東北大學(xué)微機(jī)原理第五課講義

1、,程序設(shè)計(jì)（Programming）是給出解決特定問題程序的過程，是軟件構(gòu)造活動(dòng)中的重要組成部分。程序設(shè)計(jì)往往以某種程序設(shè)計(jì)語言為工具，給出這種語言下的程序。,1 基本步驟,(1)分析問題,分析問題的目的就是為了對(duì)問題有一個(gè)確切理解，明確問題的環(huán)境限制，弄清已知條件、原始數(shù)據(jù)、輸入信息、對(duì)運(yùn)算精度的要求、處理速度的要求及最后應(yīng)獲得的結(jié)果。,(2)建立數(shù)學(xué)模型,在確切理解問題的基礎(chǔ)上，總是可以用簡(jiǎn)潔而嚴(yán)明的數(shù)學(xué)方法對(duì)問題進(jìn)行嚴(yán)格地或近似地描述，即建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，就把一個(gè)實(shí)際問題化成為一個(gè)計(jì)算機(jī)可以處理的問題。,(3)設(shè)計(jì)算法,算法是一組有窮的規(guī)則，它規(guī)定了解決某一特定類型問題的一系列運(yùn)算。通俗

2、一點(diǎn)說，解決問題的方法和步驟的具體化，我們稱之為算法。數(shù)學(xué)模型建立后，確定在計(jì)算機(jī)上有哪些邏輯步驟及順序去實(shí)現(xiàn)它。如果有幾種解決方法，根據(jù)問題的要求，選擇較優(yōu)的算法，處理邏輯簡(jiǎn)單，速度快且容易獲得滿意結(jié)果的較優(yōu)算法。,(4)編制程序,用計(jì)算機(jī)機(jī)器指令助記符號(hào)或語句實(shí)現(xiàn)算法的過程，就是編制程序，又稱為編碼。編制程序時(shí)，必須嚴(yán)格地按語言的語法規(guī)則書寫。這樣編寫出來的程序稱為源程序。匯編語言源程序經(jīng)過匯編后變?yōu)闄C(jī)器語言程序，又稱目標(biāo)（目的）程序，最后經(jīng)過連接成為可執(zhí)行程序。,1 基本步驟,(5) 上機(jī)調(diào)試,源程序編制完后，送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行匯編、連接和調(diào)試。匯編程序可以檢查源程序中的語法錯(cuò)誤，調(diào)試人員根

3、據(jù)指出的語句錯(cuò)誤性質(zhì)，修改語法錯(cuò)誤，直至無語法錯(cuò)誤，再利用糾錯(cuò)程序調(diào)試。,(6)編寫程序文檔,許多程序是提供給別人使用的，如同正式的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)提供產(chǎn)品說明書一樣，正式提供給用戶使用的程序，必須向用戶提供程序說明書。內(nèi)容應(yīng)包括：程序名稱、程序功能、運(yùn)行環(huán)境、程序的裝入和啟動(dòng)、需要輸入的數(shù)據(jù)，以及使用注意事項(xiàng)等。,1 基本步驟,2 簡(jiǎn)單計(jì)算實(shí)例,利用計(jì)算機(jī)計(jì)算表達(dá)式,的值,計(jì)算步驟,3 程序設(shè)計(jì)語言,機(jī)器語言,直接用二進(jìn)制代碼指令表達(dá)的計(jì)算機(jī)語言被稱為機(jī)器語言 機(jī)器語言是表示成數(shù)碼形式的機(jī)器基本指令集 是與特定的機(jī)器有關(guān)，功效高，但使用復(fù)雜、繁瑣、費(fèi)時(shí)、易出差錯(cuò),3 程序設(shè)計(jì)語言,匯編語言,用助記符

4、（Memoni）代替機(jī)器指令的操作碼 用地址符號(hào)（Symbol）或標(biāo)號(hào)（Label）代替指令或操作數(shù)的地址,匯編語言編寫的程序，機(jī)器不能直接識(shí)別， 還要由匯編程序或者叫匯編語言編譯器轉(zhuǎn)換成機(jī)器指令。,不同的機(jī)器就有不同的匯編語言,3 程序設(shè)計(jì)語言,高級(jí)語言,較接近自然語言和數(shù)學(xué)公式的編程語言,一定程度上與具體機(jī)器無關(guān)，易學(xué)、易用、易維護(hù)、移植性好，重用率高,Fortran、Pascal、Cobol、C、C+、Basic、Adam、Java、C#等,4 堆棧,堆棧是一種按特定順序進(jìn)行存取的存儲(chǔ)區(qū)，這種特定順序可歸結(jié)為“后進(jìn)先出（LIFO）”或“先進(jìn)后出（FILO）”,寄存器堆棧,存儲(chǔ)器堆棧,自底

5、向上生成（向低地址方向生成）堆棧,PUSH(push word onto stack)進(jìn)棧,指令匯編格式: PUSH src 操作:堆棧指示器減 2 SPSP-2 將給定的操作數(shù)存放到由SP指出的棧頂中。 (SP+1,SP)(src) 受影響的狀態(tài)標(biāo)志位: 沒有 說明: PUSH指令的目標(biāo)地址一定在當(dāng)前堆棧中。SS內(nèi)容為段基址,偏移量由堆棧指針SP指出。操作數(shù)一定是16位的寄存器或存儲(chǔ)器操作數(shù)。,1,假定AX=1234H，BX=5678H，SS=2000H，SP=0100H，則執(zhí)行下列指令后堆棧的狀態(tài)是：,PUSH AX PUSH BX,2,PUSH AX PUSH BX,3,假定AX=1234H，BX=5678H，SS=2000H，SP=0100H，則執(zhí)行下列指令后堆棧的狀態(tài)是,POP 出棧,指令匯編格式: POP dest 操作:(1)將堆棧棧頂中存放的字傳送到操作數(shù)中。 dest(SP+1,SP) (2) 堆棧指針加2 SPSP+2 受影響的狀態(tài)標(biāo)志位: 沒有 說明:目標(biāo)操作數(shù)只能是16位的存儲(chǔ)器或寄存器操作數(shù)(CS除外）。,1,3.POP 指令舉例,假定在執(zhí)行指令：POP CX POP DX 之前，堆棧的狀態(tài)如圖所示。指令執(zhí)行CX， DX的內(nèi)容及