Giáo trình Vi xử lý - Chương 3: Lập trình hợp ngữ - Phạm Hùng Kim Khánh
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH HỢP NGỮ
1. Các tập tin .EXE và .COM
DOS chỉ có thể thi hành được các tập tin dạng .COM và .EXE. Tập tin .COM
thường dùng để xây dựng cho các chương trình nhỏ còn .EXE dùng cho các chương
trình lớn.
1.1.
Tập tin .COM
- Tập tin .COM chỉ có một đoạn nên kích thước tối đa của một tập tin loại
này là 64 KB.
- Tập tin .COM được nạp vào bộ nhớ và thực thi nhanh hơn tập tin .EXE
nhưng chỉ áp dụng được cho các chương trình nhỏ.
- Chỉ có thể gọi các chương trình con dạng near.
Khi thực hiện tập tin .COM, DOS định vị bộ nhớ và tạo vùng nhớ dài 256
byte ở vị trí 0000h, vùng này gọi là PSP (Program Segment Prefix), nó sẽ chứa các
thông tin cần thiết cho DOS. Sau đó, các mã lệnh trong tập tin sẽ được nạp vào sau
PSP ở vị trí 100h và đưa giá trị 0 vào stack. Như vậy, kích thước tối đa thực sự của
tập tin .COM là 64 KB – 256 byte PSP – 2 byte stack.
Tất cả các thanh ghi đoạn đều chỉ đến PSP và thanh ghi con trỏ lệnh IP chỉ
đến 100h, thanh ghi SP có giá trị 0FFFEh.
1.2.
Tập tin .EXE
- Nằm trong nhiều đoạn khác nhau, kích thước thông thường lớn hơn 64
KB.
- Có thể gọi được các chương trình con dạng near hay far.
- Tập tin .EXE chứa một header ở đầu tập tin để chứa các thông tin điều
khiển cho tập tin.
2. Khung của một chương trình hợp ngữ
Khung của một chương trình hợp ngữ có dạng như sau:
TITLE
Chương trình hợp ngữ
Kiểu kích thước bộ nhớ
.MODEL
; Khai báo quy mô sử
; dụng bộ nhớ
.STACK
.DATA
Kích thước
; Khai báo dung lượng
; đoạn stack
; Khai báo đoạn dữ liệu
msg DB 'Hello$'
.CODE
; Khai báo đoạn mã
main PROC
…
CALL
Subname
PROC
; Gọi chương trình con
…
main ENDP
Subname
…
; Định nghĩa chương
; trình con
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 44
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
RET
Subname
END main
ENDP
Quy mô sử dụng bộ nhớ:
Bảng 3.1:
Loại
Mô tả
Tiny
Mã lệnh và dữ liệu nằm trong một đoạn
Small
Medium
Mã lệnh trong một đoạn, dữ liệu trong một đoạn
Mã lệnh không nằm trong một đoạn, dữ liệu trong một đoạn
Compact Mã lệnh trong một đoạn, dữ liệu không nằm trong một đoạn
Large
Mã lệnh không nằm trong một đoạn, dữ liệu không nằm trong một đoạn
và không có mảng nào lớn hơn 64KB
Mã lệnh không nằm trong một đoạn, dữ liệu không nằm trong một đoạn
và các mảng có thể lớn hơn 64KB
Huge
Thông thường, các ứng dụng đơn giản chỉ đòi hỏi mã chương trình không quá
64 KB và dữ liệu cũng không lớn hơn 64 KB nên ta sử dụng ở dạng Small:
.MODEL
SMALL
Khai báo kích thước stack:
Khai báo stack dùng để dành ra một vùng nhớ dùng làm stack (chủ yếu phục
vụ cho chương trình con), thông thường ta chọn khoảng 256 byte là đủ để sử dụng
(nếu không khai báo thì chương trình dịch tự động cho kích thước stack là 1 KB):
.STACK
256
Khai báo đoạn dữ liệu:
Đoạn dữ liệu dùng để chứa các biến và hằng sử dụng trong chương trình.
