熊迎军 xyj 13776655525 教学楼A509/A510,课程介绍,专业基础课、必修课 计算机组成原理的一个部分 软件开发的一个组成部分 一种低级语言的程序设计 高级语言程序设计的扩展 先修课 高级语言程序设计 后续课 微机原理及接口技术 计算机组成原理 ,2,使用教材,3,王元珍等编著,蔡启先等编著,参考教材,4,钱晓捷主编（第四版）,王爽著（第3版）,教学内容,第1章 预备知识 第2章 寻址方式 第3章 指令系统 第4章 汇编语言程序格式 第5章 基本汇编语言程序设计,5,教学要求,课堂上注意听讲、重要的是理解 部分补充例题等内容需要笔记 课堂外一定要

2、看书复习或预习、完成作业 充分利用上机时间、多编程练习,6,考核要求,考试成绩：70 平时成绩：30（作业、上课表现、考勤等）,7,第1章 预备知识,8,主要内容：,计算机系统概述 数据存储方式 数据表示 8086寄存器组 存储器编址 什么是汇编语言 汇编语言程序举例,9,1.1 计算机系统概述,硬件（Hardware） 中央处理单元CPU 控制器、运算器、寄存器 存储器 主存储器：RAM和ROM 辅助存储器：磁盘、光盘、U盘 外部设备 输入设备和输出设备 软件（Software） 系统软件 应用软件,10,11,程序员能看到的硬件,中央处理单元 CPU（Intel 80x86） 对汇编语言程

3、序员，最关心其中的寄存器 存储器（主存储器） 呈现给汇编语言程序员的，是存储器地址 外部设备（接口电路） 汇编语言程序员看到的是端口（I/O地址）,12,寄存器（Register）,寄存器是CPU内部的高速存储单元 它们为处理器提供各种操作所需要的数据或地址等信息 汇编语言程序采用它们各自的符号名 16位Intel 8086/80286 CPU中有 AX BX CX DX SI DI BP SP 32位80386/80486/Pentium系列 CPU中有 EAX EBX ECX EDX ESI EDI EBP ESP,13,存储器地址（Address）,存储器是由大量存储单元组成，需要用编号

4、区别每个单元：编号地址 存储器地址是存储器中存储单元的编号 每个存储单元存放一个字节量的数据 一个字节B（Byte）8个二进制位b（bit） 采用十六进制数来表达地址 Intel 8086具有1兆字节（1MB）存储器容量 存储器地址表示为：00000H FFFFFH 其中大写H（或小写h）表示是十六进制数,14,15,端口（Port）,I/O接口电路由接口寄存器组成，需要用编号区别各个寄存器：编号地址 I/O地址是接口电路中寄存器的编号 端口是I/O地址的通俗说法 系统通过这些端口与外设进行通信 采用十六进制数来表达端口 Intel 8086支持64K个8位端口 I/O地址可以表示为：0000

5、H FFFFH,16,1.2 数据存储方式,17,字：由2个字节组成，字地址由两字节中地址较小的一个即低字节的地址决定。存放的方式是低8位存放低字节，高8位存放高字节。 双字：双字的地址也由四个字节中的最低地址确定,18,问题：一个字数据该怎样存入计算机主存呢? 双字数据呢？ 高-高 低-低 字：要占有连续的两个字节. 16位中，低8位存放在低地址字节，高8位存放在相邻的高地址字节中。 双字：32位中，低16位存放在低地址字，高16位存放在相邻的高地址字地址中。,19,20,1.3 数据表示,数据在计算机中的表示形式 进制与编码,21,1.3.1 数据在计算机中的表示形式,22,真值与机器数,

6、真值：现实中真实的数值 机器数：计算机中用0和1数码组合表达的数值 无符号数：只表达0和正整数的定点整数 有符号数：表达负整数、0和正整数的定点整数 符号位需要占用一个位 常用机器数的最高位 0表示正数、1表示负数 定点数：固定小数点的位置表达数值的机器数 定点整数：将小数点固定在机器数的最右侧表达的整数 定点小数：将小数点固定在机器数的最左侧表达的小数 浮点数：小数点浮动表达的实数,23,无符号数表示范围,24,有符号数表示范围,（1）数值数据的表示形式,对于有符号数，一律采用二进制补码形式,25,此处不是乘号，仅表示“或”,补码,补码表示的几个特点： 1.所有正数的补码表示最左(高)位为0

7、，其二进制补码表示为本身； 2.所有负数的补码表示最左(高)位为1，其补码表示为：(原码)除符号位保持不变外，其它位取反加1。 例如：设n=8， 50补 = 00110010B补 = 00110010B -50补 = -00110010B补 =11001110B,26,3.一个二进制补码的最高位向左延伸S位，所得到的仍 是此数的补码表示。,27,（2）字符数据的表示形式,键盘输入的字母和数字、显示器显示的文字等都是字符信息。 西文：常用的将字符与2进制数对应起来的编码方法是美国信息标准交换代码ASCII码。 汉字： GB2312编码（1980）、GBK编码（1990） 区位码表：分94区*94

8、位，包括一级汉字（最常用汉字 ，按拼音排序）和二级汉字（稍常用汉字，按部首排 序），均为简体汉字，共约6700个。,28,ASCII码（美国标准信息交换码）,标准ASCII码用7位二进制编码，有128个 不可显示的控制字符 前32个和最后一个编码 回车CR：0DH 换行LF：0AH 响铃BEL：07H 可显示和打印的字符：20H后的94个编码 数码09：30H39H 大写字母AZ：41H5AH 小写字母az：61H7AH 空格：20H 扩展ASCII码：最高D7位为1，表达制表符,29,30,1.3.2 进制与编码,二进制 十六进制 进制转换 BCD码,31,二进制,便于计算机存储及物理实现

