汇编程序设计第1章基础知识.ppt

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1、第第1 1页页主讲教师：陈宏主讲教师：陈宏 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2 2页页第第2页页1.沈美明，沈美明，温冬婵温冬婵.80X86汇编语言程序设计汇编语言程序设计M.北京：清华大学出版社北京：清华大学出版社.2.Peter Abel.IBM PC Assembler Language and Programming M.PrenticeHALL,Inc.3.温冬婵温冬婵,沈美明沈美明.IBM PC 汇编语言与程序设计例题习题集汇编语言与程序设计例题习题集M 北京：清华大学出版社北京：清华大学出版社.4.王成端王

2、成端.汇编语言程序设计汇编语言程序设计M.北京：高等教育出版社北京：高等教育出版社.参考书目参考书目 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3 3页页第第3页页1.熟悉数制的基本概念和计算机中常用进位计数制,掌掌握握r r进制的表达和相互转换进制的表达和相互转换；2.理解机器数和带符号数的原码、反码、补码表示，掌握ASCII码和BCD码的表达及应用；3.理解汇编语言和汇编程序的基本概念。本章要求本章要求1.计算机中数制基本概念、数制之间相互转换；2.计算机中的数据表示、数据的基本类型等；3.汇编语言基础知识。本章主要内容本章主要内容计划学时：计划学时：2学时学

3、时 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第4 4页页第第4页页1.1 数据表示方法数据表示方法 一个任意的r进制数进制数N，都可写成：Nanan-1a1a0.a-1a-2a-m anrn+an-1rn-1+a0r0+a-1r-1+a-mr-m 式中式中m、n为正整数；为正整数；ri是对应位的是对应位的位权位权；r为对应进制的为对应进制的基数基数。1.1.1 数与数制数与数制 计算机中数的表示 数码、基与权数码、基与权 数码：表示数的符号 基：数码的个数 权：每一位所具有的值 数制数制 数可以用不同的计数制表示；常用的有:十进制、二十进制、二进制、八进制、十六进

4、制进制、八进制、十六进制等。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第5 5页页第第5页页 所谓所谓基数基数，就是指在该计数制中每个数位，就是指在该计数制中每个数位a ai i可能用到的数字符号的可能用到的数字符号的个数，其系数可为个数，其系数可为0 0（r r1 1）。每个数位计满）。每个数位计满r r后就向高位进位，即后就向高位进位，即“逢逢r r进一进一”，在，在r r进制数中相邻两个数位的权相差进制数中相邻两个数位的权相差r r倍，亦即当小数点向左倍，亦即当小数点向左移一位时，数值缩小移一位时，数值缩小r r倍；而当小数点向右移一位时，数值扩大倍；而当小数

5、点向右移一位时，数值扩大r r倍。倍。常用进位计数制的基数和符号常用进位计数制的基数和符号 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第6 6页页第第6页页二进制、十进制及十六进制对应关系二进制、十进制及十六进制对应关系二进制、八进制对应关系二进制、八进制对应关系 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第7 7页页第第7页页【解解】：101101.01B=125+123+122+120+12-2=45.2510 权权数码数制转换数制转换【例例】：把：把101101.01B转换成十进制数。转换成十进制数。【例例】：将十六进制数：将十六进

6、制数3A9.3CH转换成十进制数。转换成十进制数。【解解】：（：（3A9.3C）16=3162+10161+9160+3161+1216-2 =768+160+9+0.1875+0.046875 =(937.234375)10非十进制转换成十进制非十进制转换成十进制 方法：按权相加方法：按权相加 Nanrn+an-1rn-1+a0r0+a-1r-1+a-mr-m 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第8 8页页第第8页页 降幂法降幂法 转换方法转换方法:先给出要转换的十进制数,其次写出所有小于此数的各位二进制权值,然后用要转换的十进制数减去与它最相近的二进制权

7、值,如够减则减去并在相应位记1;否则,该位记0并跳过此位;如此反复,直到该数为0为止。乘（小数）除（整数）法乘（小数）除（整数）法除法除法：把要转换的十进制的整数部分不断除以除以2 2，并记下余数，直到商为0为止。乘法乘法：把要转换的十进制的小数部分不断乘以乘以2 2，并记下其整数部分，直到结果小数部分为0或达到精度要求为止。十进制数转换为二进制数十进制数转换为二进制数 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第9 9页页第第9页页 降幂法降幂法小于小于117D的二进制权为：的二进制权为：64 32 16 8 4 2 1转换结果：转换结果：计算过程：计算过程：11