Khai báo đoạn mã:
Đoạn mã dùng chứa các mã lệnh của chương trình. Đoạn mã bắt đầu bằng
một chương trình chính và có thể có các lệnh gọi chương trình con (CALL).
Một chương trình chính hay chương trình con bắt đầu bằng lệnh PROC và kết
thúc bằng lệnh ENDP (đây là các lệnh giả của chương trình dịch). Trong chương
trình con, ta sử dụng thêm lệnh RET để trả về địa chỉ lệnh trước khi gọi chương trình
con.
3. Cú pháp của các lệnh trong chương trình hợp ngữ
Một dòng lệnh trong chương trình hợp ngữ gồm có các trường (field) sau
(không nhất thiết phải đầy đủ tất cả các trường):
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 45
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Tên Lệnh
A: MOV
Main PROC
Toán hạng Chú thích
AH,10h ; Đưa giá trị 10h vào thanh ghi AH
Trường tên chứa nhãn, tên biến hay tên thủ tục. Các tên nhãn có thể chứa tối
đa 31 ký tự, không chứa ký tự trắng (space) và không được bắt đầu bằng số (A: hay
Main:). Các nhãn được kết thúc bằng dấu ':'.
Trường lệnh chứa các lệnh sẽ thực hiện. Các lệnh này có thể là các lệnh thật
(MOV) hay các lệnh giả (PROC). Các lệnh thật sẽ được dịch ra mã máy.
Trường toán hạng chứa các toán hạng cần thiết cho lệnh (AH,10h).
Trường chú thích phải được bắt đầu bằng dấu ';'. Trường này chỉ dùng cho
người lập trình để ghi các lời giải thích cho chương trình. Chương trình dịch sẽ bỏ
qua các lệnh nằm phía sau dấu ;.
3.1.
Khai báo dữ liệu
Khi khai báo dữ liệu trong chương trình, nếu sử dụng số nhị phân, ta phải
dùng thêm chữ B ở cuối, nếu sử dụng số thập lục phân thì phải dùng chữ H ở cuối.
Chú ý rằng đối với số thập lục phân, nếu bắt đầu bằng chữ A..F thì phải thêm vào
số 0 ở phía trước.
Ví dụ:
1011b
1111
; Số nhị phân
; Số thập phân
; Số thập lục phân
1011h
3.2.
Khai báo biến
Khai báo biến nhằm để chương trình dịch cung cấp một địa chỉ xác định trong
bộ nhớ. Ta dùng các lệnh giả sau để định nghĩa các biến ứng với các kiểu dữ liệu
khác nhau: DB (define byte), DW (define word) và DD (define double word).
VD:
A1
DB
1
; Định nghĩa biến A1 dài 1 byte (chương
; trình dịch sẽ dùng 1 byte trong bộ nhớ để
; lưu trữ A1), trị ban đầu A1 = 1
A2
DB
?
; Biến A2 kiểu byte, không có giá trị gán
; ban đầu
A3
A4
DB 'A'
DW 1
; Biến kiểu ký tự
; Định nghĩa biến A4 dài 2 byte, giá trị ban
; đầu A4 = 1, ta cũng có thể dùng dấu ? để
; xác định biến không cần khởi tạo giá trị ban đầu
; Biến A5 dài 4 byte
A5
A6
DD
1
DB 1,2,3 ; Định nghĩa biến mảng (array) gồm có 3
; phần tử, mỗi phần tử dài 1 byte (nghĩa là
; sẽ dùng 3 byte lưu trữ) với các giá trị ban
; đầu của các phần tử lần lượt là 1,2,3
A7
DB 10
DUP(0)
; Khai báo biến mảng gồm 10 phần tử, mỗi
; phần tử có chiều dài 1 byte với giá trị gán
; ban đầu là 0
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 46
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
A8
DB 10
DUP(?)