9、特点：逢二进一，由0和1两个数码组成，基数为2，各个位权以2k表示 二进制数： anan-1a1a0.b1b2bm an2nan-12n-1a121a020 b12-1b22-2bm2-m 其中ai，bj非0即1,32,十六进制,用于表达二进制数，相互转换简单 基数16，逢16进位，位权为16k，16个数码： 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 A，B，C，D，E，F 十六进制数： anan-1a1a0.b1b2bm an16nan-116n-1a1161 a0160 b116-1b216-2bm16-m 其中ai，bj是0F中的一个数码,33,十进制整数转换为二或十六进制数,整数部分转换

10、：用除法 十进制数整数部分不断除以基数2或16，并记下余数，直到商为0为止 由最后一个余数起逆向取各个余数，则为转换成的二进制和十六进制数 12601111110B 1267EH,34,十进制小数转换为二或十六进制数,小数部分转换：用乘法 分别乘以各自的基数，记录整数部分，直到小数部分为0为止 0.81250.1101B 0.81250.DH 小数转换会发生总是无法乘到为0的情况 可选取一定位数（精度） 将产生无法避免的转换误差,35,二或十六进制数转换为十进制数,36,方法：按权展开 二进制数转换为十进制数 0011.1010B 12112012-102-212-3 3.625 十六进制数转

11、换为十进制数 1.2H 11602161 1.125,十六进制数用后缀字母H,二进制数用后缀字母B,BCD码（Binary Coded Decimal）,二进制编码的十进制数 一个十进制数位09用4位二进制编码来表示 常用8421 BCD码：低10个4位二进制编码表示 压缩BCD码：一个字节表达两位BCD码 0001 0000 =10 ,1000 1001 =89 非压缩BCD码：一个字节表达一位BCD码（低4位表达数值，高4位常设置为0） 0000 0000 = 0 ,0000 0001 = 1 ,0000 0010 = 2 BCD码很直观 BCD码：0100 1001 0111 1000.

12、0001 0100 1001 十进制真值：4978.149,37,1.4 存储器编址,存储器的编址 实地址模式下的存储器地址变换,38,1.4.1 存储器的编址,8086 CPU有20条地址线 最大可寻址空间为2201MB 物理地址范围从00000HFFFFFH 8086 将1MB空间分成许多逻辑段（Segment） 这样，一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外，还具有多个逻辑地址。 物理地址：内存单元在整个内存空间中的惟一的20位地址00000HFFFFFH 逻辑地址：段基地址 : 段内偏移地址,39,8086对逻辑段要求： 段地址低4位均为0 每段最大不超过64KB 8086对逻辑段并不要

13、求： 必须是64KB 各段之间完全分开（即可以重叠）,1MB空间最多能分成多少个段？ 每隔16个存储单元就可以开始一个段 所以1MB最多可以有： 2201621664K 个段 1MB空间最少能分成多少个段？ 每隔64K个存储单元开始一个段 所以1MB最少可以有： 22021616 个段,每个物理存储单元有一个唯一的20位编号，即物理地址： 00000HFFFFFH 分段后用户编程时，采用逻辑地址： 段基地址 : 段内偏移地址,44,段地址说明逻辑段在主存中的起始位置 8086规定段地址必须是模16地址：xxxx0H 省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据表示，就能用16位段寄存器表达段

14、地址 偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量 每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据表示,45,物理地址=段基地址16+偏移地址,0 0 0 0,段首地址, , ,19,0,4, , ,偏移地址,+,物理地址,1.4.2 地址变换,47,逻辑地址 1460:100、1380:F00 物理地址 14700H 14700H,例：已知 CS=1055H,DS=250AH,ES=2EF0H,SS=8FF0H ,画出各段在内存中的分布。,CS=1055H 段首地址=10550H DS=250AH 段首地址=250A0H ES=2EF0H SS=8FF0H,10550H,250A0H,2EF00

15、H,8FF00H,代码段,数据段,附加段,堆栈段,例：设某操作数存放在数据段，DS=250AH，数据所在单元的偏移地址=0204H。则该操作数所在单元的物理地址为： 250AH 16+0204H = 252A4H,49,1.5 8086寄存器组,8086微处理器 8086寄存器组,50,1.4.1 8086微处理器,微处理器是微机的硬件核心，主要包含指令执行的运算和控制部件，还有多种寄存器 对程序员来说，微处理器抽象为以名称存取的寄存器 8086可访问主存空间为1MB，20条地址线，16条数据线。 内部结构有两个功能模块，完成一条指令的取指和执行功能 总线接口单元BIU：负责读取指令和操作数

16、执行单元EU ：负责指令译码和执行,51,8086的内部结构,52,执行,1.4.2 8086寄存器组,53,8088/8086内部有14个16位的寄存器。按其功能可分为三大类：通用寄存器（8个），段寄存器（4个）和控制寄存器（2个）,通用寄存器,8086的16位通用寄存器是： AX BX CX DX SI DI BP SP 其中前4个数据寄存器都还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器 8086的8位通用寄存器是： AH BH CH DH AL BL CL DL 对其中某8位的操作，并不影响另外对应8位的数据,54,数据寄存器,数据寄存器用来存放计算的结果和操作数，也可以存放地址 每个寄存器又有它们各自的专用目的 AX累加器，使用频度最高