8、7-26=117-64=53 （a6=1)1 53-25=53-32=21 （a5=1)53-24=21-16=5 （a4=1)11 5-22=5 4=1 （a2=1)1-20=1 1 =0 （a0=1)（a3=0)（a1=0)0101【例例】：把：把N=117D转换成二进制数。转换成二进制数。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1010页页第第10页页 除法除法商商 余数余数计算过程计算过程117/2=58 （a0=1)58/2 =29 （a1=0)29/2 =14 （a2=1)14/2 =7 （a3=0)7/2 =3 （a4=1)3/2 =1 （a5=1

9、)1/2 =0 （a6=1)【例例】：把：把N=117D转换成二进制数。转换成二进制数。N=117D=1110101B。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1111页页第第11页页【例例】：把把N=48956D 转换为十六进制数。转换为十六进制数。降幂法降幂法小于小于N的十六进制权值为：的十六进制权值为：4096 256 16 1转换结果：转换结果：B F 3 CB F 3 C计算过程：计算过程：48956-114096=3900 3900-15256 =60 60-316 =12 12-121 =0 N=48956D=BF3CH十进制数转换为十六进制十进制

10、数转换为十六进制 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1212页页第第12页页【例例】：把把N=48956D 转换为十六进制数。转换为十六进制数。除法除法计算过程：计算过程：余余 数数48956/16=3059 （a0=12 C)3059/16 =191 （a1=3 3)191/16 =11 （a2=15 F)11/16 =0 （a3=11 B)N=48956D=BF3CH十进制数转换为十六进制十进制数转换为十六进制 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1313页页第第13页页【例例】：二进制转换为八进制 1100100.

11、11010=001 100 100.110 10014464=144.64Q000 0001 1010 2011 3100 4101 5110 6111 7 八进制转换为二进制144.64Q=1 4 4 .6 4 Q 001 100 100110 100=1100100.1101B二、八进制对应关系二、八进制对应关系二进制与八进制之间的转换二进制与八进制之间的转换 B OB O（Q Q）：整数从右向左，每：整数从右向左，每3 3位一组（不足位一组（不足3 3位左补位左补0 0），小数），小数从左向右，每从左向右，每3 3位一组（不足位一组（不足3 3位右补位右补0 0）；）；O O（Q Q）B

12、 B：用：用3 3位二进制数代替每一位八进制数。位二进制数代替每一位八进制数。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1414页页第第14页页转换方法转换方法:（BH）由于十六进制数是2的幂,即用4个二进制数表示一个十六进制数。具体方式，以小数点为中心，整数部分从小数点开始往左往左，4个二进制数为一组，不足位补零。小数部分从小数点开始往右往右，4个二进制数为一组，不足位补零。【例例】:把转换成十六进制数。0011，0101，1011，1111.0100，1100 =35BF.4CH二进制和十六进制之间的转换二进制和十六进制之间的转换0000 00001 1001

13、0 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 A1011 B1100 C1101 D1110 E1111 FB、H对应关系对应关系35BF4C 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1515页页第第15页页转换方法转换方法:（HB）由于十六进制数是由于十六进制数是2 2的幂的幂,所以一个十六进制数用所以一个十六进制数用4 4个二进制数表示。个二进制数表示。具体方式，以小数点为中心，整数部分从具体方式，以小数点为中心，整数部分从小数点开始往左小数点开始往左，1 1个十六进制个十六进制数符用数符用4 4个二进制

14、数表示，零不能缺省。小数部分从个二进制数表示，零不能缺省。小数部分从小数点开始往右小数点开始往右，1 1个十六进制数符用个十六进制数符用4 4个二进制数表示，零不能缺省。转换完成后个二进制数表示，零不能缺省。转换完成后,整数部整数部分最高位的零可以省略分最高位的零可以省略,小数部分最低位的零也可以省略。小数部分最低位的零也可以省略。【例例】:把把7A9.64H转换成二进制数。转换成二进制数。7 A 9 .6 4 0111 1010 1001 0110 0100 7A9.64H 二进制和十六进制之间的转换二进制和十六进制之间的转换 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知

