匯編程序設(shè)計(jì)第1章基礎(chǔ)知識(shí)

主講教師：陳宏

匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.沈美明，溫冬嬋.80X86匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社.2.PeterAbel.IBMPCAssemblerLanguageandProgramming[M].Prentice—HALL,Inc.3.溫冬嬋,沈美明.IBMPC匯編語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)例題習(xí)題集[M]北京：清華大學(xué)出版社.4.王成端.匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社.參考書目第二頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.熟悉數(shù)制的基本概念和計(jì)算機(jī)中常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制,掌握r進(jìn)制的表達(dá)和相互轉(zhuǎn)換；2.理解機(jī)器數(shù)和帶符號(hào)數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示，掌握ASCII碼和BCD碼的表達(dá)及應(yīng)用；3.理解匯編語(yǔ)言和匯編程序的基本概念。本章要求1.計(jì)算機(jī)中數(shù)制基本概念、數(shù)制之間相互轉(zhuǎn)換；2.計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)的基本類型等；3.匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)。本章主要內(nèi)容計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)第三頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.1數(shù)據(jù)表示方法

一個(gè)任意的r進(jìn)制數(shù)N，都可寫成：

N＝anan-1…a1a0.a-1a-2…a-m

＝an·rn+an-1·rn-1+…+a0·r0+a-1·r-1+…+a-m·r-m

式中m、n為正整數(shù)；ri是對(duì)應(yīng)位的位權(quán)；r為對(duì)應(yīng)進(jìn)制的基數(shù)。1.1.1數(shù)與數(shù)制

計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示

數(shù)碼、基與權(quán)

數(shù)碼：表示數(shù)的符號(hào)基：數(shù)碼的個(gè)數(shù)權(quán)：每一位所具有的值

數(shù)制

數(shù)可以用不同的計(jì)數(shù)制表示；常用的有:十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制等。第四頁(yè)，共三十九頁(yè)。

所謂基數(shù)，就是指在該計(jì)數(shù)制中每個(gè)數(shù)位ai可能用到的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)，其系數(shù)可為0～（r－1）。每個(gè)數(shù)位計(jì)滿r后就向高位進(jìn)位，即“逢r進(jìn)一”，在r進(jìn)制數(shù)中相鄰兩個(gè)數(shù)位的權(quán)相差r倍，亦即當(dāng)小數(shù)點(diǎn)向左移一位時(shí)，數(shù)值縮小r倍；而當(dāng)小數(shù)點(diǎn)向右移一位時(shí)，數(shù)值擴(kuò)大r倍。常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制的基數(shù)和符號(hào)第五頁(yè)，共三十九頁(yè)。二進(jìn)制、十進(jìn)制及十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)關(guān)系二進(jìn)制、八進(jìn)制對(duì)應(yīng)關(guān)系第六頁(yè)，共三十九頁(yè)?！窘狻浚?/p>

101101.01B=1×25+1×23+1×22+1×20+1×2-2=45.2510

權(quán)數(shù)碼數(shù)制轉(zhuǎn)換【例】：把101101.01B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)?！纠浚簩⑹M(jìn)制數(shù)3A9.3CH轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。【解】：（3A9.3C）16=3×162+10×161+9×160+3×16－1+12×16-2=768+160+9+0.1875+0.046875=(937.234375)10非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制

方法：按權(quán)相加

N＝an·rn+an-1·rn-1+…+a0·r0+a-1·r-1+…+a-m·r-m第七頁(yè)，共三十九頁(yè)。●降冪法

轉(zhuǎn)換方法:先給出要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù),其次寫出所有小于此數(shù)的各位二進(jìn)制權(quán)值,然后用要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)減去與它最相近的二進(jìn)制權(quán)值,如夠減則減去并在相應(yīng)位記1;否則,該位記0并跳過(guò)此位;如此反復(fù),直到該數(shù)為0為止?！癯耍ㄐ?shù)）除（整數(shù)）法除法：把要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制的整數(shù)部分不斷除以2，并記下余數(shù)，直到商為0為止。乘法：把要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制的小數(shù)部分不斷乘以2，并記下其整數(shù)部分，直到結(jié)果小數(shù)部分為0或達(dá)到精度要求為止。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)第八頁(yè)，共三十九頁(yè)?！窠祪绶ㄐ∮?17D的二進(jìn)制權(quán)為：

6432168421轉(zhuǎn)換結(jié)果：計(jì)算過(guò)程：

117-26=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】：把N=117D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。第九頁(yè)，共三十九頁(yè)?！癯ㄉ逃鄶?shù)計(jì)算過(guò)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)

