II-汇编语言程序设计.ppt

汇编语言程序设计,黄景涛 河南科技大学 电子信息工程学院,Email： Q&A: 自动化教研室(西苑10-316)； 周四晚7:008:00.,2,汇编语言程序设计,汇编语言源程序格式及其开发过程 指令格式及寻址方式 8086汇编语言的基本语法 顺序、分支、循环结构程序设计 子程序设计 宏汇编简介,3,汇编语言基本概念,基本概念 汇编语言：是一种面向机器的程序设计语言，它是机器语言的符号化描述。 特点：代码短、空间省、效率高 汇编语言源程序：用汇编语言编写的程序 目标程序：汇编语言经翻译程序翻译成的代码程序（即机器语言的程序）。 汇编程序：把源程序转变为相应目标程序的翻译程序,4,汇编语言基本概念,宏汇编：不仅包含一般汇编语言的功能，而且采用了高级语言使用的数据结构，是一种接近高级语言的汇编语言。 汇编语言程序的开发过程 编写源程序：EDIT（DOS），TextPad（Windows） 将源程序保存为 XXXX.asm 文件 使用MASM生成目标程序 XXXX.OBJ 使用LINK生成可执行程序 XXXX.EXE,5,汇编语言基本概念,汇编程序设计过程： 分析问题； 确定算法； 编写程序； 检验程序； 编写说明文件。,源程序的编辑、调试 用文本编辑器进行源代码的编写，文件保存后缀为ASM C:*masmmasm example.asm C:*masmlink example.obj C:*masmexample,6,汇编语言基本概念,基本汇编语言程序实例,(1) DATA SEGMENT (2) String DB program ASM，$ (3) DATA ENDS (4) CODE SEGMENT (5) ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK (6) START: MOV AX,DATA (7) MOV DS,AX (8) MOV DX,OFFSET String (9) MOV AH,9 (10) INT 21H (11) MOV AX,4C00H (12) INT 21H (13) CODE ENDS (14) STACK SEGMENT STACK (15) DB 256 DUP(?) (16) STACK ENDS (17) END START,AH = 9 功能：显示字符串 DS:DX = 串地址 字符串以“$”结尾,AH = 4C 功能：带返回码终止 AL = 返回码,7,汇编语言中的语句,指令性语句 源程序经汇编后生成机器码 指示性语句 汇编过程中不产生机器码，在汇编过程中起解释说明作用 宏语句 由宏汇编定义的宏引用语句,8,汇编语言中的语句,指令性语句 指令性语句格式 标号： 前缀 指令助记符 操作数，操作数；注释 标号：代表“：”后面语句的存储地址，供转移指令（JMP）、转子指令（CALL）、循环指令（LOOP）等使用。 由字母、数字组成串（第一个字符非数字） 前缀：是与串操作运算（MOVS、CMPS、SCAS、LODS、STOS）以及总线封锁指令（LOCK）配合使用的部分。它们是REP、REPZ、REPE、REPNZ、REPNE等等。 LOOP1: REP MOVS DEST, SOURCE 操作数的数目可以为0，1或2，用“，”隔开,9,数据传送指令（14条）,汇编语言中的语句,10,算术运算指令(20条),汇编语言中的语句,11,- 逻辑运算指令（13条）,汇编语言中的语句,12,串操作指令(10条),汇编语言中的语句,13,控制转移指令（28条）,汇编语言中的语句,14,处理器控制指令(12条),汇编语言中的语句,15,指示性语句 功能：对程序的起止信息、分段情况、变量说明、内存结构等进行说明。 格式： 名字 伪操作指令 参数，参数 ；注释 PC宏汇编的伪指令 段定义伪指令：SEGMENT，ENDS，ASSUME，ORG等 符号定义伪指令：EQU，= 数据定义伪指令：DB，DW，DD，DQ，DT 过程定义伪指令：PROC，ENDP 宏处理伪指令：MACRO，REPT，IRPC 条件汇编伪指令：IF，ENDIF，IFDIF，IFDEF,汇编语言中的语句,16,每个语句由14个部分组成，其格式是： 标号 指令助记符 操作数 ；注释 标识符：给指令或某一存储单元地址所起的名字。 