微機原理與接口

微機原理與接口課件第1頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機程序設計語言3.1程序設計語言與匯編語言機器語言、匯編語言和高級語言高級語言（HighLevelLanguage）:通用，一般不要求了解結構原理。易讀，易編寫，調試，簡潔BASIC，….,VC(++)/VB/DELPHI,JAVA,C#，HTML==>機器語言（執(zhí)行）翻譯/編譯解釋程序（Interpreter）/編譯程序（Compiler）（編譯原理）C++編譯真實指令JAVA編譯Javabytecode中間代碼虛擬機指令JAVA解釋器2第2頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月程序設計語言與匯編語言(2)匯編語言(AssemblyLanguage)面向具體機器（CPU）語言,最接近于機器語言的低級語言。借助于助記符編程，地址數(shù)據(jù)可符號化（可讀性提高），編寫、修改較方便。完整的語法，不易出錯。例：ADDAX,100(056400)JMP1000:2000(EA00200010)特點：匯編語言程序機器代碼一一對應，程序流可控，速度快，用于編制系統(tǒng)程序、實時通信/控制/處理。面向具體機器（CPU）語言，移植性差，不通用。匯編（Assemble）源程序代碼機器語言代碼（目標程序）的過程。功能：語法檢查、翻譯。匯編程序Assembler機器匯編（人工匯編）。交叉匯編—借助其它機器（如PC)匯編。

反匯編（Dis-Assemble)

機器語言代碼指令代碼（源程序)，逆向工程—ReverseEngineering）機器語言二進制表示的指令和數(shù)據(jù)序列－－目標代碼3第3頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月匯編程序獲取(1)機器碼DisassembleSourcer/debuger(2)CASMCL/Fa開關;TCCB;(3)ASM編程(高級語言嵌入小匯編程序模塊)MASMTASMASM;匯編程序（MS-MASM4.0/5.06.11/6.14/6.15)ASM86(小，無宏MICRO支持)TASM5.0）匯編程序用途

程序設計語言與匯編語言(3)4第4頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

DATASEGMENT；定義數(shù)據(jù)段DATA1DB0F8H，60H,0ACH，74H，3BH；被加數(shù)DATA2DB0C1H，36H，9EH，0D5H，20H；加數(shù)DATAENDS；數(shù)據(jù)段結束CODESEGMENT；定義代碼段ASSUMECS：CODE，DS：DATA；告訴匯編程序段范圍START：MOVAX，DATAMOVDS，AX；初始化DSMOVCX，5；循環(huán)次數(shù)送CXMOVSI，0；置SI初值為零3.2匯編語言源程序格式段名段說明保留字標號5第5頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

匯編語言源程序格式（例1續(xù)）

CLC；清CF標志LOOPER：MOVAL，DATA2［SI］；取一個字節(jié)加數(shù)ADCDATA1[SI]，AL；與被加數(shù)相加INC SI ；SI加1指向下一字節(jié)DECCX ；計數(shù)器CX減1JNZLOOPER ；不等于零，轉LOOPER

(HLT) ；停止--實際？(INT21H)CODEENDS；代碼段結束ENDSTART；源程序結束，指定起始地址標號6第6頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月匯編語言源程序格式（例2）(PC臺式計算機在MS-DOS環(huán)境下的標準程序格式）MAINPROCFAR;MS-DOS模板語句 PUSHDSXORAX,AX；=MOVAX,0PUSHAX;保存返回指針START:MOVAX,DATAMOVDS,AX:RET；返回原DS:0000HMS-DOSMAINENDP7第7頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

匯編語言源程序格式（詳解1）

分段結構

指定堆棧、數(shù)據(jù)、代碼段SEGMENTENDS--（END結束？）？當前物理段（SS/CS/DS/ES）--運行/邏輯段—編程

程序語句的類型和組成基本單元：語句指令性語句CPU指令指示性語句偽操作（匯編輔助信息）語句構成：[name]Opcode/偽操作[操作數(shù)][；注釋][label:]mnemonic[operand][,operand][;comment]LOOP1：moval,DATA2[SI]（指令）DATA1 DB0ffh,80h,12h(偽操作)

8第8頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

匯編語言源程序格式（2）

程序語句表面上組成：(專業(yè)說法)保留字（ReservedWords）

SEGMENTENDSOFFSETSIZEDBDWDDMOVPUSHADDSUBMULDIVINCDECLOOPPROCENDPCALLRETEND標識符（Identifiers字母+字母/數(shù)字/_,<32個）界符（Delimiters分隔兩部分）空格：，常數(shù)（Const.s）1000H11101000B0ABCDH注釋（Comments）;分號后大段語句:.Comment@/@9第9頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

匯編語言源程序格式（3）--名字（name）標號（Label）

xxxx:指令的符號地址（可浮動）段、偏移量、類型((NEAR)/FAR)變量名/段名/過程名指示性語句（可浮動）無冒號;有規(guī)定段、偏移量、類型(操作數(shù))(BYTE/WORD/DWORD/QWORD/TBYTE（10）)

字節(jié)字雙字四字十字節(jié)段過程變量標記名稱10第10頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

匯編語言源程序格式（4）

助記符和偽操作(Mnemonic&PseudoOperation)

指令助記符MOV，ADD，….

