1、第第1 1章章 基礎知識基礎知識第第1章章 基礎基礎1.1 匯編語言及特點匯編語言及特點1.2 數據表示數據表示1.3 8086CPU和寄存器組和寄存器組1.4 存儲器物理地址的形成存儲器物理地址的形成開開 始始第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.1 匯編語言及特點匯編語言及特點1.1.1 機器語言機器語言1.1.2 匯編語言匯編語言1.1.3 高級語言高級語言1.1.4 匯編語言的特點匯編語言的特點返回本章首頁返回本章首頁第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.1.1 機器語言機器語言計算機能夠直接識別的數據是由二進制數計算機能夠直接識別的數據是由二進制數0和和1組成的代碼。機器指令就是用二進制

2、代碼組組成的代碼。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成的指令，一條機器指令控制計算機完成一個基本操作。本操作。用機器語言編寫的程序是計算機惟一能夠用機器語言編寫的程序是計算機惟一能夠直接識別并執行的程序，而用其他語言編寫的程直接識別并執行的程序，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，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。機器語言程序被稱為目標程序。返回本節返回本節第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.1.2 匯編語言匯編語言為了克服機器語言的缺點，人們采用助記符表示機為了克服機器語言的缺點，人們采用助記

3、符表示機器指令的操作碼器指令的操作碼,用變量代替操作數的存放地址等，這樣就用變量代替操作數的存放地址等，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、并遵循一定語法規則的計算本操作與機器指令相對應的、并遵循一定語法規則的計算機語言。機語言。用匯編語言編寫的程序稱為匯編源程序。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

4、序才可以由計算機執行。這個翻譯的過程稱成機器語言程序才可以由計算機執行。這個翻譯的過程稱為為“匯編匯編”，這種把匯編源程序翻譯成目標程序的語言加，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。工程序稱為匯編程序。 第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.1.3 高級語言高級語言匯編語言雖然較機器語言直觀，但仍然煩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。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高級程序設計語言接近于人類自然語言的語法習慣，與計算機硬件無關，易被用戶掌握和使用。慣，與計算機硬件無關，易被用戶掌

5、握和使用。目前廣泛應用的高級語言有多種，如目前廣泛應用的高級語言有多種，如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、C+等等。等等。第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.1.4 匯編語言的特點匯編語言的特點（1）匯編語言與處理器密切相關。）匯編語言與處理器密切相關。 （2）匯編語言程序效率高。）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）編寫匯編語言源程序比編寫高級語言源程序煩瑣。序煩瑣。 （4）調試匯編語言程序比調試高級語言程序困）調試匯編語言程序比調試高級語言程序困難。難。 第第1 1章章 基礎知識基礎知識匯編語言的主要應用場合：匯編語言的主要應用場合：（1）程序執

6、行占用較短的時間，或者占用較小）程序執行占用較短的時間，或者占用較小存儲容量的場合。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）程序與計算機硬件密切相關，程序直接控制硬件的場合。制硬件的場合。 （3）需提高大型軟件性能的場合。）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。）沒有合適的高級語言的場合。 第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.2 數據表示數據表示1.2.1 數值數據數值數據1.2.2 字符數據字符數據第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.2.1 數值數據數值數據數值數據分為有符號數和無符號數。無符號數最數值數據分為有符號數和無符號數。無符號數最高位表示

7、數值高位表示數值,而有符號數最高位表示符號。有而有符號數最高位表示符號。有符號數有不同的編碼方式，常用的是補碼。符號數有不同的編碼方式，常用的是補碼。第第1 1章章 基礎知識基礎知識1. 原碼原碼最高位表示符號（正數用最高位表示符號（正數用0,負數用負數用1），其他位），其他位表示數值位，稱為有符號數的原碼表示法。表示數值位，稱為有符號數的原碼表示法。 【例【例1.1】有符號數的原碼表示。】有符號數的原碼表示。X=45=00101101B X原原= 00101101BX=-45, X原原=10101101B原碼表示簡單易懂，但若是兩個異號數相加（或原碼表示簡單易懂，但若是兩個異號數相加（或兩個