15、识 第第1616页页第第16页页 机器数机器数:在机器中在机器中,把一个数连同其符号在内数值化表示的数把一个数连同其符号在内数值化表示的数,称为机称为机器数。器数。一般用一般用最高有效位最高有效位来表示数的符号（正负），正数用来表示数的符号（正负），正数用“0”0”表示，负表示，负数用数用“1”1”表示。表示。D0D7最高位最高位机器字长为机器字长为8 8D0D15最高位最高位机器字长为机器字长为16161.1.2 1.1.2 计算机中的数据表示计算机中的数据表示 机器数可以用不同的码制来表示，常用的码制有机器数可以用不同的码制来表示，常用的码制有原码、反码原码、反码和和补码补码。符号位符号位

16、 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1717页页第第17页页原码表示法原码表示法：符号符号 +绝对值绝对值【例例】：设机器字长为：设机器字长为n，若，若n=8，给出，给出+3，-3，+0，-0的原码的原码。【解】：+3原码原码=0 000，0011=03H -3原码原码=1 000，0011=83H+0原码原码=0 000，0000=0H-0原码原码=1 000，0000=80H 注意：在原码表示中，零不唯一！注意：在原码表示中，零不唯一！数的表示范围（整数）：数的表示范围（整数）：汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第1

17、818页页第第18页页反码表示法：反码表示法：正数的反码同原码，负数的反码正数的反码同原码，负数的反码数值位数值位与原码与原码相反，符号位为相反，符号位为”1”。【例例】：设机器字长为：设机器字长为n，若，若n=8，给出，给出+3，-3，+0，-0的反的反码码。+3反码反码=0 000，0011=03H-3反码反码=1 111，1100=FCH+0反码反码=0 000，0000=0H-0反码反码=1 111，1111=FFH 注意：在反码表示中，零不唯一！注意：在反码表示中，零不唯一！数数的的表表示示范范围围（整整数数）：汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第

18、1919页页第第19页页补码表示法：补码表示法：正数的表示与原码一样。负数正数的表示与原码一样。负数X的表示可以用公式描的表示可以用公式描述：述：数的表示范围（整数）数的表示范围（整数）：对不同机器字长对不同机器字长n=8，16，32，64，其表数范围为：，其表数范围为：n=8：n=16：n=32：n=64：汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2020页页第第20页页负数的补码表示：负数的补码表示：处理方法：处理方法：（1）写出与该负数相对应的正数的补码；写出与该负数相对应的正数的补码；（2）按位求反；）按位求反；（3）末位加一。）末位加一。【例例】：机器字

19、长为：机器字长为8 8位，则位，则-64D-64D的补码表示为：的补码表示为：+64D 的补码：的补码：0100 0000按位求反：按位求反：1011 1111末位加末位加1：1100 0000用十六进制表示：用十六进制表示：C 0 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2121页页第第21页页例例：机器字长为机器字长为16位，则位，则N=-126D的补码表示：的补码表示：+126D 的补码：的补码：0000 0000 0111 1110 按位求反：按位求反：1111 1111 1000 0001 末位加末位加1：1111 1111 1000 0010 用十六

20、进制表示：用十六进制表示：F F 8 2 例例：机器字长为机器字长为16位，则位，则N=-117D的补码表示：的补码表示：+117D 的补码：的补码：0000 0000 0111 0101按位求反：按位求反：1111 1111 1000 1010末位加末位加1：1111 1111 1000 1011用十六进制表示：用十六进制表示：F F 8 B 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2222页页第第22页页求补运算求补运算 ：对一个二进制数按位求反、末位加一的运算称：对一个二进制数按位求反、末位加一的运算称 为求补运算。为求补运算。补码数具有的特征补码数具有的

21、特征：X补补补补=-X补补 补码的加法和减法补码的加法和减法补码的补码的加法规则加法规则：补码的补码的减法规则减法规则：根据补码的这一特性，可以得到补码加法和减法的表示：根据补码的这一特性，可以得到补码加法和减法的表示：汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2323页页第第23页页设机器字长设机器字长 n=8n=8 25补=0001 1001 32补=0010 0000-25补=1110 0111 -32补=1110 0000 25+32=57 0001 1001+0010 0000 0011 1001 25+(-32)=-7 0001 1001+1110 0