指示性操作DB，DW，SEGMENT，ENDS，ASSUME，END

操作數(shù)（Operand）單/雙/無，逗號隔開常數(shù)/寄存器/標號/變量/表達式(1)常數(shù)：xxxxD/B/H/O（Q），ASCII（‘A01’）

11第11頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式操作數(shù)（1）(2)寄存器

8位:AL/AH,BH/BL,CH,CL,DH,DL16位:AX/BX/CX/DX，SI/DI/BP/SP/D/ES/CS(3)標號（少用絕對地址，多用標號維護，移植)(4)變量內存數(shù)據(jù)區(qū)名,類型B/W/DW/QW/TB(5)表達式（預編譯/匯編處理）算術運算符+-*/MOD（變量地址+/-）邏輯運算符（位）AND/OR/XOR/NOTANDAL，100001BANDAL，100001BAND1111101B12第12頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式

操作數(shù)（2）（5）表達式（續(xù)）（預編譯/匯編處理）關系運算符

關系運算符有：EQ（等于），NE（不等），LT（小于），GT（大于），LE（小于或等于），GE（大于或等于）等。

參與關系運算的必須是兩個數(shù)值，或同一段中的兩個存儲單元地址，但運算結果只可能是兩個特定的數(shù)值之一：當關系不成立（假）時，結果為0；當關系成立（真）時，結果為0FFFFH。例如，MOVAX，4EQ3；關系不成立，故（AX)0MOVAX，4NE3；關系成立，故（AX)0FFFFH13第13頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式操作數(shù)（3）（5）表達式（續(xù)）（預編譯/匯編處理）分析運算符和合成運算符分析運算符

用以分析提取一個存儲器操作數(shù)的屬性，如段、偏移量或類型等。OFFSET、SEG、TYPE、SIZE、LENGTH；合成運算符可規(guī)定存儲器操作數(shù)的某個屬性，例如類型。

PTR、THIS、SHORT（類似類型強制轉換）

INCWORDPTR[BX]ADDBYTEPTR[1000H],38H14第14頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式操作數(shù)（4）（5）表達式（續(xù)）

分析運算符OFFSET

可以得到一個標號或變量的偏移地址(定位后已知)

MOVSI，OFFSETDATA1LEASI,DATAl

LEASI,DATA1[BX+100]

SEG

可以得到一個標號或變量的段值

MOVAX，SEGARRAYMOVDS，AXTYPE

結果=類型數(shù)值（與存儲器操作數(shù)類型屬性的對應）B-1W-2DW-4NEAR-（-1）FAR（-2）15第15頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式操作數(shù)（5）（5）表達式（續(xù)）

分析運算符TYPEVARDW？；變量VAR的類型為字2ARRAYDD10DUP（？）；

變量ARRAY的類型為雙字:typeARRAY=4STRDB'Thisisatest'；變量STR的類型為字節(jié)1 ：MOVAX，TYPEVAR；（AX）2MOVBX，TYPEARRAY;（BX）4MOVCX, TYPESTR ;(CX)116第16頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式操作數(shù)（6）（5）表達式（續(xù)）分析運算符LENGTH/SIZELENGTH一個變量DUP定義的變量總數(shù)非DUP則=1（LENGTHARRAY=10）SIZE一個變量第一個DUP定義的字節(jié)總數(shù)（變量TYPE*LENGTH）非DUP則=TYPE例V1DB20DUP（？），20，100HDUP（‘A’）V2DD4000H

SIZEV1＝20SIZEV2=417第17頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式操作數(shù)（7）合成運算符號PTR/THIS/HIGH/LOW/$PTR

（強制）指定MEM操作數(shù)類型，不明或強制MOVAX，[BX]INCBYTE/WORDPTR[BX]THIS（同C中UNION聯(lián)合體）

同一變量區(qū)，可按不同類型訪問（BYTE/WORD/DWORD）

V1W EQU THISWORD V1B DB10DUP（？） MOVAX，（WORDPTR）V1B；強制轉換（否則Warning或Error）SHORT

–127/+128短標號JMPSHORTSLABLE18第18頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式