1/2=0（a6=1)【例】：把N=117D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。∴

N=117D=1110101B。第十頁(yè)，共三十九頁(yè)?！纠浚喊袾=48956D轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)?！窠祪绶ㄐ∮贜的十六進(jìn)制權(quán)值為：4096256161轉(zhuǎn)換結(jié)果：BF3C計(jì)算過(guò)程：

48956-11×4096=3900

3900-15×256=6060-3×16=1212-12×1=0∴N=48956D=BF3CH十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制第十一頁(yè)，共三十九頁(yè)?！纠浚喊袾=48956D轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。●除法計(jì)算過(guò)程：余數(shù)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十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制第十二頁(yè)，共三十九頁(yè)?！纠浚憾M(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制

1100100.11010=001100100.11010014464=144.64Q000~0001~1010~2011~3100~4101~5110~6111~7八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制144.64Q=144.64Q001100100110100=1100100.1101B二、八進(jìn)制對(duì)應(yīng)關(guān)系二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

B→O（Q）：整數(shù)從右向左，每3位一組（不足3位左補(bǔ)0），小數(shù)從左向右，每3位一組（不足3位右補(bǔ)0）；

O（Q）→B：用3位二進(jìn)制數(shù)代替每一位八進(jìn)制數(shù)。第十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。轉(zhuǎn)換方法:（B→H）

由于十六進(jìn)制數(shù)是2的冪,即用4個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)。具體方式，以小數(shù)點(diǎn)為中心，整數(shù)部分從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始往左，4個(gè)二進(jìn)制數(shù)為一組，不足位補(bǔ)零。小數(shù)部分從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始往右，4個(gè)二進(jìn)制數(shù)為一組，不足位補(bǔ)零?！纠?把轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。0011，0101，1011，1111.0100，1100

∴

=35BF.4CH二進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換0000~00001~10010~20011~30100~40101~50110~60111~71000~81001~91010~A1011~B1100~C1101~D1110~E1111~FB、H對(duì)應(yīng)關(guān)系35BF4C第十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。轉(zhuǎn)換方法:（H→B）

由于十六進(jìn)制數(shù)是2的冪,所以一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)用4個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示。具體方式，以小數(shù)點(diǎn)為中心，整數(shù)部分從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始往左，1個(gè)十六進(jìn)制數(shù)符用4個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示，零不能缺省。小數(shù)部分從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始往右，1個(gè)十六進(jìn)制數(shù)符用4個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示，零不能缺省。轉(zhuǎn)換完成后,整數(shù)部分最高位的零可以省略,小數(shù)部分最低位的零也可以省略?！纠?把7A9.64H轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。

7A9.6401111010100101100100∴7A9.64H

二進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第十五頁(yè)，共三十九頁(yè)。●機(jī)器數(shù):

在機(jī)器中,把一個(gè)數(shù)連同其符號(hào)在內(nèi)數(shù)值化表示的數(shù),稱為機(jī)器數(shù)。

一般用最高有效位來(lái)表示數(shù)的符號(hào)（正負(fù)），正數(shù)用“0”表示，負(fù)數(shù)用“1”表示。

D0D7最高位機(jī)器字長(zhǎng)為8D0D15最高位機(jī)器字長(zhǎng)為161.1.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示●機(jī)器數(shù)可以用不同的碼制來(lái)表示，常用的碼制有原碼、反碼和補(bǔ)碼。

符號(hào)位第十六頁(yè)，共三十九頁(yè)。原碼表示法：符號(hào)+絕對(duì)值【例】：設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為n，若n=8，給出+3，-3，+0，-0的原碼?！窘狻浚?/p>

[+3]原碼=0000，0011=03H[-3]原碼=1000，0011=83H[+0]原碼=0000，0000=0H[-0]原碼=1000，0000=80H

◆◆注意：在原碼表示中，零不唯一！數(shù)的表示范圍（整數(shù)）：第十七頁(yè)，共三十九頁(yè)。反碼表示法：正數(shù)的反碼同原碼，負(fù)數(shù)的反碼數(shù)值位與原碼相反，符號(hào)位為”1”?！纠浚涸O(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為n，若n=8，給出+3，-3，+0，-0的反碼。[+3]反碼=0000，0011=03H[-3]反碼=1111，1100=FCH[+0]反碼=0000，0000=0H[-0]反碼=1111，1111=FFH

