预备知识课件.pptx

08 四月 20241第第1章章 预备知识预备知识1.1 汇编语言的由来及其特点汇编语言的由来及其特点1.2 数据的表示和类型数据的表示和类型08 四月 202421.1 汇编语言的由来及其特点汇编语言的由来及其特点计算机编程语言的发展过程计算机编程语言的发展过程计算机对各种语言的执行过程计算机对各种语言的执行过程机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言编译编译一对多一对多汇编汇编一对一一对一高级语言高级语言机器指令序列机器指令序列汇编语言汇编语言机器指令序列机器指令序列08 四月 202431.1.1 机器语言机器语言机器指令机器指令：CPU能能直接识别并执行直接识别并执行的指令；的指令；由由0、1二进制代码二进制代码形式表示，一条指令为计算机的一个基本操形式表示，一条指令为计算机的一个基本操作；作；每条指令包括每条指令包括操作码操作码和和操作数操作数两部分，指挥计算机的操作；两部分，指挥计算机的操作；计算机的指令系统：指某计算机中计算机的指令系统：指某计算机中机器指令机器指令的集合；的集合；与与CPU的硬件设计相关，不同的的硬件设计相关，不同的CPU具有不同的指令系统。具有不同的指令系统。机器语言的特点机器语言的特点直接作用于硬件的指令，执行效率高；直接作用于硬件的指令，执行效率高；指令不直观，编写、调试非常麻烦，程序可读性不强。指令不直观，编写、调试非常麻烦，程序可读性不强。08 四月 202441.1.2 汇编语言汇编语言汇编指令：用汇编指令：用助记符助记符描述的指令；描述的指令；汇编指令与机器指令一一对应；汇编指令与机器指令一一对应；汇编语言指令系统：汇编语言指令系统：包括包括汇编指令汇编指令、伪指令伪指令、宏指令宏指令三大类指令；三大类指令；汇编语言程序汇编语言程序使用汇编语言指令系统中的指令编写的应用程序；使用汇编语言指令系统中的指令编写的应用程序；汇编程序汇编程序将汇编语言程序翻译成机器语言程序的系统软件；将汇编语言程序翻译成机器语言程序的系统软件；常用的汇编程序为常用的汇编程序为MASM（宏汇编程序）。（宏汇编程序）。08 四月 20245高级语言高级语言高级语言是指用高级语言是指用与自然语言相近与自然语言相近的符号描述指令的语言。的符号描述指令的语言。基本脱离了硬件系统，更容易学习和掌握；基本脱离了硬件系统，更容易学习和掌握；例如：例如：C+、Delphi、Java、C#采用高级语言编写的程序不能直接被计算机识别，必须采用高级语言编写的程序不能直接被计算机识别，必须“翻翻译译”成机器语言才可执行，常用两种转换方法：成机器语言才可执行，常用两种转换方法：解释程序：一边执行一边解释程序：一边执行一边“翻译翻译”；编译程序：执行之前一次性编译程序：执行之前一次性“翻译翻译”。08 四月 202461.1.4 汇编语言程序的特点汇编语言程序的特点优点：优点：执行效率高，程序的可读性较机器语言强。执行效率高，程序的可读性较机器语言强。缺点：缺点：与机器相关，可移植性较差；与机器相关，可移植性较差；汇编指令功能不强，程序编写复杂，且汇编指令功能不强，程序编写复杂，且Debug调试麻烦。调试麻烦。汇编语言程序的应用领域汇编语言程序的应用领域适用的领域：与硬件相关、需要突破系统瓶颈的场合；适用的领域：与硬件相关、需要突破系统瓶颈的场合；不宜使用的领域：有适合的高级语言开发环境的场合。不宜使用的领域：有适合的高级语言开发环境的场合。