可由下列字符组成： 字母：A z ； 数字：0 9 ； 特殊字符：?、 、一、$ 。 数字不能作标识符的第一个字符，而圆点仅能用作第一个字符； 标识符最长为31个字符； 当标识符后跟冒号时，表示是标号。它代表该行指令的起始地址； 当标识符后不带冒号时，表示变量； 伪指令前的标识符不加冒号。 指令助记符：表示不同操作的指令，可以是8086的指令助记符，也可以是伪指令。 操作数： 指令执行的对象。依指令的要求，可能有一个、两个或者没有。 注释：该项可有可无，是为源程序所加的注解，用于提高程序的可读性。,汇编语言语句格式及组成,17,常量与数值表达式 常量 在汇编时已经确定的值。在指令中作为直接操作数，或者给变量赋初值 类型 数值常量：以数值的形式直接写在语句中 符号常量：预先为它定义一个名字，然后在语句中用名字来表示该常量（提高程序的可读性） 用 EQU 或 = 来定义 例：PORT EQU 83H ALPHT = 35*21,汇编语言语句格式及组成,18,各种形式常量的格式,汇编语言语句格式及组成,19,标号 标号是为一组机器指令所起的名字，用于程序转移指令、调用指令和循环指令的操作数（转向地址），一般在CS段内定义和使用。 标号的属性：段属性、偏移属性和类型 标号所处的代码段的段基址，称为该标号的段属性 标号所处的位指向对于段首地址的相对地址，称为该标号的偏移属性 形式一：标号 形式二：OFFSET 标号,LC1: MOV AL, 20H JMP LC1,MOV BX, OFFSET LB1,汇编语言语句格式及组成,20,汇编语言语句格式及组成,标号: 标号有FAR（远标号）和NEAR（近标号）两种类型 近标号：该标号的定义在本段；在机器指令助记符之前，加一标号名字，后面紧跟一个冒号 “ ：” LC1: MOV AL, 20H JMP LC1 远标号：该标号的定义在其它段；过程定义时，为过程起的名字也是标号，可作为转子指令的操作数，这类标号的类型在定义子过程时确定 PROP PROC FAR PROP ENDP,21,注：标号在使用时注意事项 （1）循环指令、条件转移指令只能引用NEAR型， 并且定义标号语句和使用标号语句的相对距离只能在 128 +127 字节范围内 （2）无条件转移指令、调用（转子）指令可引用 NEAR 和 FAR 两种类型的标号 （3）如果同一段内，无条件转移指令语句到定义该标号语句的距离在 128 +127 字节范围内，则可在使用的标号前指定为短标号：记为 SHORT 标号,汇编语言语句格式及组成,22,变量变量的定义及格式 变量是内存中一个数据区的名字，可以作为指令的存储器操作数来引用 变量定义的格式： 变量名 变量类型定义符 表达式 ，,变量名：由用户定义（符合标识符定义的规范）,变量类型： DB: 1个字节 DW: 2个字节，即1个字 DD: 4个字节，即2个字 DQ: 8个字节，即4个字 DT: 10个字节，即5个字,汇编语言语句格式及组成,23,表达式操作数和运算符组成的式子 算术运算符：+，-，*，/ 逻辑运算符：NOT, AND, OR, XOR 关系运算符： EQ - 相等 NE - 不相等 LT - 小于 GT - 大于 LE - 小于或等于 GE - 大于或等于,汇编语言语句格式及组成,24,例： ARRAY DW 1, 2, 3 ADD SI, TYPE ARRAY,汇编的结果为 ADD SI, 2,分析运算符TYPE，LENGTH，SIZE，SEG，OFFSET TYPE 格式： TYPE 变量或标号 说明： 变量：则汇编程序将回送该变量类型包含的字节数 标号：则汇编程序将回送代表该标号类型的数值。 