操作數(shù)（8）（5）表達式（續(xù)）

特殊運算/運算順序段超越

CS:/ES/SS:/DS:HIGHxxxx；highmydataLOWxxxx$(當前指令地址)運算關系順序

P144表3.2先合成-分析運算優(yōu)先(1)LENGTH,SIZE,WIDTH,MASK,(),[],<>(2)（結構成員）(3)（段超越）(4)PTR,OFFSET,SEG,TYPE,THIS(5)HIGH,LOW(6)+,-(7)*/MOD,(8)SHL,SHR(9)EQ,NE,LT,LE,GT,GE(10)NOT(11)AND(12)OR,XOR(13)SHORT(最低)

(不用硬記，多用括號）19第19頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3源程序格式

偽操作命令

匯編程序的命令（定義、分配—管理）(--=CPU指令一種操作)處理器方式/數(shù)據(jù)/符號/段/過程/模塊與鏈接定義 宏處理/條件/列表/其他微操作處理器方式定義（.8086).286(C,P).586.MMX.386(C,P).686(P).K3D[.8087.80287,.80387]—配對20第20頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式

偽操作命令

數(shù)據(jù)定義(分配）

DB（字節(jié)）DW（字）DD（雙字）DQ（4字/8字節(jié)）DT（十字節(jié)HEX）DB30,20H,111110B,3DUP(xx/?)；DB?,?DW?,?,?,LABEL(偏移量)DDLABEL；四字節(jié)

段基地址，偏移量—CS:IP指針變量);4字節(jié)數(shù)（整數(shù)變量）（12345678H／Ｄ）DT十字節(jié)HEX（如Compacted-BCD）

21第21頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式數(shù)據(jù)定義

STRUC自定義多字段組成的數(shù)據(jù)類型。(同C中struct)定義結構類型[變量名]結構名<[初值[，初值..]]>定義結構變量VS1S1;VS2S120DUP(<..>);VS3S130dup<1,2>)結構變量名.字段名（成員名）引用|BX].字段名，VS1.字段名(SIZE等仍可用) VS1.V1,[BX].V2,[BX].V1+100結構名STRUC : : 結構名ENDS例S1STRUCV1DB?V2DW?

S1ENDS22第22頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月源程序格式符號定義名字EQU表達式（全局，唯一，不可換，匯編替換）COUNTEQU2000名字=表達式COUNT=2000(可換改）

名字LABEL類型（Byte，Word，DoubleWord，STRUC，RECORD，NEAR，F(xiàn)AR）

THIS與C中UNION相近定義標號或變量類型(下一CPU指令或DB…偽指令)例：V1WEQUTHISWORD；同V1WLABLEWORDV1BDB10,23,7AH,41H,’ABCD$’MOVAX,V1W;MOVDL,V1B23第23頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式

段定義（1）SEGMENT/ENDS邏輯段存儲定位關系段名SEGMENT

[定位類型[，組合類型[，‘類別’..]]]

PARA(節(jié)ParagraphXXXX0H)BYTE（任意）WORD（偶數(shù)地址）PAGE（頁256XXX00）四種定位類型:確定段的邊界定位（浮動――預設為常量，相對關系――LINK）段名ENDS段1段2段324第24頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式

段定義（2）SEGMENT/ENDS

SNAME

SEGMENT

[定位類型[，組合類型[，‘類別’..]]]

NONE不組合

PUBLIC多個模塊相同段名裝配合一

STACK

堆棧，同Public(

相同段名裝配合一)EXE文件裝入時SP初值=末指針+1（棧底）

COMMON

公用不同程序遇到同名時同一地址裝入,覆蓋／重疊－－臨時變量，以最長為界

MEMORY

置于地址最高處，多個時取第一個，其余作為COMMON25第25頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月SEGMENT/ENDS

SEGMENT

[定位類型[，組合類型[，‘類別’..]]]

AT表達式定位在指定段基位置AT2000H起始物理地址20000H;

類別（‘名稱’）決定裝入順序，順序裝入,相同類別連續(xù)裝入成一塊(段)

ENDS-段結束

源程序格式

段定義(3)‘X’簡化段定義(P162)MASM5.0.CODE.DATA.STACK.MODLE模式,[高級語言)26第26頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式

ASSUME說明ASSUMESR：段名[，SR：段名[，…]]

-邏輯段與物理段之間的關系(SR=CS/DS/ES/SS)直接MEM訪問時，匯編時確定變量屬于哪一個段范圍計算偏移量，必要時自動加段超越前綴。不改變段寄存器內容?。。?/p>

MOVAX,WORDMEM匯編[CS/ES/SS:]MOVAX,[3002]

未注明errorA2068:Cannotaddresswithsegementregister.人工說明(強制指定SEGREG，易錯不可取)結果=計算相對于指定段偏移量（定位類型）27第27頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格式過程定義過程名PROC[（NEAR）/FAR] ： RET ;（自動RETF/RET）過程名 ENDP

結構化子程序（SUBROUTINE）引用：CALL過程名,(堆棧使用）MYPROCPROC:RETMYPROCENDPCALLMYPROC;28第28頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

源程序格