08 四月 202471.2 数据的表示和类型数据的表示和类型1.2.1 数值数据的表示数值数据的表示1.2.2 非数值数据的表示非数值数据的表示1.2.3 基本数据类型基本数据类型08 四月 20248数据的分类数据的分类按数制分：按数制分：十进制（十进制（D）、二进制（）、二进制（B）、十六进制（）、十六进制（H）；）；按数据格式分：按数据格式分：真值、机器数；真值、机器数；按小数点位置是否固定分：按小数点位置是否固定分：定点数（定点小数和定点整数）、浮点数；定点数（定点小数和定点整数）、浮点数；按能否表示负数分：按能否表示负数分：无符号数、有符号数；无符号数、有符号数；字符表示字符表示ASCII码、码、BCD码（码（8421码）码）08 四月 20249机器数机器数计算机内部对数据的表示方法；计算机内部对数据的表示方法；固定长度的二进制编码；固定长度的二进制编码；n一般以字节（一般以字节（8位）为单位；位）为单位；n没有没有10位、位、15位位的机器数；的机器数；可以表示数值、字符、指令可以表示数值、字符、指令；机器数的位数一般为机器数的位数一般为8位、位、16位、位、32位等；位等；运算、存储时，位数不足可以进行运算、存储时，位数不足可以进行数据位数扩展数据位数扩展；1.2.1 数值数据数值数据原码原码符号位：符号位：0正，正，1负；负；数值位：与数据真值相同；数值位：与数据真值相同；反码反码正数：正数：与原码相同；与原码相同；负数：负数：符号位符号位1；数值位数值位真值数值各位取反，末位加真值数值各位取反，末位加1；补码补码正数：正数：与原码相同；与原码相同；负数：负数：符号位符号位1；数值位数值位真值数值各位取反，末位加真值数值各位取反，末位加1；08 四月 202410补码的常用表示补码的常用表示机器内部的二进制数据，一般用十六进制数据表示；机器内部的二进制数据，一般用十六进制数据表示；4位二进制可转换为位二进制可转换为1位十六进制数据；位十六进制数据；例如：例如：0101B5H、10（）（）11B0BH-1（8位位0FFH、16位位0FFFFH）表示：数据所有位为表示：数据所有位为1；负的最小值（负的最小值（8位位80H、16位位8000H）表示：最高位为表示：最高位为1，其他位为，其他位为0；08 四月 20241108 四月 202412编码的数据位数扩展编码的数据位数扩展扩展原因扩展原因两个不同位数的编码运算，需要符号位与数值位分别对齐；两个不同位数的编码运算，需要符号位与数值位分别对齐；用位数少的数据为位数多的寄存器或存储单元赋值；用位数少的数据为位数多的寄存器或存储单元赋值；扩展原则扩展原则保持保持数据性质数据性质和和数值大小数值大小不变；不变；扩展方法扩展方法在在符号位与数值位之间符号位与数值位之间添加添加0或者或者1；08 四月 202413数据编码位数扩展方法数据编码位数扩展方法原码扩展：原码扩展：无论符号位为无论符号位为0或或1，原码扩展都做补，原码扩展都做补0操作。操作。补码扩展：补码扩展：若符号位为若符号位为0，则补，则补0；若符号位为；若符号位为1，则补，则补1。例如：例如：原码原码0011 0111补码补码0011 0111 原码原码1011 1100补码补码1011 1100 0000 0000 0011 0111000 0000 0 0000 0000 0011 0111000 0000 0 1000 0000 0011 1100000 0000 0 1000 0000 0011 1100111 1111 108 四月 202414思考：思考：如何将一个二进制数据从较多位数压缩到较少位数？如何将一个二进制数据从较多位数压缩到较少位数？