22、000 1111 1001 -25-32=(-25)+(-32)=-57 1110 0111+1110 0000 1 1100 0111丢弃丢弃补码的加法和减法补码的加法和减法 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2424页页第第24页页进位和溢出进位和溢出进位进位:由于运算结果超出了位数由于运算结果超出了位数,最高有效位向前的进位，这最高有效位向前的进位，这一位自然丢失，一般不表示结果的对错。一位自然丢失，一般不表示结果的对错。溢出溢出：表示结果超出了字长允许表示的范围，一般会造成结：表示结果超出了字长允许表示的范围，一般会造成结果出错。果出错。例例：仍设

23、机器字长为仍设机器字长为8 8 (64)11000000 127 01111111 64 01000000 +1 00000001 0 1 00000000 128 10000000 进位进位 溢出溢出补码的加法和减法补码的加法和减法 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2525页页第第25页页 定义定义：十进制数的二进制编码称为BCD码。目的：是为解决日常习惯的十进制数与机器内的二进制数之间的矛盾，使十进制数与二进制数之间的转换更为方便。最常用的是8421BCD码。它对每一位十进制数码用4位二进制编码来表示，十进制数的 09分别对应于00001001。BC

24、D码有压缩压缩BCD码码和非压缩非压缩BCD码码二种形式：压缩压缩BCD码码的每个字节存放两位BCD码；非压缩非压缩BCD码码的每个十进制数字占用一个字节的低4位，其高4位的内容不代表BCD的信息。BCD码码 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2626页页第第26页页【例例】写出十进制数31的压缩BCD码和非压缩BCD码。【解解】31的压缩BCD码为：0011 0001 31的非压缩BCD码为：0000 0011 0000 0001 十进制数字的十进制数字的8421BCD8421BCD码码 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识

25、 第第2727页页第第27页页 标准的标准的ASCII码共码共128个字符，分为二类：非打印的和可打个字符，分为二类：非打印的和可打印的印的ASCII码。码。非打印非打印ASCII码：这类编码用于控制性代码，共码：这类编码用于控制性代码，共33个。如个。如:BEL（响铃，（响铃，07H），），DEL（删除，（删除，7FH），），CR （回车，（回车，0DH），），LF （换行，（换行，0AH）等。等。可打印可打印ASCII码：共有码：共有95个。其中有：个。其中有：数字数字09的编码的编码 30H39H 大写字母大写字母AZ的编码的编码 41H5AH 小写字母小写字母az 的编码的编码 61H

26、7AH 空格（空格（Space）的编码）的编码 20H 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2828页页第第28页页1.1.3 1.1.3 基本数据类型基本数据类型字节字节 ：8 8位，高位，高4 4位称高半字节，低位称高半字节，低4 4位称低半字节位称低半字节字字 ：2 2个字节，低个字节，低8 8位称低字节，高位称低字节，高8 8位称高字节位称高字节双字双字 ：2 2个字，低个字，低1616位称低字，高位称低字，高1616位称高字位称高字四字四字 ：4 4个字，个字，8 8个字节个字节十字节：十字节：1010个字节个字节字符串：由字符构成的一个线性数组字

27、符串：由字符构成的一个线性数组 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第2929页页第第29页页1.2 汇编语言程序设计概述汇编语言程序设计概述程序程序 =指令序列的集合指令序列的集合1.2.1 程序设计语言程序设计语言1.指令与程序指令与程序 每每种种计计算算机机都都有有自自己己固固有有的的指指令令系系统统，80X86系系列列的的指指令令系系统统是是向向上兼容的。计算机中的指令是由上兼容的。计算机中的指令是由操作码操作码字段和字段和操作数操作数字段两部分组成。字段两部分组成。操作码字段操作码字段操作数字段操作数字段计算机所要执行的操作计算机所要执行的操作指出在

28、指令执行操作的过程中所指出在指令执行操作的过程中所需要的操作数，即操作的对象需要的操作数，即操作的对象 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3030页页第第30页页二进制编码用助记符表示指令的操作码和操作数，用标号或符号表示地址、常量和变量。面向机器的语言面向用计算机求解问题的过程，不依赖具体机器，典型的高级语言有面向用计算机求解问题的过程，不依赖具体机器，典型的高级语言有BASICBASIC、C C、FortranFortran语言等。语言等。面向求解问题本身,典型的面向对象的语言有C+、JAVA语言等。2.2.程序设计语言程序设计语言 汇编语言程序设计汇