◆◆注意：在反碼表示中，零不唯一！數(shù)的表示范圍（整數(shù)）：第十八頁(yè)，共三十九頁(yè)。補(bǔ)碼表示法：

正數(shù)的表示與原碼一樣。負(fù)數(shù)X的表示可以用公式描述：數(shù)的表示范圍（整數(shù)）：對(duì)不同機(jī)器字長(zhǎng)n=8，16，32，64，其表數(shù)范圍為：

n=8：

n=16：

n=32：

n=64：第十九頁(yè)，共三十九頁(yè)。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼表示：

處理方法：（1）寫出與該負(fù)數(shù)相對(duì)應(yīng)的正數(shù)的補(bǔ)碼；（2）按位求反；（3）末位加一?！纠浚簷C(jī)器字長(zhǎng)為8位，則-64D的補(bǔ)碼表示為：+64D的補(bǔ)碼：01000000按位求反：10111111末位加1：11000000用十六進(jìn)制表示：C0第二十頁(yè)，共三十九頁(yè)。例：機(jī)器字長(zhǎng)為16位，則N=-126D的補(bǔ)碼表示：+126D的補(bǔ)碼：0000000001111110

按位求反：1111111110000001

末位加1：1111111110000010

用十六進(jìn)制表示：FF82

例：機(jī)器字長(zhǎng)為16位，則N=-117D的補(bǔ)碼表示：+117D的補(bǔ)碼：0000000001110101按位求反：1111111110001010末位加1：1111111110001011用十六進(jìn)制表示：FF8B第二十一頁(yè)，共三十九頁(yè)?！袂笱a(bǔ)運(yùn)算：對(duì)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)按位求反、末位加一的運(yùn)算稱為求補(bǔ)運(yùn)算。補(bǔ)碼數(shù)具有的特征：[[X]補(bǔ)]補(bǔ)=[-X]補(bǔ)

補(bǔ)碼的加法和減法補(bǔ)碼的加法規(guī)則：補(bǔ)碼的減法規(guī)則：根據(jù)補(bǔ)碼的這一特性，可以得到補(bǔ)碼加法和減法的表示：第二十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)n=8

[25]補(bǔ)=00011001[32]補(bǔ)=00100000[-25]補(bǔ)=11100111[-32]補(bǔ)=11100000

25+32=57

00011001

+0010000000111001

25+(-32)=-7

00011001

+1110000011111001

-25-32=(-25)+(-32)=-57

11100111

+11100000

111000111丟棄補(bǔ)碼的加法和減法第二十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。進(jìn)位和溢出進(jìn)位:由于運(yùn)算結(jié)果超出了位數(shù),最高有效位向前的進(jìn)位，這一位自然丟失，一般不表示結(jié)果的對(duì)錯(cuò)。溢出：表示結(jié)果超出了字長(zhǎng)允許表示的范圍，一般會(huì)造成結(jié)果出錯(cuò)。例：仍設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8(－64)1100000012701111111

＋6401000000

+100000001010000000012810000000

進(jìn)位

溢出補(bǔ)碼的加法和減法第二十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。

定義：十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼稱為BCD碼。目的：是為解決日常習(xí)慣的十進(jìn)制數(shù)與機(jī)器內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)之間的矛盾，使十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換更為方便。最常用的是8421BCD碼。它對(duì)每一位十進(jìn)制數(shù)碼用4位二進(jìn)制編碼來(lái)表示，十進(jìn)制數(shù)的0~9分別對(duì)應(yīng)于0000~1001。

BCD碼有壓縮BCD碼和非壓縮BCD碼二種形式：

壓縮BCD碼的每個(gè)字節(jié)存放兩位BCD碼；

非壓縮BCD碼的每個(gè)十進(jìn)制數(shù)字占用一個(gè)字節(jié)的低4位，其高4位的內(nèi)容不代表BCD的信息。BCD碼第二十五頁(yè)，共三十九頁(yè)?！纠繉懗鍪M(jìn)制數(shù)31的壓縮BCD碼和非壓縮BCD碼。

【解】31的壓縮BCD碼為：0011000131的非壓縮BCD碼為：0000001100000001十進(jìn)制數(shù)字的8421BCD碼第二十六頁(yè)，共三十九頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼共128個(gè)字符，分為二類：非打印的和可打印的ASCII碼。非打印ASCII碼：這類編碼用于控制性代碼，共33個(gè)。如:BEL（響鈴，07H），

