汇编语言基础知识

1.1 机器语言

机器语言是机器指令的集合。机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。电子计算机的机器指令是一列二进制数字。计算机将之变为一系列的高低电平，以便计算机的电子器件受到驱动，进行计算。

上面所说的计算机是指可以执行机器指令，进行运算的机器。这是早期计算机的概念。现在，在我们的PC中，CPU完成了上面所说的计算机的功能，CPU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不同，就需要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，也就是机器语言。

 

1.2 汇编语言的产生

由于机器语言难以辨别和记忆(都是0和1)，因此汇编语言产生了。

汇编语言的主体是汇编指令。汇编指令和机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。

例如：机器指令1000100111011000表示巴寄存器BX的内容送到AX中。汇编指令则写成mov ax,bx。这样的写法与人类语言接近，便于阅读和记忆。

 

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

（寄存器，简单地讲是CPU中可以存储数据的器件，一个CPU中有多个寄存器。）

 

用汇编语言编写程序的工作过程：

 

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。

（1）、汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码。

（2）、伪指令：没有对应的机器码，由编译器执行，计算机并不执行。

（3）、其他符号：如+、-、*、/等，由编译器识别，没有对应的机器码。

 

1.4 存储器

CPU是整个计算机的核心部件，它控制整个计算机的运作并进行运算。要想让一个CPU工作，就必须向它提供数据和指令。指令和数据在存储器中存放，也就是我们平时所说的内存。

 

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，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。CPU在工作的时候把有的信息看作指令，有的信息看作数据。

如，内存中的二进制信息 1000100111011000，计算机可以把它看作大小为 89D8H的数据来处理，也可以将其看作指令mov ax,bx来执行。

　　1000100111011000 -> 89D8H （数据）

　　1000100111011000 -> mov ax,bx （程序）

 

1.6 存储单元

存储器被划分成若干个存储单元，每个存储单元从0开始编号，例如一个存储器有 128 个存储单元，编号从0~127。

电子计算机的最小信息单位是bit，也就是一个二进制位。8个bit组成一个Byte，也就是通常讲的一个字节。微型机存储器的存储单元可以存储一个Byte，即8个二进制位。一个存储器有128个存储单元，它可以存储128个Byte。

 

1.7 CPU对存储器的读写

　　CPU要从内存中取数据，首先要制定存储单元的地址。也就是说它要先确定它要读取哪一个存储单元中的数据。

　　另外，CPU在读写数据时还要指明，它要对哪一个器件进行操作，进行哪种操作，是从中读出数据 ，还是向里面写入数据。

　　可见，CPU要想进行数据读写，必须和外部器件(标准的说法是芯片)进行下面3类信息的交互。

• 存储单元的地址（地址信息）；
• 器件的选择，读或写的命令（控制信息）；
• 读或写的数据（数据信息）。

　　那么CPU是通过什么将地址、数据和控制信息传到存储器芯片中的呢？电子计算机能处理、传输的都是电信号，电信号当然要用导线传送。在计算机中专门有连接CPU和其他芯片的导线，通常称为总线。总线从物理上讲，就是一根根导线的集合，根据传送信息的不同，总线从逻辑上又分类 3 类，地址总线、控制总线、数据总线。

　　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。

 1.8 地址总线

现在我们知道，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不同的信息，CPU就可以对多少个存储单元进行寻址。

我们知道，在电子计算机中，一个CPU可以传送的稳定状态只有两种，高电平或低电平。用二进制表示就是1或0，10根导线可以传送10位二进制数据。而10位二进制数可以表示多少个不同的数据呢？2的10次方。

下图展示了一个具有10根地址线的CPU向内存发出地址信息 11 时 10 根地址线上传送的二进制信息。11 转为二进制就是 1011

 

一个 CPU 具有 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 最多可以寻址 2 的 N 次方个内存单元。

1.9 数据总线

CPU 与内存或其他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 和外界的数据传送速度。8 根数据总线一次可以传送一个 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。

8088CPU 数据总线宽度是 8，8086CPU 的数据总线宽度是16。

下图展示了我们向内存中写入数据 89D8H时，是如何通过数据总线传送数据的。

8086 有 16 根数据线，可一次传送16位数据，所以可一次传送数据 89D8H；而 8088CPU只有 8 根数据线，一次只能传输 8 位数据，所以向内存写入 89D8H 时需要进行两次数据传送。

 

 

1.10 控制总线

CPU 对外部器件的控制是通过控制总线来运行的。在这里控制总线只是个总称，控制总线是一些不同控制线的集合。有多少根控制总线，就意味着 CPU 提供了对外部器件的多少种控制。所以，控制总线的宽度决定了 CPU 对外部器件的控制能力。

前面所讲的内存读或写命令是通过几根控制线综合发出的，其中有一根称为"读信号输出"的控制线负责 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。

 

 

1.1 ~ 1.10 小结

（1）、汇编指令是机器指令的助记符，同机器指令一一对应。

（2）、每一种 CPU 都有自己的汇编指令集。

（3）、CPU 可以直接使用的信息在存储器中存放。

（4）、在存储器中指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。

（5）、存储单元从零开始顺序编号。

（6）、一个存储单元可以存储 8 个bit，即 8 位二进制数。

（7）、1Byte=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB

（8）、每一个 CPU芯片都有很多管脚，这些管脚和总线相连。也可以说，这些管脚引出总线。一个 CPU 可以引出 3 种总线的宽度标志了这个 CPU 不同方面的性能：

　　地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力；

　　数据总线的宽度决定了CPU与其他器件进行数据传送时的一次数据传送量；

　　控制总线的宽度决定了CPU对系统中其他器件的控制能力。