29、编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3131页页第第31页页1.2.2 1.2.2 汇编语言特点和使用场合汇编语言特点和使用场合1.1.汇编语言的特点汇编语言的特点（1）与处理器密切相关。（2）程序效率高。（3）比编写高级语言源程序烦琐。（4）比调试高级语言程序困难。2.2.汇编语言的主要应用场合汇编语言的主要应用场合（1）执行时间较短，或占用较小存储容量的场合。（2）程序与硬件密切相关，程序直接控制硬件的场合。（3）需提高大型软件性能的场合。（4）没有合适的高级语言的场合。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3232页页第第32页页1.2

30、.3 1.2.3 流程图流程图名称：起止框 含义：算法的开始和结束 名称：流程线 含义：表示流程的方向 名称：连接点含义：两个具有同一标记的“连结点”应连接成一个点 名称：输入输出框 含义：输入输出操作 名称：判断框含义：对框内的条件进行判断 名称：注释框 含义：对某项的解释或说明 名称：处理框 含义：对框内的内容进行处理 用途：用来表示算法比较方便。用途：用来表示算法比较方便。传统的流程图常用符号如下传统的流程图常用符号如下:汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3333页页第第33页页1.2.4 1.2.4 汇编语言程序设计基本步骤汇编语言程序设计基本步骤

31、(1)(1)问题定义问题定义(2)(2)建立数学模型建立数学模型(3)(3)确定解决此数学模型的算法确定解决此数学模型的算法(4)(4)画出流程图画出流程图(5)(5)编制程序编制程序(6)(6)上机调试上机调试(7)(7)试运行试运行【例例】：数组或向量加减。已知两个大小一样的字数组ARRAY和BUFS，其长度都为100字节，不考虑溢出问题，试编程完成把两数组中元素两两相加，结果保存到BUFS，即 bufsi=bufsi+arrayi。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3434页页第第34页页程序流程框图程序流程框图开始定义数组变量结束取数组首地址设置计

32、数器两元素求和(CX)=0?NYARRAY DW 50 DUP(?)BUFS DW 50 DUP(?)LEA SI,ARRAYLEA DI,BUFSCX50bufsi=bufsi+arrayi移动指针，即移动指针，即SI、DI分别加分别加2。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3535页页第第35页页1.2.5 1.2.5 汇编语言程序质量评价标准汇编语言程序质量评价标准(1)程序的正确性和完整性；(2)程序的易读性；(3)程序的执行时间和效率；(4)程序所占内存的大小。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3636页页第第

33、36页页本章小结本章小结本章介绍了一些汇编语言程序设计的基础知识。本章介绍了一些汇编语言程序设计的基础知识。数据在计算机中的表示方法介绍了数制及其转换，数的数据在计算机中的表示方法介绍了数制及其转换，数的表示。表示。基本的数据类型介绍了计算机中数据表示的基本单位。基本的数据类型介绍了计算机中数据表示的基本单位。对程序设计语言尤其是汇编语言特点和使用场合的分析，对程序设计语言尤其是汇编语言特点和使用场合的分析，有助于同学们进一步了解汇编语言。有助于同学们进一步了解汇编语言。汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3737页页第第37页页1.1.把十进制数把十进制数

34、 65533 65533 转换成二进制、八进制和十六进制。转换成二进制、八进制和十六进制。参考答案：参考答案：二进制二进制：1111，1111，1111，1101 B 八进制八进制：177775 O 十六进制十六进制：FFFDH课课 堂堂 练练 习习2.2.求十六进制数求十六进制数 -2H-2H 的原码、反码和补码。（符号位的原码、反码和补码。（符号位1 1位，数位，数值位值位1515位）位）参考答案：参考答案：原码原码：1000，0000，0000，00 10 B （8002H）反码：反码：1111,1111,1111,1101B （FFFDH）补码：补码：1111，1111，1111，1110B （FFFEH）汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第 1 章章 基础知识基础知识 第第3838页页第第38页页课后作业课后作业习题习题1 P111 P111.3（1）1.4 （1）1.11