1、汇编语言及编程实例电子教案第四章 汇编语言程序设计回顾：8086的内部结构、寄存器功能和工作过程，指令格式、寻址方式和功能。本讲重点：了解汇编的概念及其方法, 掌握汇编程序的基本格式，常用运算符的使用方法，汇编的步骤。4.1汇编语言的基本元素一、汇编语言的语句格式 由汇编语言编写的源程序是由许多语句(也可称为汇编指令)组成的。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 ；注解其中用方括号括起来的部分，可以有也可以没有。每部分之间用空格(至少一个)分开，一行最多可有132个字符。1. 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
2、 ； 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。2. 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。3. 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，例如： RET ；无操作数 COUNT： INC CX ；一个操作数 如果是伪指令，则可能有多个操作数，例如： COST DB 3，4，5，6，7 ；5个操作数 MOV AX，BP+4 ；第二个操作数为表达式4. 注
3、解 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。二、汇编语言的运算符1. 算术运算符、逻辑运算符和关系运算符算术运算符可以应用于数字操作数，结果也是数字。而应用于存储器操作数时，只有、 运算符有意义。2. 取值运算符SEG、OFFSET、TYPE、SIZE和LENGTH SEG和OFFSET分别给出一个变量或标号的段地址和偏移量。例如，定义： SLOT DW 25则： MOV AX，SLOT；从SLOT地址中取一个字送入AXMOV AX，SEG SLOT；将SLOT所在段的段地址送入AXMOV AX，OFFSET SLOT；将SLOT所在段的段内偏移地址送AX TYPE操作符返回
4、一个表示存储器操作数类型的数值。各种存储器地址操作数类型部分的值如表4-1所示。表4-1存储器操作数的类型属性及返回值字节1字2双字4NEAR1FAR2 LENGTH和SIZE操作符只应用于数据存储器操作数。（用DB/DW/DD等定义的操作数）LENGTH返回一个与存储器地址操作数相联系的单元数，SIZE操作数返回一个为存储器操作数分配的字节数。例如：若 MULT-WORD DW 50DUP（0）则 LENGTH（MULT-WORD）=50SIZE（MULT-WORD）=100注意：SIZE（X）=（LENGTH X）* （TYPE X）3. 属性运算符 属性运算符用来给指令中的操作数指定一个
5、临时属性，而暂时忽略当前的属性。常用的有：(1) 合成运算符PTR它作用于操作数时，则忽略了操作数当前的类型(字节或字)及属性(NEAR或FAR)，而给出一个临时的类型或属性，一般格式：类型 PTR 表达式功能：建立一个存储器地址操作数，它与其后的存储器地址操作数有相同的段地址偏移量，但有不同的类型。例如：SLOT DW 25 此时SLOT已定义成字单元。若我们想取出它的第一个字节内容，则可用PTR对其作用，使它暂时改变为字节单元，即 MOV AL，BYTE PTR SLOT三、表达式 由运算符和操作数组成的序列，在汇编时产生一个确定的值。这个值可以仅表示一个常量，也可以表示一个存储单元的偏移
6、地址，相应的表达式称为常量表达式和地址表达式。1. 常数 汇编语言语句中出现的常数可以有7种： 二进制数 后跟字母B，如01000001B。 八进制数 后跟字母Q或O，如202Q或202O。 十进制数 后跟D或不跟字母，如85D或85。 十六进制数 后跟H，如56H，0FFH。注意，当数字的第一个字符是AF时，在字符前应添加一个数字0，以示和变量的区别。 另有，十进制浮点数、十六进制实数、字符和字符串2. 常量操作数 常量操作数是一个数值操作数，一般是常量或者是表示常量的标识符。可以为数字常量操作数或字符串常量操作数。前者可采用二进制、八进制、十进制或十六进制等计数形式；而后者则为相应字符的A
7、SCII码。3. 存储器操作数存储器操作数是一个地址操作数，代表一个存储单元的地址，通常以标识符的形式出现。存储器操作数可以分为变量及标号两种类型，如果存储器操作数所代表的是某个数据在数据段、附加段或堆栈段中的地址，那么这个存储器操作数就称为变量；如果存储器操作数所代表的是某条指令代码在代码段中的地址，那么这个存储器操作数称为标号。变量所对应的存储单元内容在程序的运行过程中是可以改变的，标号通常作为转移指令或调用指令的目标操作数，在程序运行过程中不能改变。 存储器操作数有三个方面的属性。 (1) 段地址：即存储器操作数所对应的存储单元所在段的段地址； (2) 偏移地址：即存储器操作数所对应的存