假定从假定从16位数据压缩到位数据压缩到8位数据；位数据；确定是否可压缩：确定是否可压缩：n原码：符号位与数值位之间有连续的原码：符号位与数值位之间有连续的8个个0；n补码：符号位与数值位之间有连续的补码：符号位与数值位之间有连续的8个符号位；个符号位；压缩数据位数：压缩数据位数：n删去符号位与数值位之间的删去符号位与数值位之间的8个个0或或1；08 四月 2024151.2.2 非数值数据的表示（非数值数据的表示（1/2）ASCII码（美国信息交换标准码）码（美国信息交换标准码）一种国际上通用的，一种国际上通用的，7位的字符二进制编码（最高位为位的字符二进制编码（最高位为0）；）；键盘上可输入的字符都键盘上可输入的字符都具有一个对应的具有一个对应的ASCII码，码，包括包括可见字符可见字符和和控制字符控制字符。常用的常用的ASCII码（码（牢记牢记）数字字符数字字符大小写字母字符大小写字母字符常用控制字符常用控制字符ASCII码码 编码数据编码数据 对应字符对应字符 相关联的相关联的011 000030H01 9100 0001 41HAB Z110 000161Hab z010 0100 24H$010 0000 20H空格空格000 1010 0AH换行换行000 11010DH回车回车08 四月 2024161.2.2 非数值数据的表示（非数值数据的表示（2/2）BCD码：码：二二-十进制编码十进制编码的一种常用表示方法；的一种常用表示方法；使用二进制编码表示十进制数据的常用方法；使用二进制编码表示十进制数据的常用方法；BCD码又称为码又称为8421码；码；4位二进制表示一位十进制数值；位二进制表示一位十进制数值；n其中其中10种有效编码，种有效编码，6种无效编码（种无效编码（10101111）；）；从高到低各位的权值分别为从高到低各位的权值分别为8、4、2、1；BCD码的主要用途：码的主要用途：表示字符含义的数字，如电话号码、邮政编码；表示字符含义的数字，如电话号码、邮政编码；表示十进制的数值，如十进制数值表示十进制的数值，如十进制数值20表示为表示为20H；08 四月 202417一个数据的不同含义一个数据的不同含义31H数值：数值：ASCII码：码：BCD码：码：指令操作码：指令操作码：0FFH数值数值n无符号数：无符号数：n带符号数：带符号数：指令操作码：指令操作码：一个数据本身一个数据本身没有什么性质，没有什么性质，具体是什么值具体是什么值要看要看使用者按使用者按照什么规则解照什么规则解释它释它！316+1=49 D字符字符1两个十进制数据两个十进制数据3、1；XOR255-127（原码）（原码）-1（补码）（补码）JMP08 四月 2024181.2.3 基本数据类型基本数据类型字节字节8位二进制位构成位二进制位构成1个字节。个字节。字字其位数由机器字长决定；其位数由机器字长决定；16位系统中，一个字为位系统中，一个字为16位（即位（即2个字节）。个字节）。双字、四字双字、四字长度依次为字的长度依次为字的2、4倍。倍。字符串字符串由若干个字节组成一个字符串。由若干个字节组成一个字符串。本章小结本章小结理解汇编语言的特点和应用场合；理解汇编语言的特点和应用场合；掌握计算机内部的数据表示；掌握计算机内部的数据表示；特别是补码的表示、特殊值的表示；特别是补码的表示、特殊值的表示；不同编码的数据位数扩展方法；不同编码的数据位数扩展方法；熟悉常用的字符数据的编码形式；熟悉常用的字符数据的编码形式；ASCII码、码、BCD码码理解汇编语言程序中的数据类型；理解汇编语言程序中的数据类型；08 四月 202419本章作业本章作业课本课本P9 1、4、5补充作业补充作业1、试用、试用8位表示下列各真值的原反补码。位表示下列各真值的原反补码。（1）0（2）0.1001（3）-10012、已知、已知N反反=1.0101，求，求N原、原、N补补和和N。3、将数值、将数值9876H分别看成有符号数和无符号数，转换分别看成有符号数和无符号数，转换为相应的十进制数。为相应的十进制数。08 四月 202420