1、第1章 基礎,1.1 匯編語言及特點 1.2 數(shù)據(jù)表示 1.3 8086CPU和寄存器組 1.4 存儲器物理地址的形成,開 始,1.1 匯編語言及特點,1.1.1 機器語言 1.1.2 匯編語言 1.1.3 高級語言 1.1.4 匯編語言的特點,返回本章首頁,1.1.1 機器語言,計算機能夠直接識別的數(shù)據(jù)是由二進制數(shù)0和1組成的代碼。機器指令就是用二進制代碼組成的指令，一條機器指令控制計算機完成一個基本操作。 用機器語言編寫的程序是計算機惟一能夠直接識別并執(zhí)行的程序，而用其他語言編寫的程序必須經過翻譯才能變換成機器語言程序，所以，機器語言程序被稱為目標程序。,返回本節(jié),1.1.2 匯編語言,為

2、了克服機器語言的缺點，人們采用助記符表示機器指令的操作碼,用變量代替操作數(shù)的存放地址等，這樣就形成了匯編語言。所以匯編語言是一種用符號書寫的、基本操作與機器指令相對應的、并遵循一定語法規(guī)則的計算機語言。 用匯編語言編寫的程序稱為匯編源程序。 匯編語言是一種符號語言，比機器語言容易理解和掌握，也容易調試和維護。但是，匯編語言源程序要翻譯成機器語言程序才可以由計算機執(zhí)行。這個翻譯的過程稱為“匯編”，這種把匯編源程序翻譯成目標程序的語言加工程序稱為匯編程序。,1.1.3 高級語言,匯編語言雖然較機器語言直觀，但仍然煩瑣難懂。于是人們研制出了高級程序設計語言。高級程序設計語言接近于人類自然語言的語法習

3、慣，與計算機硬件無關，易被用戶掌握和使用。目前廣泛應用的高級語言有多種，如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、C+等等。,1.1.4 匯編語言的特點,（1）匯編語言與處理器密切相關。 （2）匯編語言程序效率高。 （3）編寫匯編語言源程序比編寫高級語言源程序煩瑣。 （4）調試匯編語言程序比調試高級語言程序困難。,匯編語言的主要應用場合：,（1）程序執(zhí)行占用較短的時間，或者占用較小存儲容量的場合。 （2）程序與計算機硬件密切相關，程序直接控制硬件的場合。 （3）需提高大型軟件性能的場合。 （4）沒有合適的高級語言的場合。,1.2 數(shù)據(jù)表示,1.2.1 數(shù)值數(shù)據(jù) 1.2.2 字符數(shù)據(jù),1.

4、2.1 數(shù)值數(shù)據(jù),數(shù)值數(shù)據(jù)分為有符號數(shù)和無符號數(shù)。無符號數(shù)最高位表示數(shù)值,而有符號數(shù)最高位表示符號。有符號數(shù)有不同的編碼方式，常用的是補碼。,1. 原碼,最高位表示符號（正數(shù)用0,負數(shù)用1），其他位表示數(shù)值位，稱為有符號數(shù)的原碼表示法。 【例1.1】有符號數(shù)的原碼表示。 X=45=00101101B X原= 00101101B X=-45, X原=10101101B 原碼表示簡單易懂，但若是兩個異號數(shù)相加（或兩個同號數(shù)相減）,就要做減法。為了把減法運算轉換為加法運算就引進了反碼和補碼。,. 反碼,正數(shù)的反碼與原碼相同，符號位用0表示，數(shù)值位值不變。負數(shù)的反碼符號位用1表示, 數(shù)值位為原碼數(shù)值位

