汇编语言学习笔记 - 第一章

第 1 章 基础知识

1.1 机器语言

• 机器语言是机器指令的集合，电子计算机的机器指令是一列二进制数字。
• CPU (中央处理单元) 可以i执行机器指令，进行运算。是一种微处理器。
• 每一种微处理器，由于硬件设计和内部结构的不同，就需要用不同的电平脉冲来控制，使它工作。所以每一种微处理器都有自己的机器指令集，即机器语言。

举例：
应用 8086CPU 完成运算 s = 768 + 12288 - 1280，机器码如下：
101110000000000000000011
000001010000000000110000
001011010000000000000101

1.2 汇编语言的产生

• 汇编语言的主体是汇编指令。
• 寄存器是 CPU 种可以存储数据的器件，一个 CPU 中有多个寄存器，如 AX, BX。
• 由于计算机只能读懂机器指令，我们还需要一个能够将汇编指令转换成机器指令的翻译程序，即编译器。工作过程如下图。

举例：
操作：寄存器 BX 的内容送到 AX 中
机器指令：1000100111011000
汇编指令：mov ax, bx

1.3 汇编语言的组成

汇编语言发展至今，有以下 3 类指令组成。

• 汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码。
• 伪指令：没有对应的机器码，由编译器执行，计算机并不执行。
• 其它符号：如 + - * / 等，由编译器识别，没有对应的机器码。

说明： 汇编语言的核心是汇编指令，它决定了汇编语言的特性。

1.4 存储器

数据或程序

硬盘

存储器即内存

CPU

说明： 指令和数据在存储器即内存中存放。

1.5 指令和数据

• 指令和数据是应用上的概念，在内存或磁盘上，两者并无区别，都是二进制信息。

举例：内存中二进制信息，计算机可以把它看作数据，也可以将其看作程序。
1000100111011000 --> 89D8H （数据）
1000100111011000 --> mov ax, bx （程序）

1.6 存储单元

信息单元	单位	说明
位	Bit	最小信息单位，表示一位二进制数（0或1）
字节	Byte	8个bit组成（1 Byte = 8 Bit），表示 8 位二进制数
字	Word	两个字节组成，表示 16 位二进制数，分为高字节和低字节

• 一个存储器有 128 个存储单元，它可以存储 128 个Byte。
• 1 KB = 1024 B 1 MB = 1024 KB 1 GB = 1024 MB 1 TB = 102 GB(其中 B 表示 Byte)

1.7 CPU 对存储器的读写

1. 总线

• 总线是专门连接 CPU 和其它芯片的导线。
• 总线从逻辑上分为三类：地址总线、控制总线和数据总线。

2. 读写操作

举例：

• CPU 从 3 号单元中读取数据的过程如下：
  1.CPU 通过地址线将地址信息 3 发出
  2.CPU 通过控制线发出内存读命令，选中存储器芯片，并通知它，将要从中读取数据
  3.存储器将 3 号单元中的数据8通过数据线送入 CPU
• 写操作
  1.CPU 通过地址线将地址信息 3 发出
  2.CPU 通过控制线发出内存写命令，选中存储器芯片，并通知它，要向其中写入数据
  3.CPU 通过数据线将数据 26 送入内存的 3 号单元中

发出地址信息

发出读/写命令

从某个存储单元读取/写入数据

CPU

地址线

内存

控制线

数据线

1.8 地址总线

• 由于 CPU 是通过地址总线来指定存储器单元的。可见地址总线上能传送多少个不同的信息，CPU 就可以对多少个存储单元进行寻址。
• 1 个 CPU 有 N 根地址线，则可以说这个 CPU 的地址总线的宽度为 N。这样的 CPU 最多可以寻找 2 的 N 次方个内存单元。

举例：比如一个 CPU 有 10 根地址线，每根导线有两种可以传送的稳定状态，即高电平或是低电平（二进制数 1 或 0），10 根导线可以传送 10 位二进制数据。数据最小数为 0，最大数为 1023。

1.9 数据总线

• CPU 与内存或其它器件之间的数据传送是通过数据总线来进行的。
• 数据总线的宽度决定了 CPU 与外界的数据传送速度。（8 根数据总线一次可传送一个 8 位二进制数据，即一个字节；16 根数据总线一次可传送两个字节）
• 8088 CPU 的数据总线宽度为 8，8086CPU 的数据总线宽度为 16。

举例：8088CPU 和 8086CPU 向内存写入数据 89D8。（写入数据时高字节在下，低字节在上）

1.10 控制总线

• CPU 对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。
• 这里的控制总线是个总称，控制总线是一些不同控制线的集合。
• 控制总线的宽度决定了 CPU 对外部器件的控制能力。有多少根控制总线，意味着 CPU 提供了对外部器件的多少种控制。
• 前面所讲的内存读或写命令是由几根控制线综合发出的，其中一根称为“读信号输出”的控制线负责由 CPU 向外传送读信号，CPU 向该控制线上输出低电平表示将要读取数据；有一根称为“写信号输出”的控制线则负责传送写信号。

第 1 章小结