; Khai báo biến mảng gồm 10 phần tử, mỗi
; phần tử có chiều dài 1 byte, không cần
; gán giá trị ban đầu
Ngoài ra ta có thể dùng các toán tử DUP lồng vào nhau khi khai báo biến
mảng. Giả sử ta cần khai báo mảng A9 có các giá trị gán ban đầu
1,2,3,1,1,3,2,2,1,1,3,2,2. Ta có thể thực hiện như sau:
A9
Hay: A9
Hay: A9
DB 1,2,3,1,1,3,2,2,1,1,3,2,2
DB 1,2,3,2 DUP(1,1,3,2,2)
DB 1,2,3,2 DUP(2 DUP(1),3,2 DUP(2))
Đối với các biến có nhiều hơn 1 byte, byte thấp sẽ chứa ở ô nhớ có địa chỉ
thấp và byte cao sẽ chứa ở ô nhớ có địa chỉ cao.
VD:
A10 DW 1234h
Biến A10 giả sử bắt đầu lưu tại địa chỉ 1000h thì ô nhớ 1000h chứa giá trị 34h
còn ô nhớ 1001h chứa giá trị 12h.
Đối với biến kiểu chuỗi (string), thực chất là một mảng các ký tự, ta có thể
khai báo như sau:
A11 DB 'ABCD'
Hay A11 DB 65h,66h,67h,68h
Sau lệnh khai báo này thì ô nhớ 1000h (giả sử biến A11 lưu trữ tại địa chỉ
1000h) chứa 'A', 1001h chứa 'B', 1002h chứa 'C' và 1003h chứa 'D'.
3.3.
Khai báo hằng
Các hằng khai báo trong chương trình hợp ngữ bằng lệnh giả EQU để chương
trình dễ hiểu hơn. Hằng có thể ở dạng số, ký tự hay chuỗi.
VD:
A12 EQU 10
A13 EQU 'AAA'
Sau khi sử dụng khai báo này, nếu ta dùng lệnh:
MOV AH,A12
thì AH = 10h
A14 DB 'B',A13
thì khai báo chuỗi A14 với giá trị gán ban đầu là 'BAAA'.
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 47
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
4. Các toán tử trong hợp ngữ
Toán tử số học:
Bảng 3.2:
Toán tử
Cú pháp
Mô tả
+
+bt
Số dương
-
-bt
Số âm
Nhân
Chia
*
bt1*bt2
bt1/bt2
/
mod
+
bt1 mod bt2 Lấy phần dư
bt1 + bt2
bt1 – bt2
bt shl n
Cộng
-
Trừ
shl
shr
Dịch trái n bit
Dịch phải n bit
bt shr n
Trong đó bt, bt1, bt2 là các biểu thức hằng, n là số nguyên.
VD: MOV AH,(8+1)*7/3
MOV AH, 00010001b shr 2
MOV AH,00010001b shl 2
MOV AH,100 mod 3
; AH ← 21
; AH ← 0000 0100b
; AH ← 0100 0100b
; AH ← 1
Toán tử logic:
Bao gồm các toán tử AND, OR, NOT, XOR
VD: MOV AH,10 OR 4 AND 2
; AH = 10
; AH = 70h
MOV AH, 0F0h AND 7Fh
Toán tử quan hệ:
Các toán tử quan hệ so sánh 2 biểu thức, cho giá trị true (-1) nếu điều kiện
thoả và false (0) nếu không thoả.
Bảng 3.3:
Toán tử
EQ
Cú pháp
Mô tả
bt1 EQ bt2 Bằng
NE
bt1 NE bt2 Không bằng
bt1 LT bt2 Nhỏ hơn
LT
LE
bt1 LE bt2 Nhỏ hơn hay bằng
bt1 GT bt2 Lớn hơn
GT
GE
bt1 GE bt2 Lớn hơn hay bằng
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 48
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Các toán tử cung cấp thông tin:
¾ Toán tử SEG:
SEG bt
Toán tử SEG xác định địa chỉ đoạn của biểu thức bt. bt có thể là biến, nhãn,
hay các toán hạng bộ nhớ.
