指令、指令系統(tǒng)和匯編程序設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成-預(yù)覽頁
【正文】 重復(fù)執(zhí)行等結(jié)構(gòu)，子程序所用啞變元替換為真實(shí)參數(shù)）等方面提供必要的支持，用此語言設(shè)計(jì)程序就更為方便。 匯編語言程序設(shè)計(jì) 機(jī)器語言 是計(jì)算機(jī)硬件能夠直接識(shí)別和運(yùn)行的指令的集合，是二進(jìn)制碼組成的指令，直接用機(jī)器指令設(shè)計(jì)程序是非常困難的事情，是程序設(shè)計(jì)人員難以承擔(dān)的工作。指令、指令系統(tǒng)和匯編程序設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。 指令是用戶使用計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)運(yùn)行的最小的功能單位，一臺(tái)計(jì)算機(jī)支持（或稱使用）的全部指令構(gòu)成該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)，它對(duì)計(jì)算機(jī)本身硬件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和運(yùn)行性能，對(duì)用戶完成程序設(shè)計(jì)的難易程度和工作效率，有非常重要的影響，必須對(duì)設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)的工作給以足夠的重視，慎重確定。第一、可以用英文單詞或其縮寫形式替代二進(jìn)制的指令代碼，更容易記憶和理解；第二還可以選用英文單詞來表示程序中的數(shù)據(jù)（常量、變量和語句標(biāo)號(hào)），把為這些數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)單元的任務(wù)留給匯編程序去處理，這樣的語言就達(dá)到了實(shí)用的最基本的標(biāo)準(zhǔn)。目前常用的高級(jí)語言有 BASIC、 C、C++、 ,PASCAL、 JAVA、 PROLOG、 VHDL等幾百種。其特點(diǎn)是：指令條數(shù)多，格式多樣，尋址方式復(fù)雜，每條指令的功能強(qiáng)，優(yōu)點(diǎn)是匯編程序設(shè)計(jì)容易些，但計(jì)算機(jī)控制器的實(shí)現(xiàn)困難多，很多指令被使用的機(jī)會(huì)較少。 匯編語言 層 操作系統(tǒng) 層 指令系統(tǒng) 層 微體系結(jié)構(gòu)層 數(shù)字邏輯層 高級(jí)語言 層 應(yīng)用層 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)使用的全部指令。 軟件子系統(tǒng) 硬件子系統(tǒng) 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 入出接口和總線 外存設(shè)備 主存儲(chǔ)器 高速緩存 控 制 器 運(yùn) 算 器 使用硬件系統(tǒng)會(huì)用到的指令舉例 ADD SUB AND OR MOVE SHR RCL IN OUT STORE PUSH JUMP JRC CALL RET LOAD POP 用指令寫程序的示意性的例子和指令的內(nèi)容 IN 寄存器 1, 輸入設(shè)備 1 ；從輸入設(shè)備 1 讀一個(gè)數(shù)到 寄存器 1 IN 寄存器 2, 輸入設(shè)備 4 ；從輸入設(shè)備 4 讀一個(gè)數(shù)到寄存器 2 ADD 寄存器 1, 寄存器 2 ；兩個(gè)寄存器內(nèi)容相加，結(jié)果存回寄存器 1 STORE 內(nèi)存地址 m, 寄存器 1 。 從這個(gè)意義上講 , 教學(xué)機(jī)的基本指令是固定長度的操作碼結(jié)構(gòu) , 最多支持 256 條基本指令 。 A 2022 。每個(gè)用戶程序都必須用 RET指令結(jié)束 2022： （按回車鍵即結(jié)束源程序的輸入過程） 指令 i指令 i + 1指令 i + 2指令 iJ M P A 指令指令 i + 2指令 i + 3指令 i + 4指令 iJ R C 指令指令 i + 2指令 i + 3指令 i + 7指令 i + 8指令 i指令 i + 1指令 i + 2J R Z 指令指令 i + 4指令 iC A L A 指令指令 i + 2指令 i + 3指令 i + j指令 n指令 i + j+ 1(1) 順序 (2) 轉(zhuǎn)移 (3 ) 分支 (4 ) 循環(huán) (5) 子程序程序中常用的 5 種執(zhí)行流程控制示意圖 C=1 C=0 Z=1 Z=0 教學(xué)計(jì)算機(jī)中的匯編程序的例子 例 2：計(jì)算 1到 10的累加和。從地址 2040開始輸入下列程序 : A 2040 MVRD R2， 0030 ；用于判數(shù)字符的下界值 MVRD R3， 0039 ；用于判數(shù)字符的上界值 (2044) IN 81 ；判鍵盤上是否按了一個(gè)鍵 SHR R0 ；即串行口是否有了輸入的字符 SHR R0 JRNC 2044 ；尚沒有輸入則循環(huán)測試 IN 80 ；把輸入字符讀到 R0 低位字節(jié) MVRD R1, 00FF AND R0, R1 ；將 R0的高位字節(jié)的值清 0 CMP R0， R2 ；判輸入的字符 ＜ 字符 ‘ 0’ 否 JRNC 2053 ；是，則轉(zhuǎn)到程序結(jié)束處 CMP R3， R0 ；判輸入的字符 ＞ 字符 ‘ 9’ 否 JRNC 2053 ；是，則轉(zhuǎn)到程序結(jié)束處 OUT 80 ；輸出剛輸入的數(shù)字符 JMPA 2044 ；轉(zhuǎn)去程序前邊 2044 處等待輸入下一個(gè)字符 (2053) RET 教學(xué)計(jì)算機(jī)中的匯編程序的例子 例 5：設(shè)計(jì)一個(gè)有讀寫內(nèi)存和子程序調(diào)用指令的程序，功能是讀出指定內(nèi)存中的大寫字母字符，將其顯示到屏幕上，轉(zhuǎn)換為小寫字母后再寫回存儲(chǔ)器的原存儲(chǔ)單元。 把 R2 中內(nèi)容為首地址、以內(nèi)容為 0 值的字結(jié)束的字符串輸出到屏幕上 。 R0 的內(nèi)容右移 4 位 SHUP 065B 。 把 R0 低位字節(jié)中的小寫英文字母轉(zhuǎn)換成大寫字母 INDAT 05F7 。讀入字符串 CMP R0,R1 POP R2 JRZ 200A CALA 057F 。 首地址為 2620 的 4 個(gè)單元中，并轉(zhuǎn) 。 輸入一個(gè)字符并清高位字節(jié) CMP R0， R2 。 是，則轉(zhuǎn)到程序結(jié)束處 CALA 056B 。
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