8、储单元在所在段内的偏移地址； (3) 类型：变量的类型是相应存储单元所存放的数据项的字节数；而标号的类型则反映了相应存储单元地址在作为转移或调用指令的目标操作数时的寻址方式，可有两种情况，即 NEAR和FAR。具体值可见表4-14. 常量表达式由常量操作数及运算符构成,在汇编时产生一个常量。如PORT、VAL1、 OFFSET SUM、SEG SUM、TYPE CYCLE等。5. 地址表达式由存储器操作数与运算符构成，必须有明确的物理意义。 例如 SUM2、CYCLE5表达式SUM2、CYCLE5的值仍然是一个存储器操作数，该存储器操作数的段地址与类型属性分别与存储器操作数SUM及CYCLE相
9、同，但偏移地址分别比SUM及CYCLE大2或小5。表达式是在汇编时计算的，而变量单元的内容在程序的运行过程中可以改变。四、汇编语言程序汇编步骤汇编语言程序要能在机器上运行，还必需将汇编源程序汇编成可执行程序。为此必须完成以下几个步骤。 1. 编辑源程序2. 调用宏汇编对源程序进行汇编3. 对目标程序进行连接 4. 运行可执行程序并调试 【习题与思考】1.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 5DUP（？），0 VAR3 DB HOW ARE YOU？，$ VAR4 DD -1，1，02. 假定VAR1和VAR2为字变量
10、，LAB为标号，试指出下列指令的错误之处。 （1）ADD VAR1，VAR2 （2）SUB AL，VAR1 （3）JMP LABSI （4）JNZ VAR13. 对于下面的符号定义，指出下列指令的错误。 A1 DB ？ A2 DB 10 K1 EQU 1024 （1） MOV K1，AX （2）MOV A1，AX（3）CMP A1，A2 （4）K1 EQU 20484.2 伪指令【回顾】汇编的概念及其方法, 掌握汇编程序的基本格式。8086/8088的指令格式。【本讲重点】了解伪指令的功能，掌握定义数据、符号、段、过程等伪指令的使用方法，能编写格式正确的汇编程序。4.2 伪指令伪指令用来对汇编
11、程序进行控制，对程序中的数据实现条件转移、列表、存储空间分配等处理，其格式和汇编指令一样，但一般不产生目的代码，即不直接命令CPU去执行什么操作。一、定义数据伪指令 该类伪指令用来定义存储空间及其所存数据的长度。 DB：定义字节，即每个数据是1个字节。 DW：定义字，即每个数据占1个字(2个字节)。 DD：定义双字，即每个数据占2个字。低字部分在低地址，高字部分在高地址。 DQ：定义4字长，即每个数据占4个字。 DT：定义10个字节长，用于压缩式十进制数，例如：DATA1 DB 5，6，8，100 DATA2 DW 7，287TABLE DB ? ；表示在TABLE单元中存放的内容是随机的；当
12、一个定义的存储区内的每个单元要放置同样的数据时，可用DUP操作符。一般格式：COUNT DUP（？），COUNT 为重复的次数，“（）”中为要重复的数据。如：BUFFER DB 100 DUP(0) ；表示以BUFFER为首地址的100个字节中存放00H数据BUFFER1 DB 100 DUP（3，5，2DUP（10），35），24，NUM）想一想存储区的情况？二、符号定义伪指令EQU、=、及PURGE 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：TIMES EQU 50 DATA DB TIMES DUP(?) 上述两个语句实际等效于如下一条语句：
13、DATA DB 50 DUP(?) “=”伪指令可给初始变量赋值。如：COUNT=100 ；COUNT=100TIME=50 ；TIME=50 PURGE伪指令用于释放由EQU伪指令定义的变量，使这些变量可以被重新定义。 PURGE TIMES ; 释放TIMES变量 TIMES EQU 2 ; 重新定义三、段定义伪指令SEGMENT和ENDS 一般来说，一个完整的汇编源程序由3个段组成，即堆栈段、数据段和代码段。段定义伪指令可将源程序划分成若干段，以便生成目的代码和连接时将各同名段进行组合。 段定义伪指令一般格式为 ： 段名 SEGMENT 定位类型 组合类型 类别 段名 ENDS SEGM
14、ENT和ENDS应成对使用，缺不可。其中段名是不可省略的。其它是可选项，是赋予段名的属性，可以省略。例如： DATA SEGMENT DW 20DUP(?)DATA ENDS四、设定段寄存器伪指令ASSUME一般格式： ASSUME 段寄存器：段名，段寄存器：段名，功能：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。在段名中，CODE表示代码段，DATA表示数据段，STACK表示堆栈段。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。因此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
15、不可缺少的。例如，CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA，SS：STACK MOV AX，DATA ；DATA段值送AX MOV DS，AX ；AX内容送DS，DS才有实际段值CODE ENDS 当程序运行时，由于DOS的装入程序负责把CS初始化成正确的代码段地址，SS初始化为正确的堆栈段地址，因此用户在程序中就不必设置。但是，在装入程序中DS寄存器由于被用作其它用途，因此，在用户程序中必须用两条指令对DS进行初始化，以装入用户的数据段地址。当使用附加段时，也要用MOV指令给ES赋段地址。五、定义过程的伪指令PROC和ENDP在程序设计中，可将具有一定功能的程序