NEAR（-1）、FAR（-2）,汇编语言语句格式及组成,25,例： FEES DW 100 DUP (0) MOV CX, LENGTH FEES,则汇编结果为： MOV CX, 100,例： ARRAY DW 1, 2 MOV CX, LENGTH ARRAY,则汇编结果为： MOV CX, 1,LENGTH 格式： LENGTH 变量 说明： 回送分配给该变量的单元数，表达式中带DUP 时有效，非 DUP 时，回送1,汇编语言语句格式及组成,例： ARRAY DW 1, 2, 3 MOV CX, SIZE ARRAY,则汇编结果为： MOV CX, 2,SIZE 格式：SIZE 变量 说明：回送分配给该变量的字节数，此值是LENGTH 值和 TYPE 值的乘积,26,例： MOV BX, OFFSET OPR 则汇编程序将OPR的偏移地址回送给指令，在执行时，将该偏移地址装入BX寄存器中,OFFSET 格式：OFFSET 变量或标号 说明：回送该变量或标号的偏移地址值,汇编语言语句格式及组成,例： MOV BX, SEG OPR 则汇编程序将OPR所在的段基址送入BX寄存器,SEG 格式：SEG 变量或标号 说明：回送该变量或标号的段地址,27,汇编语言语句格式及组成,属性操作符PTR, THIS I. PTR 格式：类型 PTR 表达式 类型：BYTE, WORD, DWORD, FAR, NEAR 表达式：是存储器操作数 说明：用来给已分配的存储地址赋予另一种属性，使该地址具有另一种类型,例： MOV BX, 5,MOV BYTE PTR BX, 5 MOV WORD PTR BX, 5,例： VARW DW 2030H,4080H; VARW由DW定义为字类型 MOV AL, BYTE PTR VARW; 该指令由PTR改变VARW属性,28,汇编语言语句格式及组成,THIS指定属性操作符 格式：THIS 类型(BYTE, WORD, DWORD, FAR, NEAR) 功能：用于指定存储器操作数或地址的类型属性。 说明： 该操作符对应的语句放在数据变量定义伪指令或标号定义之前； 规定一个新变量(标号)的属性； 由THIS定义的新变量(标号)的段地址和偏移地址与紧跟其后定义的变量(标号)的段地址和偏移地址相同，即指向同一个存储单元，但数据类型可以不同 一般通过EQU伪指令为符号命名赋予一个由THIS指定的类型 例： FIRST_BYTE EQU THIS BYTE WORD_TABLE DW 3275H,08ABH 例： TAB EQU THIS FAR MOV AX,1234H; 定义标号TAB，属性为FAR，指向MOV AX，1234H,29,指示性语句（说明性语句） 存储分配(数据定义)语句 数值表达式 如 3*20 ? 保留存储空间但不存入数据 例： ABC DB 0, ?, ?, 0 DEF DW ?, 52 存储空间分配如图所示 ASCII字符串 例： MESSAGE DB HELLO 存储空间分配如图所示,伪指令,30,N DUP (?) 重复因子n为正整数，表示数据项重复n次 例： ARRAY1 DB 2 DUP (0, 1, 2, ?) ARRAY2 DB 100 DUP (?) 内存分配如图所示 N DUP ( 表达式 表达式， ) 例： ARRAY3 DB 100 DUP ( 0, 2 DUP (1, 2), 0, 3),汇编语言语句格式及组成,31,定义数据伪指令 DATA1 DB 20H DATA2 DW 0240H,1000H DATA3 DB (-1*3),(15/5) DATA4 DD 12345H DATA5 DB 0123 DATA6 DW AB,C,D DATA7 DB ? DATA8 DD ? DATA9 DB 5DUP(00) DATA10 DW 3DUP(?),32,伪指令,EQU符号定义伪指令 格式： 符号 EQU 表达式 或 新符号 EQU 旧符号 EQU伪指令给符号定义一个值。在程序中，凡是出现该符号的地方，汇编时均用其值代替，如： COUNT EQU 100 ;COUNT代替常数100 CONST EQU COUNT SUM EQU 30*25 ;SUM代替数值表达式 C EQU CX ;C代替寄存器CX M EQU MOV ;M代替指令助记符MOV 注意! 一个符号一经EQU伪指令赋值后，在整个程序中，不允许再对同一符号重新赋值。 如果要定义由EQU定义过的变量，则需使用PURGE解除对该变量的定义。格式为：PURGE 符号,33,汇编语言程序设计,段定义伪指令 段定义伪指令的用途是在汇编语言程序中定义逻辑段; 指定段的名称和范围，并指明段的定位类型、组合类型及类别; 段定义伪指令为SEGMENT和ENDS。 