《匯編語言》講稿

《匯編語言》課件

第1章基礎知識

■L1機器語言1.9數(shù)據(jù)總線

■L2匯編語言的產(chǎn)生1.10控制總線

■L3匯編語言的組成1.11內(nèi)存地址空間(概述)

■L4存儲器L12主板

■L5指令和數(shù)據(jù)1.13接口卡

■L6存儲單元1.14各類存儲器芯片

■L7CPU對存儲器的讀寫1.15內(nèi)存地址空間

■L8地址總線

■匯編語言是直接在硬件之上工作的編程

語言，首先要了解硬件系統(tǒng)的結構，才

能有效的應用匯編語言對其編程。

■在本章中，對硬件系統(tǒng)結構的問題進行

一部分的探討，以使后續(xù)的課程可在一

個好的基礎上進行。

■當課程進行到需要補充新的基礎知識

(關于編程結構或其他的)時候，再

對相關的基礎知識進行介紹和探討。

■本書的原則是，以后用到的知識，以

后再說。

■匯編課程的研究重點放在如何利用硬件

系統(tǒng)的編程結構和指令集有效靈活的控

制系統(tǒng)進行工作。

1.1機器語言

-機器語言是機器指令的集合。

-機器指令展開來講就是一臺機器可

以正確執(zhí)行的命令。

1.1機器語言

■指令：01010000(PUSHAX)

■電平脈沖：

_n_n___

01010000

L1機器語言

■以后我們提到的計算機是指由CPU和

其他受CPU直接或間接控制的芯片、

器件、設備組成的計算機系統(tǒng)；

■比如我們最常見的PC機。

L1機器語言

■程序員們將0、1數(shù)字編程的程序代

碼打在紙帶或卡片上，1打孔，。不

打孔，再將程序通過紙帶機或卡片機

輸入計算機，進行運算。

■示例

應用8086CPU完成運算：

S=768+12288-1280

L1機器語言

■S=768+12288-1280

■機器碼：

101100000000000000000011

000001010000000000110000

001011010000000000000101

-假如將程序錯寫成以下這樣，請找處錯誤:

101100000000000000000011

000001010000000000110000

000101101000000000000101

L1機器語言

■在顯示器上輸出“welcometomasm”。

機器碼

-看到這樣的程序，你會有什么感想？

-如果程序里有一個“1”被誤寫為

“0”，又如何去查找呢？

尸2匯編語言的產(chǎn)生

-匯編語言的主體是匯編指令。

-匯編指令和機器指令的差別在于指令

的表示方法上。匯編指令是機器指令

便于記憶的書寫格式。

-匯編指令是機器指令的助記符。

1.2匯編語言的產(chǎn)生

■機器指令：1000100111011000

■操作：寄存器BX的內(nèi)容送到AX中

■匯編指令：MOVAX,BX

■這樣的寫法與人類語言接近，便于閱讀

和記憶。

寄存器

■寄存器：簡單的講是CPU中可以存儲

數(shù)據(jù)的器件，一個CPU中有多個寄存

典

O

■AX是其中一個寄存器的代號，

■BX是另一個寄存器的代號。

■更詳細的內(nèi)容我們在以后的課程中將

會講到。

U

L2匯編語言的產(chǎn)生

-計算機能讀懂的只有機器指令，那么如

何讓計算機執(zhí)行程序員用匯編指令編寫

的程序呢？

4用匯編語言編寫程序的工作過程

匯編指令機器碼

movax,bx口一1000100111011000

程序員

編譯器

計算機

1.3匯編語言的組成

■匯編語言由以下3類組成：

■1、匯編指令（機器碼的助記符）

■2、偽指令（由編譯器執(zhí)行）

■3、其它符號（由編譯器識別）

-匯編語言的核心是匯編指令，它決

定了匯編語言的特性。

1.4存儲器

■CPU是計算機的核心部件.它控制整

個計算機的運作并進行運算，要想讓

一個CPU工作，就必須向它提供指令

和數(shù)據(jù)。

■指令和數(shù)據(jù)在存儲器中存放，也就是

平時所說的內(nèi)存。

1.4存儲器

■在一臺PC機中內(nèi)存的作用僅次于CPU。

■離開了內(nèi)存，性能再好的CPU也無法工

作。

1.4存儲器

■磁盤不同于內(nèi)存，磁盤上的數(shù)據(jù)或程

序如果不讀到內(nèi)存中，就無法被CPU

使用。

1.5指令和數(shù)據(jù)

■指令和數(shù)據(jù)是應用上的概念。

■在內(nèi)存或磁盤上，指令和數(shù)據(jù)沒有

任何區(qū)別，都是二進制信息。

1.5指令和數(shù)據(jù)