8、同號數相減）兩個同號數相減）,就要做減法。為了把減法運就要做減法。為了把減法運算轉換為加法運算就引進了反碼和補碼。算轉換為加法運算就引進了反碼和補碼。第第1 1章章 基礎知識基礎知識. 反碼反碼正數的反碼與原碼相同，符號位用正數的反碼與原碼相同，符號位用0表示，數值表示，數值位值不變。負數的反碼符號位用位值不變。負數的反碼符號位用1表示表示, 數值位為數值位為原碼數值位按位取反形成，即原碼數值位按位取反形成，即0變變1、1變變0。【例【例1.2】有符號數的反碼表示。】有符號數的反碼表示。X=45=00101101B, X反反=00101101BX=-45, X反反=11010010B第第1 1

9、章章 基礎知識基礎知識3. 補碼補碼正數的補碼與原碼相同，即符號位用正數的補碼與原碼相同，即符號位用0表示，數表示，數值位值不變。負數的補碼為反碼加值位值不變。負數的補碼為反碼加1形成。形成。【例【例1.3】有符號數的補碼表示。】有符號數的補碼表示。X=45=00101101B X補補=00101101BX=-45 X補補=11010011B第第1 1章章 基礎知識基礎知識4. 符號擴展符號擴展在數據處理時在數據處理時,有時需要把有時需要把8位二進制數擴展成位二進制數擴展成16位二進制位二進制數數,當要擴展的數是無符號數時當要擴展的數是無符號數時,可在最高位前擴展可在最高位前擴展8個個0。如果

10、要擴展的數是補碼形式的有符號數如果要擴展的數是補碼形式的有符號數,那么那么,就要進行符就要進行符號位的擴展，符號擴展后，其結果仍是該數的補碼。號位的擴展，符號擴展后，其結果仍是該數的補碼。【例【例1.4】符號擴展表示。】符號擴展表示。21的的8位二進制補碼為：位二進制補碼為：00010101 符號擴展后符號擴展后21的的16位二進制補碼為：位二進制補碼為： 0000000000010101。00010101和和0000000000010101都是都是21的補碼。的補碼。第第1 1章章 基礎知識基礎知識5. 數據的表示范圍和大小數據的表示范圍和大小n位二進制數能夠表示的無符號整數的范圍是位二進制

11、數能夠表示的無符號整數的范圍是:0 I 2n-1n位二進制數能夠表示的有符號整數的范圍是位二進制數能夠表示的有符號整數的范圍是:-2（n-1） I +2（n-1）-1第第1 1章章 基礎知識基礎知識6十六進制表示十六進制表示由于二進制數的基數太小，書寫和閱讀都不方便由于二進制數的基數太小，書寫和閱讀都不方便.而十六進制的基數而十六進制的基數1624，這樣二進制數與十六，這樣二進制數與十六進制之間能方便地轉換。因此，習慣把二進制數進制之間能方便地轉換。因此，習慣把二進制數改寫成十六進制數，在匯編語言程序設計時尤其改寫成十六進制數，在匯編語言程序設計時尤其如此。如此。在書寫時，為了區別于十六進制和

12、二進制數，通在書寫時，為了區別于十六進制和二進制數，通常在十六進制數后加字母常在十六進制數后加字母H。返回本節返回本節第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.2.2 字符數據字符數據1ASCII碼碼2BCD碼碼第第1 1章章 基礎知識基礎知識1ASCII碼碼標準標準ASCII碼用碼用7位二進制數編碼，共有位二進制數編碼，共有128個。個。 計算機存儲器基本單位為計算機存儲器基本單位為8位，位，ASCII碼的最高碼的最高位通常為位通常為0，通信時，最高位用作奇偶校驗位。，通信時，最高位用作奇偶校驗位。 ASCII碼表中的前碼表中的前32個和最后個和最后1個編碼是不能顯個編碼是不能顯示的控制字符，用于