格式: 段名 SEGMENT 定位类型 组合类型 类别 （段内语句系列） 段名 ENDS,34,伪指令,DATA1 SEGMENT DATA1 ENDS STACK1 SEGMENT STACK STACK1 ENDS CODE1 SEGMENT ASSUME CS：CODE1，DS：DATA1，SS：STACK1 MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV AX，STACK MOV SS，AX CODE1 ENDS,段定义伪指令例子:,35,汇编语言程序设计伪指令,设定段寄存器伪指令 通知汇编程序哪一个段寄存器是该段的段寄存器，以便对使用变量或标号的指令汇编出正确的目的代码。 段定义伪指令为ASSUME。 格式: ASSUME 段寄存器：段名，段寄存器：段名， 注意! 由于ASSUME伪指令只指明某一个段地址应存于哪一个段寄存器中，并没有包含将段地址送入该寄存器的操作。 要将真实段地址装入段寄存器还需用汇编指令来实现,这一步是不可缺少的。,36,汇编语言程序设计伪指令,定义过程伪指令 在程序设计中，可将具有一定功能的程序段看成为一个过程(相当于一个子程序)，它可以被别的程序调用。 一个过程由伪指令PROC和ENDP来定义。 格式: 过程名 PROC 类型 过程体 RET 过程名 ENDP 其中过程名是为过程所起的名称，不能省略; 过程的类型由FAR（远过程，为段间调用）和NEAR（近过程，在本段内调用）来确定，如果缺省类型，则该过程就默认为近过程; ENDP表示过程结束; 过程体内至少应有一条RET指令，以便返回被调用处; 过程可以嵌套，也可以递归使用。,37,汇编语言程序设计伪指令,过程定义伪指令举例: DELAY PROC MOV BL，10 DELY： MOV CX，2801 WAIT： LOOP WAIT DEC BL JNZ DELY RET DELAY ENDP,38,汇编语言程序设计伪指令,宏指令 在汇编语言书写的源程序中，若有的程序段要多次使用，为了简化程序书写，该程序段可以用一条宏指令来代替; 汇编程序汇编到该宏指令时，仍会产生源程序所需的代码。 格式： 宏指令名 MACRO 形式参量表 宏体 ENDM 例如： SHIFT MACRO MOV CL,4 SAL AL,Cl ENDM,39,汇编语言程序设计伪指令,ORG伪指令 ORG伪指令规定了在某一段内，程序或数据代码存放的起始偏移地址。 格式： ORG 例如： DATA SEGMENT BUFF1 DB 23,56H,EOF ORG 2000H BUFF2 DB STRING DATA ENDS,40,汇编语言程序设计伪指令,汇编结束伪指令END 该伪指令表示源程序的结束; 通知汇编程序停止汇编; 任何一个完整的源程序均应有END指令。 格式： END 表达式 其中表达式表示该汇编程序的启动地址。 例如： END START；表明该程序的启动地址为START。,41,汇编语言程序设计过程,汇编语言程序设计概述,42,汇编语言程序设计,顺序程序设计 对于一些简单的数据处理，只要把完成处理的各个步骤用汇编语言描述清楚，让计算机按指令编写的次序从头到尾一条条执行即可，这样的程序结构称为顺序结构。,43,顺序程序设计,DATA SEGMENT X DB 15 Y DB 34 Z DW ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;初始化数据段 MOV AL,X ;X中的内容送AL MUL AL ;计算XX MOV BX,AX ;XX乘积送BX MOV AL,Y ;Y中的内容送AL MUL AL ;计算YY ADD AX,BX ;计算X2Y2 SHR AX,1 ;计算(X2Y2)/2 MOV Z,AX ;结果送Z单元 MOV AH,4CH INT 21H ;返回DOS CODE ENDS END START ;汇编结束,【例】已知X和Y是数据段中的两个无符号字节单元，用程序完成表达式Z=(X2Y2)/2的计算。,44,例：从键盘读入两个1位数，计算其成绩并将结果显示在屏幕上。,45,分支程序设计,选择程序是利用条件转移指令，使程序执行到某一指令后，根据条件是否满足，来改变程序执行的次序。 