5、按位取反形成，即0變1、1變0。 【例1.2】有符號數(shù)的反碼表示。 X=45=00101101B, X反=00101101B X=-45, X反=11010010B,3. 補碼,正數(shù)的補碼與原碼相同，即符號位用0表示，數(shù)值位值不變。負數(shù)的補碼為反碼加1 形成。 【例1.3】有符號數(shù)的補碼表示。 X=45=00101101B X補=00101101B X=-45 X補=11010011B,4. 符號擴展,在數(shù)據(jù)處理時,有時需要把8位二進制數(shù)擴展成16位二進制數(shù),當要擴展的數(shù)是無符號數(shù)時,可在最高位前擴展8個0。如果要擴展的數(shù)是補碼形式的有符號數(shù),那么,就要進行符號位的擴展，符號擴展后，其結果仍是

6、該數(shù)的補碼。 【例1.4】符號擴展表示。 21的8位二進制補碼為：00010101 符號擴展后21的16位二進制補碼為： 0000000000010101。 00010101和0000000000010101都是21的補碼。,5. 數(shù)據(jù)的表示范圍和大小,n位二進制數(shù)能夠表示的無符號整數(shù)的范圍是: 0 I 2n-1 n位二進制數(shù)能夠表示的有符號整數(shù)的范圍是: -2（n-1） I +2（n-1）-1,6十六進制表示,由于二進制數(shù)的基數(shù)太小，書寫和閱讀都不方便.而十六進制的基數(shù)1624，這樣二進制數(shù)與十六進制之間能方便地轉換。因此，習慣把二進制數(shù)改寫成十六進制數(shù)，在匯編語言程序設計時尤其如此。 在書

7、寫時，為了區(qū)別于十六進制和二進制數(shù)，通常在十六進制數(shù)后加字母H。,返回本節(jié),1.2.2 字符數(shù)據(jù),1ASCII碼 2BCD碼,1ASCII碼,標準ASCII碼用7位二進制數(shù)編碼，共有128個。 計算機存儲器基本單位為8位，ASCII碼的最高位通常為0，通信時，最高位用作奇偶校驗位。 ASCII碼表中的前32個和最后1個編碼是不能顯示的控制字符，用于表示某種操作。 ASCII碼表中20H后的94個編碼是可顯示和打印的字符，其中包括數(shù)碼09，英文字母，標點符號等。,2BCD碼,雖然二進制數(shù)實現(xiàn)容易,但不符合人們的使用習慣,且書寫閱讀不方便，所以在計算機輸入輸出時通常還是采用十進制來表示數(shù)，這就需要

8、實現(xiàn)十進制與二進制間的轉換。為了轉換方便,常采用二進制編碼的十進制,簡稱為BCD碼。 BCD碼就是用4位二進制數(shù)表示1位十進制整數(shù)。表示的方法有多種，常用的是8421BCD碼，它的表示規(guī)律如表1.1所示。,表1.1 十進制數(shù)字的8421BCD碼,返回本節(jié),1.3 8086CPU和寄存器組,1.3.1 Intel8086CPU內部結構 1.3.2 8086寄存器組 1.3.3 標志寄存器,返回本章首頁,1.3.1 Intel8086CPU內部結構,圖1.2 8086CPU內部結構,圖1.2 8086CPU內部結構,返回本節(jié),1.3.2 8086寄存器組,圖1.3 8086CPU寄存器分組,1通用

9、寄存器,（1）數(shù)據(jù)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器共有4個寄存器AX、BX、CX、DX，用來保存操作數(shù)或運算結果等信息。 AX寄存器稱為累加器。使用頻度最高，用于算術、邏輯運算以及與外設傳送信息等。 BX寄存器稱為基址寄存器。常用于存放存儲器地址。 CX寄存器稱為計數(shù)器。一般作為循環(huán)或串操作等指令中的隱含計數(shù)器。 DX寄存器稱為數(shù)據(jù)寄存器。常用來存放雙字數(shù)據(jù)的高16位，或存放外設端口地址。,變址和指針寄存器包括SI、DI、SP、BP個16位寄存器，主要用于存放某個存儲單元的偏移地址。 SI是源變址寄存器，DI是目的變址寄存器，在字符串操作中，SI和DI都具有自動增量或減量的功能。 SP為堆棧指針寄存器，用于