13、表示某種操作。示的控制字符，用于表示某種操作。 ASCII碼表中碼表中20H后的后的94個編碼是可顯示和打印個編碼是可顯示和打印的字符，其中包括數碼的字符，其中包括數碼09，英文字母，標點符，英文字母，標點符號等。號等。 第第1 1章章 基礎知識基礎知識2BCD碼碼雖然二進制數實現容易雖然二進制數實現容易,但不符合人們的使但不符合人們的使用習慣用習慣,且書寫閱讀不方便，所以在計算機輸入且書寫閱讀不方便，所以在計算機輸入輸出時通常還是采用十進制來表示數，這就需要輸出時通常還是采用十進制來表示數，這就需要實現十進制與二進制間的轉換。為了轉換方便實現十進制與二進制間的轉換。為了轉換方便,常采用二進制

14、編碼的十進制常采用二進制編碼的十進制,簡稱為簡稱為BCD碼。碼。BCD碼就是用碼就是用4位二進制數表示位二進制數表示1位十進制位十進制整數。表示的方法有多種，常用的是整數。表示的方法有多種，常用的是8421BCD碼，碼，它的表示規律如表它的表示規律如表1.1所示。所示。 第第1 1章章 基礎知識基礎知識表1.1 十進制數字的8421BCD碼十進制數字8421BCD碼十進制數字8421BCD碼00000501011000160110200107011130011810004010091001返回本節返回本節第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.3 8086CPU和寄存器組和寄存器組1.3.1 In

15、tel8086CPU內部結構內部結構1.3.2 8086寄存器組寄存器組1.3.3 標志寄存器標志寄存器返回本章首頁返回本章首頁第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.3.1 Intel8086CPU內部結構內部結構圖1.2 8086CPU內部結構圖圖1.2 8086CPU內部結構內部結構返回本節返回本節第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.3.2 8086寄存器組寄存器組圖圖1.3 8086CPU寄存器分組寄存器分組第第1 1章章 基礎知識基礎知識1通用寄存器通用寄存器（1）數據寄存器）數據寄存器數據寄存器共有數據寄存器共有4個寄存器個寄存器AX、BX、CX、DX，用來保用來保存操作數或運算結果等

16、信息。存操作數或運算結果等信息。 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。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。寄存器稱為基址寄存器。常用于存放存儲器地址。CX寄存器稱為計數器。一般作為循環或串操作等指令中寄存器稱為計數器。一般作為循環或串操作等指令中的隱含計數器。的隱含計數器。DX寄存器稱為數據寄存器。常用來存放雙字數據的高寄存器稱為數據寄存器。常用來存放雙字數據的高16位，或存放外設端口地址。位，或存放外設端口地址。第第1 1章章 基礎知識基礎知識變址和指針寄存器包括變址和

17、指針寄存器包括SI、DI、SP、BP個個16位寄存器，位寄存器，主要用于存放某個存儲單元的偏移地址。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，是源變址寄存器，DI是目的變址寄存器，在字符串操是目的變址寄存器，在字符串操作中，作中，SI和和DI都具有自動增量或減量的功能。都具有自動增量或減量的功能。 SP為堆棧指針寄存器，用于存放當前堆棧段中棧頂的偏為堆棧指針寄存器，用于存放當前堆棧段中棧頂的偏移地址；移地址；BP為基址指針寄存器，用于存放堆棧段中某一為基址指針寄存器，用于存放堆棧段中某一存儲單元的偏移地址。存儲單元的偏移地址。 （2）變址和指針寄存器）變址和指針寄存器第第1 1章

18、章 基礎知識基礎知識2段寄存器段寄存器8086CPU的個的個16位的段寄存器分別稱為代碼段位的段寄存器分別稱為代碼段寄存器寄存器CS，數據段寄存器數據段寄存器DS，堆棧段寄存器堆棧段寄存器SS，附加數據段寄存器附加數據段寄存器ES。段寄存器用來確定該段在段寄存器用來確定該段在內存中的起始地址。內存中的起始地址。代碼段用來存放程序的指令序列。代碼段用來存放程序的指令序列。CS存放代碼存放代碼段的段首址，指令指針寄存器段的段首址，指令指針寄存器IP指示代碼段中指指示代碼段中指令的偏移地址。令的偏移地址。第第1 1章章 基礎知識基礎知識3指令指針指令指針8086CPU中的指令指針中的指令指針IP，它