■二進制信息：

1000100111011000

—>89D8H（數(shù)據(jù)）

1000100111011000

—>MOVAX,BX（程序）

1.6存儲單元

-存儲器被劃分為若干個存儲單元，每個

存儲單元從。開始順序編號；°二

■例如：+日

一個存儲器有128個存儲單元，*L

編號從0~127。；；

如右圖示：出目

1.6存儲單元

■對于大容量的存儲器一般還用以下單位

來計量容量(以下用B來代表Byte)：

■1KB=1O24B

■1MB=1O24KB

■1GB=1O24MB

■1TB=1024GB

■磁盤的容量單位同內(nèi)存的一樣，實際上

以上單位是微機中常用的計量單位。

1.7CPU對存儲器的讀寫

■CPU要想進行數(shù)據(jù)的讀寫，必須和外部器

件（標準的說法是芯片）進行三類信息

的交互：

■存儲單元的地址（地址信息）

■器件的選擇，讀或?qū)懨睿刂菩畔ⅲ?/p>

■讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)（數(shù)據(jù)信息）

1.7CPU對存儲器的讀寫

■那么CPU是通過什么將地址、數(shù)據(jù)

和控制信息傳到存儲芯片中的呢？

■電子計算機能處理、傳輸?shù)男畔⒍?/p>

是電信號，電信號當然要用導線傳

送。

1.7CPU對存儲器的讀寫

在計算機中專門有連接CPU和其他芯片的

導線，通常稱為總線。

■物理上：一根根導線的集合；

■邏輯上劃分為：

-地址總線

■數(shù)據(jù)總線

-控制總線

■SzK

L7CPU對存儲器的讀寫

■總線在邏輯上劃分的圖示：

1.7CPU對存儲器的讀寫

■CPU在內(nèi)存中讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)演示：

■讀演示

■寫演示

■從上面我們知道CPU是如何進行數(shù)據(jù)讀寫

的?？墒俏覀?nèi)绾蚊钣嬎銠C進行數(shù)據(jù)

的讀寫呢？

L7CPU對存儲器的讀寫

~V^

CPU從內(nèi)存中3號單元處讀取數(shù)據(jù)的過程

oo

.

1.7CPU對存儲器的讀寫

CPU向內(nèi)存中3號單元寫入數(shù)據(jù)26的過程

CO.OOt

U

1.7CPU對存儲器的讀寫

■對于8086CPU,下面的機器碼能夠完成

從3號單元讀數(shù)據(jù)：

■機器碼：101000000000001100000000

■含義：從3號單元讀取數(shù)據(jù)送入寄存器AX

■CPU接收這條機器碼后將完成上面所述的讀

寫工作。

1.7CPU對存儲器的讀寫

■機器碼難于記憶，用匯編指令來表示,

情況如下：

■機器碼：101000000000001100000000

■對應的匯編指令：MOVAX,[3]

■含義：傳送3號單元的內(nèi)容到AX

1.8地址總線

■CPU是通過地址總線來指定存儲單元

的。

■地址總線上能傳送多少個不同的信息,

CPU就可以對多少個存儲單元進行尋

址。

1.8地址總線

■地址總線發(fā)送地址信息演示

1.8地址總線

1.8地址總線

■一個CPU有N根地址總線，則可以說這

個CPU的地址總線的寬度為N。

-這樣的CPU最多可以尋找2的N次方個

內(nèi)存單元。

1.9數(shù)據(jù)總線

■CPU與內(nèi)存或其它器件之間的數(shù)據(jù)

傳送是通過數(shù)據(jù)總線來進行的。

■數(shù)據(jù)總線的寬度決定了CPU和外界

的數(shù)據(jù)傳送速度。

1.9數(shù)據(jù)總線

■我們來分別看一下它們向內(nèi)存中寫

入數(shù)據(jù)89D8H時，是如何通過數(shù)據(jù)

總線傳送數(shù)據(jù)的：

■8088CPU數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)傳送情況

-8086CPU數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)傳送情況

1.9數(shù)據(jù)總線

8位數(shù)據(jù)總線上傳送的信息

1.9數(shù)據(jù)總線

16位數(shù)據(jù)總線上傳送的信息a

L10控制總線

-CPU對外部器件的控制是通過控制總線來

進行的。在這里控制總線是個總稱，控制

總線是一些不同控制線的集合。

■有多少根控制總線，就意味著CPU提供了

對外部器件的多少種控制。

所以，控制總線的寬度決定了CPU對外部

器件的控制能力。

-控制制線上發(fā)送的控制信息

L10控制總線

L10控制總線

■前面所講的內(nèi)存讀或?qū)懨钍怯蓭?/p>

根控制線綜合發(fā)出的：

■其中有一根名為讀信號輸出控制線負

責由CPU向外傳送讀信號，CPU向該

控制線上輸出低電平表示將要讀取數(shù)