16、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，其格式为： 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。 例如一个延时100ms的子程序，其过程可定义如下， DELAY PROC PUSH BX PUSH CX MOV BL，10 ；延时10ms，改变BL和CX中的值，
17、即可改变延时时间。AGAIN： MOV CX，2801 ； WAIT； LOOP WAIT DEC BL JNZ AGAIN POP CX POP BX RETDELAY ENDPCALL DELAY ；调用该过程 远过程调用时被调用过程必定不在本段内。例如，有两个程序段，其结构如下： CODE1 SEGMENT ASSUME CS：CODE1 FARPROC PROC FAR RET FARPROC ENDP CODE1 ENDS CODE2 SEGMENT ASSUME CS：CODE2CALL FARPROC.CODE2 ENDSCODE1 段中的FARPROC 过程被另一段CODE2调
18、用，故为远过程。六、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，而汇编程序汇编到该宏指令时，仍会产生源程序所需的代码。宏指令的一般格式为：宏指令名 MACRO 形式参量表 宏体 ENDM例如：SHIFT MACRO MOV CL，4 SAL AL，Cl ENDM 这样定义以后，凡是要使AL中内容左移4位的操作都可用一条宏指令SHIFT来代替。宏指令与子程序有许多类似之处。它们都是一段相对独立的、完成某种功能的、可供调用的程序模块，定义后可多次调用。但在形成目的代码时，子程序只形成一段目的代码，调用时转来执行。而宏指令是将形成的目的
19、代码插到主程序调用的地方。因此，前者占内存少，但执行速度稍慢；后者刚好相反。七、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。 一般格式： ORG 例如：DATA SEGMENT BUFF1 DB 23，56H，EOF ORG 2000H BUFF2 DB STRING DATA ENDS上述变量定义中，BUFF1从DATA段偏移地址为0的单元开始存放，而BUFF2则从DATA段偏移为2000H的单元开始存放，两者不是连续存放。八、汇编结束伪指令END 该伪指令表示源程序的结束令汇编程序停止汇编。因此，任何一个完整的源程序均应有END指令。一般格式： END 表
20、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。习题与思考：1数据定义语句如下所示: FIRST DB 90H，5FH，6EH，69H SECOND DB 5 DUP(?) THIRD DB 5 DUP(?) FORTH DB 5 DUP(?)自FIRST单元开始存放的是一个四字节的十六进制数(低位字节在前),要求:（1）编一段程序将这个数左移两位、右移两位后存放到自SECOND开始的单元(注意保留移出部分。（2）编一段程序将这个数求补以后存放到自FORTH开始的单元。2试编程序将内存从40000H到4BFFFH的每个单元中均写入55H，并
21、再逐个单元读出比较，看写入的与读出的是否一致。若全对，则将AL置7EH；只要有错，则将AL置81H。3在当前数据段4000H开始的128个单元中存放一组数据，试编程序将它们顺序搬移到A000H开始的顺序128个单元中，并将两个数据块逐个单元进行此较；若有错将BL置00H;全对则将BL置FFH，试编程序。3.3汇编程序设计【回顾】8086的指令系统，汇编程序的基本格式，伪指令的功能，汇编程序的正确格式。【本讲重点】掌握汇编程序的分析与设计方法（包括分支程序和循环程序）一、简单程序设计简单程序设计是没有分支，没有循环的直线运行程序，程序执行按照IP内容自动增加的顺序进行。【例1】 利用查表法计算平
22、方值。已知0 9的平方值连续存在以SQTAB开始的存储区域中，求SUR单元内容X的平方值，并放在DIS单元中。假定0X 9且为整数。分析：建立平方表，通过查表完成。STACK SEGMENT DB 100 DUP（？）STACK ENDSDATA SEGMENT SUR DB ？ DIS DB ？ SQTAB DB 0，1，4，9，16，25，36，49，64，81 ; 09的平方表DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA，SS：STACK，ES：DATABEGIN：PUSH DS MOV AX，0 PUSH AX ；保证返回DOS， MOV A