¾ Toán tử OFFSET:
OFFSET bt
Toán tử OFFSET xác định địa chỉ offset của biểu thức bt. bt có thể là biến,
nhãn, hay các toán hạng bộ nhớ.
VD: MOV AX,SEG A
MOV DS,AX
; Nạp địa chỉ đoạn và địa chỉ offset
; của biến A vào cặp thanh ghi
; DS:AX
MOV AX,OFFSET A
¾ Toán tử chỉ số [ ]: (index operator)
Toán tử chỉ số thường dùng với toán hạng trưc tiếp và gián tiếp.
¾ Toán tử (:) (segment override operator)
Segment:bt
Toán tử : quy định cách tính địa chỉ đối với segment được chỉ. Segment là các
thanh ghi đoạn CS, DS, ES, SS.
Chú ý rằng khi sử dụng toán tử : kết hợp với toán tử [ ] thì segment: phải đặt
ngoài toán tử [ ].
VD: Cách viết [CS:BX] là sai, ta phải viết CS:[BX]
¾ Toán tử TYPE:
TYPE bt
Trả về giá trị biểu thị dạng của biểu thức bt.
- Nếu bt là biến thì sẽ trả về 1 nếu biến có kiểu byte, 2 nếu biến có kiểu
word, 4 nếu biến có kiểu double word.
- Nếu bt là nhãn thì trả về 0FFFFh nếu bt là near và 0FFFEh nếu bt là far.
- Nếu bt là hằng thì trả về 0.
¾ Toán tử LENGTH:
LENGTH bt
Trả về số các đơn vị cấp cho biến bt
¾ Toán tử SIZE:
SIZE bt
Trả về tổng số các byte cung cấp cho biến bt
VD: A
DD 100 DUP(?)
MOV AX,LENGTH A
MOV AX,SIZE A
; AX = 100
; AX = 400
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 49
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Các toán tử thuộc tính:
¾ Toán tử PTR:
Loai PTR bt
Toán tử này cho phép thay đổi dạng của biểu thức bt.
- Nếu bt là biến hay toán hạng bộ nhớ thì Loai là byte, word hay dword.
- Nếu bt là nhãn thì Loai là near hay far.
VD: A
DW 100 DUP(?)
DD
B
?
MOV AH,BYTE PTR A
MOV AX,WORD PTR B
¾ Toán tử HIGH, LOW:
; Đưa byte đầu tiên trong mảng A
; vào thanh ghi AH
; Đưa 2 byte thấp trong biến B
; vào thanh ghi AX
HIGH bt
LOW bt
Cho giá trị của byte cao và thấp của biểu thức bt, bt phải là một hằng.
VD: A
EQU 1234h
MOV AH,HIGH A
MOV AH,LOW A
; AH ← 12h
; AH ← 34h
5. Các cách định địa chỉ trong hợp ngữ
Toán hạng trực tiếp:
Toán hạng trực tiếp là một biểu thức hằng xác định. Các hằng số có thể ở
dạng thập phân (có dấu và không dấu), nhị phân, thập lục phân, các hằng số định
nghĩa bằng lệnh EQU, …
VD: MOV AH,10
MOV AH,1010b
MOV AH,0Ah
MOV AH,A12
MOV AX,OFFSET msg
MOV AX,SEG msg
Toán hạng thanh ghi:
Các thanh ghi có thể sử dụng trong phép định địa chỉ thanh ghi là AH, BH,
CH, DH, AL, BL, CL, DL, AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI, CS, DS, ES, SS.