DEL（刪除，7FH），

CR

（回車，0DH），

LF（換行，0AH）等?？纱蛴SCII碼：共有95個(gè)。其中有：數(shù)字0~9的編碼30H~39H

大寫字母A~Z的編碼41H~5AH

小寫字母a~z的編碼61H~7AH

空格（Space）的編碼20H

第二十七頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.1.3基本數(shù)據(jù)類型字節(jié)：8位，高4位稱高半字節(jié)，低4位稱低半字節(jié)字：2個(gè)字節(jié)，低8位稱低字節(jié)，高8位稱高字節(jié)雙字：2個(gè)字，低16位稱低字，高16位稱高字四字：4個(gè)字，8個(gè)字節(jié)十字節(jié)：10個(gè)字節(jié)字符串：由字符構(gòu)成的一個(gè)線性數(shù)組第二十八頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.2匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)概述程序

=指令序列的集合1.2.1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言1.指令與程序

每種計(jì)算機(jī)都有自己固有的指令系統(tǒng)，80X86系列的指令系統(tǒng)是向上兼容的。計(jì)算機(jī)中的指令是由操作碼字段和操作數(shù)字段兩部分組成。操作碼字段操作數(shù)字段計(jì)算機(jī)所要執(zhí)行的操作指出在指令執(zhí)行操作的過(guò)程中所需要的操作數(shù)，即操作的對(duì)象第二十九頁(yè)，共三十九頁(yè)。機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言面向過(guò)程面向?qū)ο蠖M(jìn)制編碼用助記符表示指令的操作碼和操作數(shù)，用標(biāo)號(hào)或符號(hào)表示地址、常量和變量。面向機(jī)器的語(yǔ)言面向用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的過(guò)程，不依賴具體機(jī)器，典型的高級(jí)語(yǔ)言有BASIC、C、Fortran語(yǔ)言等。面向求解問(wèn)題本身,典型的面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言有C++、JAVA語(yǔ)言等。2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言第三十頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.2.2匯編語(yǔ)言特點(diǎn)和使用場(chǎng)合1.匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)

（1）與處理器密切相關(guān)。（2）程序效率高。（3）比編寫高級(jí)語(yǔ)言源程序煩瑣。（4）比調(diào)試高級(jí)語(yǔ)言程序困難。2.匯編語(yǔ)言的主要應(yīng)用場(chǎng)合（1）執(zhí)行時(shí)間較短，或占用較小存儲(chǔ)容量的場(chǎng)合。（2）程序與硬件密切相關(guān)，程序直接控制硬件的場(chǎng)合。（3）需提高大型軟件性能的場(chǎng)合。（4）沒(méi)有合適的高級(jí)語(yǔ)言的場(chǎng)合。

第三十一頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.2.3流程圖名稱：起止框含義：算法的開(kāi)始和結(jié)束名稱：流程線含義：表示流程的方向

名稱：連接點(diǎn)含義：兩個(gè)具有同一標(biāo)記的“連結(jié)點(diǎn)”應(yīng)連接成一個(gè)點(diǎn)名稱：輸入輸出框

含義：輸入輸出操作名稱：判斷框含義：對(duì)框內(nèi)的條件進(jìn)行判斷

名稱：注釋框含義：對(duì)某項(xiàng)的解釋或說(shuō)明

名稱：處理框含義：對(duì)框內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行處理

用途：用來(lái)表示算法比較方便。

傳統(tǒng)的流程圖常用符號(hào)如下:第三十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.2.4匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基本步驟

(1)問(wèn)題定義(2)建立數(shù)學(xué)模型(3)確定解決此數(shù)學(xué)模型的算法(4)畫出流程圖(5)編制程序(6)上機(jī)調(diào)試(7)試運(yùn)行【例】：數(shù)組或向量加減。已知兩個(gè)大小一樣的字?jǐn)?shù)組ARRAY和BUFS，其長(zhǎng)度都為100字節(jié)，不考慮溢出問(wèn)題，試編程完成把兩數(shù)組中元素兩兩相加，結(jié)果保存到BUFS，即

bufs[i]=bufs[i]+array[i]。第三十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。程序流程框圖開(kāi)始定義數(shù)組變量結(jié)束取數(shù)組首地址設(shè)置計(jì)數(shù)器兩元素求和(CX)=0?NYARRAYDW50DUP(?)BUFSDW50DUP(?)LEASI,ARRAYLEADI,BUFSCX←50bufs[i]=bufs[i]+array[i]移動(dòng)指針，即SI、DI分別加2。第三十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。1.2.5匯編語(yǔ)言程序質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

(1)程序的正確性和完整性；(2)程序的易讀性；(3)程序的執(zhí)行時(shí)間和效