23、X，DATA MOV DS，AX ；为DS送初值 LEA BX，SQTAB ；以下程序部分完成查表求平方值 MOV AH，0 ；亦可用查表指令完成（如下程序段） MOV AL，SUR ；AL=X LEA BX, SQTAB ADD BX，AX ； MOV AL, SUR MOV AL，BX ； XLAT MOV DIS，AL ； MOV DIS, ALCODE ENDS END BEGIN【例2】已知Z=(X+Y)-(W+Z)，其中X，Y，Z，W均为用压缩BCD码表示的数，写出程序。分析：这也是一种典型的直线程序，在这里要注意是BCD数相加，要进行十进制调整。具体程序如下： MOV AL，Z
24、MOV BL，W ADD AL，BL DAA MOV BL，AL ； BL=（W+Z） MOV AL，X MOV DL，Y ADD AL，DL ； AL=（X+Y） DAA ；十进制调整 SUB AL，BL ； AL=（X+Y）-（Z+W） DAS ；十进制调整 MOV Z，AL ；结果送Z 二、分支程序设计分支程序的基本思想是根据逻辑判断的结果来形成程序的分支，如图，若A成立，则执行P1；否则执行P2。 【例3】 试编写程序段，实现符号函数。分析：变量X的符号函数可表示为： 1 X0Y= 0 X=0-1 X0 程序可通过对符号标志的判别来确定执行哪一分支。START： MOV AX，BUFF
25、ER ；（BUFFER）=X OR AX，AX JE ZERO ；X0,则转ZERO JNS PLUS ；X为正数，则转PLUS MOV BX，0FFFFH ；X为负数，则1送BX表4-2 子程序R1R8的入口地址表P1子程序R1的入口偏移地址P2子程序R2的入口偏移地址P3子程序R3的入口偏移地址.P7子程序R7的入口偏移地址P8子程序R8的入口偏移地址 JMP CONT1ZERO： MOV BX，0 JMP CONT1PLUS： MOV BX，1CONT1： 【例4】 利用表实现分支根据AL中各位被置位情况，控制转移到8个子程序P1P8之一中去。转移表的结构如表4-2所示。分析：对于这种程
26、序关键要找出每种情况的转移地址，从图中可见表地址=表基地址+偏移量, 而偏移量可由AL各位所在位置*2求得。DATA SEGMENTBASE DW SR0，SR1，SR2，SR3， SR4，SR5，SR6，SR7DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA，ES：DATABEGIN： PUSH DS XOR AX，AX PUSH AX MOV AX，DATA MOV DS，AX LEA BX，BASE ；表头送BX IN AL，PORT GETBIT： RCR AL，1 ；右移一位 JC GETAD ；移出位是1？ INC BX INC BX ；修改
27、指针 JMP GETBI GETAD： JMP WORD PTRBX ；实现散转CODE ENDS END BEGIN根据跳转表构成方法不同，实现分支的方法也有所改变，下面有三个问题希望大家思考：(1) 若跳转表地址由段值和偏移量四个字节构成，程序应如何实现？(2) 若跳转表中的内容由JMP OPRD指令构成，表的结构应如何组织、程序如何实现？(3) 上述程序若不用间接跳转指令，而改为直接跳转，程序如何变动？【例5】 将内存中某一区域的原数据块传送到另一区域中。分析 这种程序若源数据块与目的数据块之间地址没有重叠，则可直接用传送或串操作实现；若地址重叠，则要先判断源地址+数据块长度是否小于目的
28、地址，若是，则可按增量方式进行，否则要修改指针指向数据块底部，采用减量方式传送。程序如下：DATA SEGMENTSTR DB 1000DUP（？）STR1 EQU STR+7STR2 EQU STR+25STRCOUNT EQU 50DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK STACKSTAPN DB 100DUP（？）STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA，ES：DATA，SS：STACKGOO PROC PUSH DS SUB AX，AX PUSH AX MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV ES
29、，AX MOV AX，STACK MOV SS，AX MOV CX，STRCOUNT MOV SI，STR1 MOV DI，STR2 CLD PUSH SI ADD SI，STRCOUNT-1 CMP SI，DI POP SI JL OK STD ADD SI，STRCOUNT-1 ADD DI，STRCOUNT-1OK： REP MOVSB RETGOO ENDPCODE ENDS END GOO 图4-4 循环结构示意图三、循环程序设计 循环程序是经常遇到的程序结构，一个循环结构通常由以下几个部分组成。 1. 循环初始化部分 一般要进行地址指针、循环次数及某标志的设置，相关寄存器的清零等操作。只有正确地进行了初始化设置， 循环程序才能正确运行，及时停止。2. 循环体 是要求重复执行的程序段部分，对应于要求重复执行的操作。 3. 循环控制部分 由该部分修改并判断控制循环的条件是否满足。以决定是否继续循环。 4. 循环结束部分 如保存循环运行结果等。 循环程序有两种结构形式，一种是DOWHILE结构，另一种是DOUNTIL结构。前者把循环控制部分放在循环体的前面，先判断执行循