Toán hạng bộ nhớ:
¾ Trực tiếp:
Toán hạng này xác định dữ liệu lưu trong bộ nhớ tại một địa chỉ xác định khi
dịch, địa chỉ này là một biểu thức hằng (có thể kết hợp với toán tử chỉ số [ ] hay toán
tử +, -, :). Thanh ghi đoạn mặc định là thanh ghi DS nhưng ta có thể dùng toán tử :
để chỉ thanh ghi đoạn khác.
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 50
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
VD: A
DW 1000h
B
DB 100 DUP(0)
MOV AX,A
; Chuyển nội dung của biến A vào
MOV AX,[A]
MOV AH,B
; thanh ghi AX
; Truy xuất phần tử đầu tiên của
; mảng B
MOV AH,B[0]
MOV AH,B + 1
MOV AH,B[1]
MOV AH,B + 5
MOV AH,B[5]
; Truy xuất phần tử thứ hai của
; mảng B
; Truy xuất phần tử thứ 6 của
; mảng B
Chú ý rằng lệnh MOV AX,[1000h] sẽ chuyển giá trị 1000h vào thanh ghi AX.
Nếu muốn chuyển nội dung tại ô nhớ 1000h vào thanh ghi AX thì phải dùng lệnh
MOV AX,DS:[1000h] hay MOV AX,DS:1000h
¾ Gián tiếp:
Toán hạng bộ nhớ gián tiếp cho phép dùng các thanh ghi BX, BP, SI, DI để
chỉ các giá trị trong bộ nhớ.
VD: MOV BX,2
MOV SI,3
MOV AH,B[BX]
; Chuyển phần tử thứ 3 của mảng B
; vào thanh ghi AH
MOV AH,B[BX+1]
MOV AH,B[BX]+1
MOV AH,B[BX+SI]
MOV AH,B[BX][SI]
MOV AH,[B+BX+SI]
MOV AH,[B][BX][SI]
; Chuyển phần tử thứ 4 của mảng B
; vào thanh ghi AH (BX + 1 = 3)
; Chuyển phần tử thứ 6 của mảng B
; vào thanh ghi AH
; BX + SI = 5
MOV AH,B[BX+SI+5] ; Chuyển phần tử thứ 11 của mảng B
MOV AH,B[BX][SI]+5 ; vào thanh ghi AH
MOV AH,[B+BX+SI+5] ; BX + SI + 5 = 10
6. Tạo và thực thi chương trình hợp ngữ
Ta có thể tạo và thực thi một chương trình hợp ngữ trên một máy PC theo các
bước sau:
- Dùng một chương trình soạn thảo văn bản không định dạng (như NC) tạo
một tập tin chứa chương trình hợp ngữ (gán phần mở rộng của tập tin này
là .ASM, giả sử là TEMP.ASM).
- - Dùng chương trình TASM.EXE (Turbo Assembler) để dịch ra mã máy
dạng .OBJ:
TASM TEMP
- Sau khi dịch xong, ta sẽ được file TEMP.OBJ chứa các mã máy của
chương trình. Để chuyển thành file thực thi, ta dùng chương trình
TLINK.EXE để chuyển thành tập tin .EXE: TLINK TEMP
- - Nếu tập tin thực thi ở dạng .COM thì ta dùng thêm chương trình
EXE2BIN.EXE:
EXE2BIN TEMP TEMP.COM
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 51
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
7. Tập lệnh hợp ngữ
7.1.
Nhóm lệnh chuyển dữ liệu
7.1.1.Nhóm lệnh chuyển dữ liệu đa dụng
Lệnh MOV dst,src: chuyển nội dung toán hạng src vào toán hạng dst.
Toán hạng nguồn src có thể là thanh ghi (reg), bộ nhớ (mem) hay giá trị
tức thời (immed); toán hạng đích dst có thể là reg hay mem.
