汇编语言学习笔记（1）——微机基础

 

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1、常用数制

• 十进制数
  • 在汇编语言编程中，十进制数直接表示
  • 一般书写形式：(  )_D 或 (  )₁₀
• 二进制数
  • 计算机内部信息存储运算，输入/输出都是利用的二进制数
  • 在汇编语言编程中，二进制数XXX用XXXB来表示
  • 一般书写形式：(  )_B 或 (  )₂
• 十六进制数
  • 一般当二进制数很长时，改用等值的十六进制来表示
  • 范围（0~F）
  • 在汇编语言编程中，十六进制数XXX用XXXH来表示
  • 一般书写形式：(  )_H 或 (  )₁₆

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2、BCD码

• 计算机中采用二进制，但二进制书写、阅读不便，所以在输入输出时人们仍习惯使用十进制；
• 采用二进制数对每一位十进制数字进行编码来 表示一个十进制数，这种数叫做BCD码；
• BCD码有多种形式，最常用的是8421BCD码， 它是用4位二进制数对十进制数的每一位进行编码，这4位二进制码的值就是被编码的一位十进制数的值； 

十进制数	8421BCD	5421BCD	2421BCD	余3BCD	格雷码
0	0000	0000	0000	0011	0000
1	0001	0001	0001	0100	0001
2	0010	0010	0010	0101	0011
3	0011	0011	0011	0110	0010
4	0100	0100	0100	0111	0110
5	0101	1000	1011	1000	0111
6	0110	1001	1100	1001	0101
7	0111	1010	1101	1010	0100
8	1000	1011	1110	1011	1100
9	1001	1100	1111	1100	1000

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 3、数制转换

•  二、八、十六进制->十进制
  • 每位的数值和该位的权值相乘，再累加
• 二进制->十六进制
  • 四位二进制数为一组，每组用等值的十六进制代换
• 十六进制->二进制
  • 一位十六进制数用等值的四位二进制数代换
• 十进制->二进制
  • 整数：除２取整，直到商为零为止，倒排
  • 小数：乘2取整，直到乘积的小数部分为0时止，顺排

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4、非数值型信息编码方法

• ASCII码
  • 在计算机中除了数值之外，还有一类非常重要的数据，那就是字符，计算机常用的输入／输出设备有 键盘、显示器、打印机，它们处理的数都是人熟悉 的字符,有英文的大小写字母，数字符号（0，1，…， 9）以及其他常用符号（如：%、+等）。
  • 在计算机中，这些符号都是用二进制编码的形式表示，每一个字符被赋予一个惟一固定的二进制编码。 目 前，一 般都是采用美国标准信息交换码（ASCII），它使用七位二进制编码来表示一个符号。由于用七位码来表示一个符号，故该编码方案中共有128个符号。
  • 计算机常用的输入／输出设备有键盘、显示器、打印机。 数字、字母、符号的输入／输出均采用标准 ASCII码

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 5、数值型信息编码方法（码制）

• 真值：指在一定的时间及空间(位置或状态)条件下，被测量所体现的真实数值。
• 机械数：把二进制数的最高位定义为符号位，其余位为数值位。符号位为0表示正数,符号位1表示负数。 符号位和数值位在一起表示一个数，称为机器数。
• 机械数的3种表示方式
  • 原码：原码表示的有符号数，最高位为符号位，数值位部分就是该数的绝对值
  • 反码：反码表示的有符号数，也是把最高位规定为符号位，但数值部分对于正数是其绝对值，而对于负数则是其绝对值按位取反（即1变0，0变1）
  • 补码：补码表示的有符号数，对于正数来说同原码、反码一样，但负数的数值位部分为其绝对值按位取反后末位加1所得。
• 机器数比真值数多一个符号位
• 没有负零的补码，或者说负零的补码 与正零的补码相同
• 由于补码表示的机器数更适合运算，为此， 计算机系统中负数一律用补码表示
• 机器数的数值范围
  • 设机器数字长=n位,用来表示整数
  • 则n位原码数,其真值范围为 －（2^n-1 -1） ～ +（2^n-1－1）
  • 则n位反码数,其真值范围为 －（2^n-1 -1） ～ +（2^n-1－1）
  • 则n位补码数,其真值范围为 －2^n-1 ～ +（2^n-1 －1）
  • 则n位无符号数,其真值范围为 0 ～ +（2ⁿ －1）
• 整数补码计算
  • 模：一个计量器的最大容量称为该计量器的“模”，例如四位计数器能存0000～1111共十六个数，所以模 = 2⁴
  • 整数补码加减计算：
  • 条件：(1) 符号位参加运算；(2) 以2n为模（ｎ为字长）；（3）－2^n-1 ≤ x, y, x+y ,x－y < +2^n-1
  • 公式：（x + y）_补 = （x）_补 +（y）_补

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6、溢出与进位

• 进位：运算后，最高位向更高位的进位值
• 溢出：运算结果超出了运算器所能表示的范围
• 计算机表示进位和溢出：

 

• • 运算器一律把操作数看成是有符号数
  • 最高位的进位值保存在“进位标志寄存器” 中,有进位则进位标志为1 （CF = 1 )
  • 加数、被加数的最高位相同，且和结果的最 高位相异，则溢出标志为1（OF = 1）

 

•  溢出的判断
  • 如果参与运算的数是无符号数，则判进位标志， 进位标志=1，表示溢出
  • 如果参与运算的数是有符号数，则判溢出标志， 溢出标志=1，表示溢出

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7、计算机基本组成

• 硬件和软件
• 微机硬件结构：

• • 以CPU为核心通过3条总线连接存储器、I/O接口
  • 总线:总线是CPU与存储器、I/O接口交换信息 的公共通道
  • I/O接口： CPU与外设的接口电路 
• 总线的划分：
  • 地址总线：传输CPU访问存储器， 访问I/O端口的地址信号，通常是单向总线
  • 数据总线：传输CPU读/写内存， 读写I/O端口时的数据，通常是双向总线
  • 控制总线：CPU发出的控制命令， 或外部向CPU提出的请求，大部分是单向总线，少数是双向
• 术语：
  • 读：即输入,信息从外部→CPU
  • 写：即输出,信息从CPU→外部
  • 读内存：从存储器某单元取信息→CPU
  • 写内存：信息写入存储器某单元
• 计算机工作过程
  • 程序由多条有逻辑关系的指令组成，指令的长度不等（一般为1～4字节），指令是程序员发出的，计算机能识别的，通知CPU执行某种操作的命令
  • 计算机的工作就是逐条执行由指令构成的程序
  • 程序和数据均以二进制代码的形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式
  • 计算机按程序的流程自动地连续取出 指令并执行之
  • 为实现自动连续地执行程序，控制器设置一程序计数器PC，它可根据指令的长度自动增量（总是指向下一条指令）。只要给出程序中第一条指令的地址，控制器就可依据存储程序中的指令顺序周而复始地取指令、译码、 执行，直到完成全部指令操作为止， 即控制器通过指令流的串行驱动实现程序控制

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