10、存放當前堆棧段中棧頂?shù)钠频刂?；BP為基址指針寄存器，用于存放堆棧段中某一存儲單元的偏移地址。,（2）變址和指針寄存器,2段寄存器,8086CPU的個16位的段寄存器分別稱為代碼段寄存器CS，數(shù)據(jù)段寄存器DS，堆棧段寄存器SS，附加數(shù)據(jù)段寄存器ES。段寄存器用來確定該段在內存中的起始地址。 代碼段用來存放程序的指令序列。CS存放代碼段的段首址，指令指針寄存器IP指示代碼段中指令的偏移地址。,3指令指針,8086CPU中的指令指針I(yè)P，它總是保存下一次將要從主存中取出指令的偏移地址，偏移地址的值為該指令到所在段段首址的字節(jié)距離。在目標程序運行時，IP的內容由微處理器硬件自動設置，程序不能直接訪問

11、IP，但一些指令卻可改變IP的值，如轉移指令、子程序調用指令等。,返回本節(jié),1.3.3 標志寄存器,8086CPU中有一個很重要的16位標志寄存器，它包含9個標志位，主要用于保存一條指令執(zhí)行后，CPU所處狀態(tài)信息及運算結果的特征。 1條件標志 2狀態(tài)控制標志,1條件標志,（1）進位標志CF （2）零標志ZF （3）符號標志SF （4）溢出標志 OF （5）奇偶標志 PF （6）輔助進位標志AF,2狀態(tài)控制標志,（1）方向標志DF （2）中斷允許標志IF （3）追蹤標志TF,返回本節(jié),1.4 存儲器物理地址的形成,1.4.1 存儲器 1.4.2 存儲器單元的地址和內容 1.4.3 物理地址的形成

12、,返回本章首頁,1.4.1 存儲器,存儲器是計算機的記憶部件，用來存放程序和數(shù)據(jù)。按所在的位置，存儲器可以分成主存儲器和輔助存儲器。 主存儲器存放當前正在執(zhí)行的程序和使用的數(shù)據(jù)，CPU可以直接存取，它由半導體存儲器芯片構成，其成本高，容量小，但速度快。 輔助存儲器可用來長期保存大量程序和數(shù)據(jù),CPU需要通過I/O接口訪問，它由磁盤或光盤構成，其成本低，容量大，但速度較慢。,返回本節(jié),1.4.2 存儲器單元的地址和內容,存儲單元地址 ：8086系統(tǒng)中，為了標識和存取每一個存儲單元，給每個存儲單元規(guī)定一個編號，這就是存儲單元地址。 存儲單元的內容 ：一個存儲單元中存放的信息稱為該存儲單元的內容。,

13、圖1.4表明了存儲器中部分存儲單元存放信息情況。從圖1.4可看到,地址為34560H的字節(jié)的存儲單元中的內容是34H，而地址為34561H的字節(jié)存儲單元中的內容是12H。,返回本節(jié),1.4.3 物理地址的形成,8086CPU的地址線是20位的，這樣最大可尋址空間應為220=1MB，其物理地址范圍從00000HFFFFFH。而8086CPU寄存器都是16位的。那么，這1MB空間如何用16位寄存器表達呢？ 根據(jù)要求可把1M字節(jié)地址空間劃成若干邏輯段。每個邏輯段必須滿足兩個條件：一是邏輯段的起始地址（簡稱段首址）必須是16的倍數(shù)；二是邏輯段的最大長度為64K。按照這兩個條件，1M字節(jié)地址空間最多可劃分成64K個邏輯段，最少也要劃分成16個邏輯段。邏輯段與邏輯段可以相連，也可以不連，還可以重疊。,【例1.5】各獨立段的分配情況示例。,設CS=B000H、DS=1CDEH、SS=4200H、ES=0150H,它們分別為代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段的段首址。自每個段首址