在程序设计中经常会遇到各种判断和比较，例如“相等”和“不相等”；“正”和“负”；“大于”和“小于”；“满足条件”和“不满足条件”等等，这些判断和比较在程序中都可以组成各种不同的逻辑框，并产生相应的分支程序。,46,分支程序设计,【例】符号函数 设任意给定的X存放在XX单元，计算出函数Y值要求存放在YY单元。,47,分支程序设计,48,循环程序设计,循环程序是强制CPU重复执行某一指令系列的一种程序结构形式; 可以使许多重复工作的程序大为简化，而且减少内存空间; 被重复执行的部分称作循环体，要想把循环体多次执行，就必须在循环体的前后有相应的指令实现循环控制; 循环程序一般由4部分组成：初始化、循环体、循环控制和循环结束处理。,49,循环程序设计示例,【例】现将以AREA1为首地址的100个字节数据搬移到以AREA2为首地址的内存中去。,50,循环程序设计示例,【例】若有一串无符号数，放在NUM开始的单元中，要求编制汇编语言程序，将其中的最大值找出来，且放到存储单元MAX中，这串数的长度已存放在COUNT单元。,51,循环程序设计示例,【例】设计一个100ms的软件延时程序。采用多重循环程序，内循环完成10ms的延时，外层循环10次即可。,CODE SENGMET ASSUME CS:CODE START: MOV DL,10 DELAY1: MOV CX,2800H DELAY2: LOOP DELAY2 DEC DL JNZ DELAY1 MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START,52,子程序设计,格式 子程序名 PROC 类型 指令序列 子程序名 ENDP 调用 子程序调用与子程序返回由CALL和RET指令实现； 子程序调用方式有近程调用、远程调用、直接调用和间接调用。,53,子程序设计,保护现场和恢复现场 利用指令PUSH保护现场，利用指令POP恢复现场。 例如： SUB1 PROC NEAR PUSH AX 保护现场 PUSH BX PUSH CX PUSH DX POP DX 恢复现场 POP CX POP BX POP AX RET SUB1 ENDP,54,子程序设计参数传递方法,利用寄存器 利用存储单元 利用堆栈,55,子程序(过程)设计示例 【例】编制程序两个6字节数相加。将一个字节相加的程序段设计为子程序。主程序分3次调用该子程序，但每次调用的参数不同。,56,DOS系统功能调用,调用过程为： DOS功能调用号送AH寄存器； 如果需要，按要求给定输入参数（有的不需要输入参数）； 执行中断调用指令INT 21H。 调用结束，按功能使用其输出参数。,57,DOS系统功能调用,1、单字符输入1号功能调用 功 能：从键盘输入1个字符 输入参数：无 输出参数：AL=输入字符的ASCII码 例：从键盘输入10个数字，并将其存放在DS:0100H开始的单元内。 MOV DI,0100H MOV CX,10 NEXT: MOV AH,1 INT 21H SUB AL,30H MOV DI,AL INC DI LOOP NEXT ,58,DOS系统功能调用,2、单字符输出2号功能调用 功 能：在屏幕上显示1个字符（ASCII码） 输入参数：DL=要输出字符的ASCII码 输出参数：无 例:从键盘输入两个1位十进制数，求两数之和并在屏幕上显示结果。 MOV AH , 1 ；DOS调用输入第一个数 INT 21H MOV BL , AL ;保存输入的第一个数 MOV AH , 1 INT 21H ADD AL , BL ;两个ASCII码相加 AAA ; 调整加法结果为非压缩BCD数 MOV DL , AL ADD DL , 30H ；加法结果转换成ASCII码 MOV AH , 2 ；DOS调用输出到屏幕 INT 21H,59,DOS系统功能调用,3、字符串输出9号功能调用 功 能：多个字符输出到屏幕显示，字符串必须以”$”结束 输入参数：DS:DX=输出字符缓冲区首地址 输出参数：无 例：在屏幕上显示一串字符 DATA SEGMENT BUFF DB How do you do?,0DH,0AH,$ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE START: MOV AX , DATA MOV DS , AX LEA DX , BUFF MOV AH , 9 INT 21H ,60,DOS系统功能调用,4、直接控制台输入输出(单字符输入/输出)6号功能 6号DOS功能实际上是1号和2号功能的组合； 当DL寄存器的内容为0FFH时，6号功能与1号功能同，即从键盘输入单个字符； 而当DL寄存器中放入字符的ASCII值，它就是2号功能。 