19、總是保存下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距離。在址的值為該指令到所在段段首址的字節距離。在目標程序運行時，目標程序運行時，IP的內容由微處理器硬件自動的內容由微處理器硬件自動設置，程序不能直接訪問設置，程序不能直接訪問IP，但一些指令卻可改但一些指令卻可改變變IP的值，如轉移指令、子程序調用指令等。的值，如轉移指令、子程序調用指令等。返回本節返回本節第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.3.3 標志寄存器標志寄存器8086CPU中有一個很重要的中有一個很重要的16位標志寄存器，它位標志寄存器，它包

20、含包含9個標志位，主要用于保存一條指令執行后，個標志位，主要用于保存一條指令執行后，CPU所處狀態信息及運算結果的特征。所處狀態信息及運算結果的特征。 1條件標志條件標志 2狀態控制標志狀態控制標志 第第1 1章章 基礎知識基礎知識1條件標志條件標志 （1）進位標志）進位標志CF（2）零標志）零標志ZF（3）符號標志）符號標志SF（4）溢出標志）溢出標志 OF （5）奇偶標志）奇偶標志 PF （6）輔助進位標志輔助進位標志AF第第1 1章章 基礎知識基礎知識2狀態控制標志狀態控制標志 （1）方向標志）方向標志DF（2）中斷允許標志）中斷允許標志IF（3）追蹤標志）追蹤標志TF返回本節返回本節第

21、第1 1章章 基礎知識基礎知識1.4 存儲器物理地址的形成存儲器物理地址的形成1.4.1 存儲器存儲器1.4.2 存儲器單元的地址和內容存儲器單元的地址和內容1.4.3 物理地址的形成物理地址的形成返回本章首頁返回本章首頁第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.4.1 存儲器存儲器存儲器是計算機的記憶部件，用來存放程序和數存儲器是計算機的記憶部件，用來存放程序和數據。按所在的位置，存儲器可以分成主存儲器和輔助存據。按所在的位置，存儲器可以分成主存儲器和輔助存儲器。儲器。主存儲器存放當前正在執行的程序和使用的數據，主存儲器存放當前正在執行的程序和使用的數據，CPU可以直接存取，它由半導體存儲器芯片構

22、成，其成可以直接存取，它由半導體存儲器芯片構成，其成本高，容量小，但速度快。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據輔助存儲器可用來長期保存大量程序和數據,CPU需要通過需要通過I/O接口訪問，它由磁盤或光盤構成，其成本低，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。容量大，但速度較慢。 返回本節返回本節第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.4.2 存儲器單元的地址和內容存儲器單元的地址和內容存儲單元地址存儲單元地址 ：8086系統中，為了標識和存取系統中，為了標識和存取每一個存儲單元，給每個存儲單元規定一個編號，每一個存儲單元，給每個存儲單元規定一個編號，

23、這就是存儲單元地址。這就是存儲單元地址。 存儲單元的內容存儲單元的內容 ：一個存儲單元中存放的信息：一個存儲單元中存放的信息稱為該存儲單元的內容。稱為該存儲單元的內容。 第第1 1章章 基礎知識基礎知識圖圖1.4表明了存儲器表明了存儲器中部分存儲單元存中部分存儲單元存放信息情況。從圖放信息情況。從圖1.4可看到可看到,地址為地址為34560H的字節的存的字節的存儲單元中的內容是儲單元中的內容是3 4 H ， 而 地 址 為而 地 址 為34561H的字節存儲的字節存儲單 元 中 的 內 容 是單 元 中 的 內 容 是12H。返回本節返回本節第第1 1章章 基礎知識基礎知識1.4.3 物理地址的形成物理地址的形成8086CPU的地址線是的地址線是20位的，這樣最大可尋址空位的，這樣最大可尋址空間應為間應為220=1MB，其物理地址范圍從其物理地址范圍從00000HFFFFFH。而而8086CPU寄存器都是寄存器都是16位的。那么，這位的。那么，這1MB空間如何空間如何用用16位寄存器表達呢？位寄存器表達呢？根據要求可把根據要求可把1M字節地址空間劃成