據(jù)；

■有一根名為寫信號輸出控制線負責由

CPU向外傳送寫信號。

1.1節(jié)~1?10節(jié)小結

-■:

-(1)匯編指令是機器指令的助記符，同

機器指令一一對應。

■(2)每一種CPU都有自己的匯編指令集。

1.1節(jié)~1?10節(jié)小結

■(3)CPU可以直接使用的信息在存儲器

中存放。

■(4)在存儲器中指令和數(shù)據(jù)沒有任何區(qū)

另U,都是二進制信息。

1.1節(jié)~1.10節(jié)小結

■(5)存儲單元從零開始順序編號。

■(6)一個存儲單元可以存儲8個bit

(用作單位寫成“b"),即8位二進制

數(shù)。

■(7)IB=8b1KB=1024B

1MB=1024KB1GB=1024MB

1.1節(jié)~1?10節(jié)小結(續(xù))

!(8)每一個CPU芯片都有許多管腳,這些管

腳和總線相連。也可以說，這些管腳引出總

線。一個CPU可以引出三種總線的寬度標志了

這個CPU的不同方面的性能：

-地址總線的寬度決定了CPU的尋址能力；

-數(shù)據(jù)總線的寬度決定了CPU與其它器件進行數(shù)據(jù)傳

送時的一次數(shù)據(jù)傳送量；

-控制總線寬度決定了CPU對系統(tǒng)中其它器件的控制

能力。

1.1節(jié)~1.10節(jié)小結(續(xù))

■在匯編課程中，我們從功能的角度介紹

了這三類總線，對實際的連接情況不做

討論。

■特另I」提示

特別提示

■檢測點LI(Page8)

-沒有通過檢測點請不要向下學習!

1.11內(nèi)存地址空間(概述)

■什么是內(nèi)存地址空間呢？

■一個CPU的地址線寬度為10,那么可以

尋址1024個內(nèi)存單元，這1024個可尋

到的內(nèi)存單元就構成這個CPU的內(nèi)存地

址空間。下面深入討論。

■首先需要介紹兩部分基本知識，主板和

接口卡。

L12主板

-在每一臺PC機中，都有一個主板,

板上有核心器件和一些主要器件。

■這些器件通過總線(地址總線、數(shù)據(jù)

總線、控制總線)相連。

1.13接口卡

■計算機系統(tǒng)中，所有可用程序控制其

工作的設備，必須受到CPU的控制。

■CPU對外部設備不能直接控制，如顯

示器、音箱、打印機等。直接控制這

些設備進行工作的是插在擴展插槽上

的接口卡。

1.14各類存儲器芯片

■從讀寫屬性上看分為兩類：

隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）

-從功能和連接上分類：

■隨機存儲器RAM

■裝有BIOS的ROM

■接口卡上的RAM

-PC機中各類存儲器的邏輯連接情況

1.14各類存儲器芯片

■裝有BIOS的ROM

BIOS：BasicInput/OutputSystem,

基本輸入輸出系統(tǒng)。

BIOS是由主板和各類接口卡(如：顯

卡、網(wǎng)卡等)廠商提供的軟件系統(tǒng)，可

以通過它利用該硬件設備進行最基本的

輸入輸出。在主板和某些接口卡上插有

存儲相應BIOS的ROM。

1.15內(nèi)存地址空間

■上述的那些存儲器在物理上是獨立的

器件。

-但是它們在以下兩點上相同：

1、都和CPU的總線相連。

2、CPU對它們進行讀或?qū)懙臅r候都通

過控制線發(fā)出內(nèi)存讀寫命令。

1.15內(nèi)存地址空間

將各各類存儲器看作一個邏輯存儲器:

■所有的物理存儲器被看作一個由若干存儲

單元組成的邏輯存儲器；

■每個物理存儲器在這個邏輯存儲器中占有

一個地址段，即一段地址空間；

■CPU在這段地址空間中讀寫數(shù)據(jù)，實際上

就是在相對應的物理存儲器中讀寫數(shù)據(jù)。

[RAM（主存儲器）

ROM（裝有系統(tǒng)BIOS）

主存儲器

地址空間

I

RAM（主存儲器）

K內(nèi)里7獷展插槽

總

線顯存地址空間

顯卡BIOSR0加

1地址空間

獷展插槽

網(wǎng)卡BIOSRON

地址空間