用法： MOV AH，6 MOV DL，XX INT 21H,61,DOS系统功能调用,5、过程终止4CH号 该调用的功能是结束当前程序，并返回调用它的程序，如在DEBUG状态下运行，则返回DEBUG；如果在DOS下运行，则返回DOS。 在汇编语言程序结束处放上MOV AX ,4C00H和INT 21H两条指令，以利于程序执行完毕，返回操作系统控制。 用法： MOV AX, 4C00H INT 21H,62,DOS系统功能调用,6、 字符串输入0AH号调用 功能：字符串输入，直到回车键为止 调用： DS:DX指向缓冲区首地址 MOV AH,0AH INT 21H 说明： 该功能完成从键盘接收字符串存到指定区域，直到按下回车键； 缓冲区第一个字节为指定缓冲区的长度，第二个字节保留供DOS系统填入实际输入的字符个数，从第三个字节开始依次存放输入的字符 若实际输入字符个数少于定义的字节数，则多余字节填0 若实际输入字符个数多余定义的字节数，则多余字符丢弃。,63,宏汇编简介,宏：源程序中一段有独立功能的程序代码。 宏指令：用户自定义的指令。在编程时，将多次 使用的功能用一条宏指令来代替。,64,宏定义与宏调用,1、宏定义 宏指令名 MACRO ENDM 2、宏调用 宏指令名 ,65,宏展开：汇编程序把宏调用展开 宏定义体 复制到宏指令位置,实参代虚参 LOCAL中的标号 ?0000?ffff,宏定义： macro_name MACRO 形参表 ; 形参/虚参 LOCAL 标号表 ; 宏定义体 ENDM,宏调用： （必须先定义后调用） macro_name 实参表 ; 实参,宏定义与宏调用,66,宏定义与宏调用,例： MULTY MACRO OPR1，OPR2，RESULT ;宏定义 PUSH AX MOV AL, OPR1 MOV AH, OPR2 IMUL OPR2 MOV RESULT , AX POP AX ENDM DATA SEGMENT XX DB 12 YY DB 34 ZZ DW ? MULTY XX，YY，ZZ ;宏调用，实参替代虚参 ,67,子程序的调用,宏的定义与调用,68,符号1 后面的注释不予展开。 % 表达式 汇编程序将%后面的表达式转换为数字，并在展开期间用这个数取代形参。,宏汇编操作符： %,69,重复伪操作 REPT REPT 表达式 ;重复块 ENDM,重复汇编,用于连续产生完全相同或基本相同的一组代码。,不定重复伪操作 IRP/IRPC IRP 形参， ;重复块 ENDM IRPC 形参，字符串 ;重复块 ENDM,70,例：把字符A到Z的ASCII码填入数组TABLE,71,条件汇编,根据条件把一段源程序包括在汇编语言程序内或者排除在外。,IF 自变量 ; 为条件 ; 自变量满足条件则汇编此块 ELSE ; 自变量不满足条件则汇编此块 ENDIF,一般格式：,72,IF 表达式 ;表达式0，则汇编 IFE 表达式 ;表达式0，则汇编 IF1 ;在第一遍扫视期间满足条件 IF2 ;在第二遍扫视期间满足条件 IFDEF 符号 ;符号已定义，则汇编 IFNDEF 符号 ;符号未定义，则汇编 IFB ;自变量为空，则汇编 IFNB ;自变量不为空，则汇编 IFIDN , ;串1与串2相同 IFDIF , ;串1与串2不同,IFXX具体形式,73,74,习题与思考,下列语句在存储器中分别为变量分配多少字节空间？并画出存储空间的分配图。 VAR1 DB 10，2 VAR2 DW 5 DUP(?), 0 VAR3 DB HOW ARE YOU?, $ VAR4 DD -1, 1, 0 假定VAR1和VAR2为字变量，LAB为标号，试指出下列指令的错误之处。 （1）ADD VAR1，VAR2 （2）SUB AL，