Lệnh MOV có thể có các trường hợp sau:
Reg8 ← reg8
MOV AL,AH
Reg16 ← reg16
Mem8 ← reg8
MOV AX,BX
MOV [BX],AL
MOV AL,[BX]
MOV [BX],AX
MOV AX,[BX]
MOV AL,04h
MOV mem[BX],01h
MOV AL,0F104h
MOV mem[BX],0101h
MOV DS,AX
MOV DS,mem
MOV AX,DS
MOV [BX],DS
Reg8 ← mem8
Mem16 ← reg16
Reg16 ← mem16
Reg8 ← immed8
Mem8 ← immed8
Reg16 ← immed16
Mem16 ← immed16
SegReg ← reg16
SegReg ← mem16
Reg16 ← segreg
Mem16 ← segreg
- Lệnh MOV không ảnh hưởng đến các cờ.
- Không thể chuyển trực tiếp dữ liệu giữa hai ô nhớ mà phải thông qua một
thanh ghi
MOV AX,mem1
MOV mem2,AX
- Không thể chuyển giá trị trực tiếp vào thanh ghi đoạn
MOV AX,1010h
MOV DS,AX
- Không thể chuyển trực tiếp giữa 2 thanh ghi đoạn
- Không thể dùng thanh ghi CS làm toán hạng đích
Lệnh XCHG dst,src: (Exchange) hoán chuyển nội dung 2 toán hạng.
Toán hạng chỉ có thể là reg hay mem.
- Lệnh XCHG không ảnh hưởng đến các cờ
- Không thể dùng cho các thanh ghi đoạn
Lệnh PUSH src: cất nội dung một thanh ghi vào stack. Toán hạng là
reg16
Lệnh POP dst: lấy dữ liệu 16 bit từ stack đưa vào toán hạng dst.
Ta có thể dùng nhiều lệnh PUSH để cất dữ liệu vào stack nhưng khi dùng
lệnh POP để lấy dữ liệu ra thì phải dùng theo thứ tự ngược lại.
PUSH
PUSH
AX
BX
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 52
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
PUSH
…
CX
POP
POP
POP
CX
BX
AX
Lệnh XLAT [src]: chuyển nội dung của ô nhớ 8 bit vào thanh ghi AL. Địa
chỉ ô nhớ xác định bằng cặp thanh ghi DS:BX (nếu không chỉ ra src) hay
src, địa chỉ offset chứa trong thanh ghi AL.
Lệnh XLAT tương đương với các lệnh:
MOV AH,0
MOV SI,AX
MOV AL,[BX+SI]
7.1.2.Nhóm lệnh chuyển địa chỉ
Lệnh LEA reg16,mem16: (Load Effective Address) chuyển địa chỉ offset
của toán hạng bộ nhớ vào thanh ghi reg16.
Lệnh này sẽ tương đương với MOV reg16, OFFSET mem16
Lệnh LDS reg16,mem32: (Load pointer using DS) chuyển nội dung bộ
nhớ toán hạng mem32 vào cặp thanh ghi DS:reg16.
Lệnh LDS AX,mem tương đương với:
MOV AX,mem
MOV BX,mem+2
MOV DS,BX
Lệnh LES reg16,mem32: (Load pointer using ES) giống như lệnh LDS
nhưng dùng cho thanh ghi ES
7.1.3.Nhóm lệnh chuyển cờ hiệu
Lệnh LAHF: (Load AH from flag) chuyển các cờ SF, ZF, AF, PF và CF
vào các bit 7,6,4,2 và 0 của thanh ghi AH (3 bit còn lại không đổi)
Lệnh SAHF: (Store AH into flag) chuyển các bit 7,6,4,2 và 0 của thanh
ghi AH vào các cờ SF, ZF, AF, PF và CF.
Lệnh PUSHF: chuyển thanh ghi cờ vào stack
Lệnh POPF: lấy dữ liệu từ stack chuyển vào thanh ghi cờ
7.1.4.Nhóm lệnh chuyển dữ liệu qua cổng
Mỗi I/O port giao tiếp với CPU sẽ có một địa chỉ 16 bit cho nó. CPU gởi hay
nhận dữ liệu từ cổng bằng cách chỉ đến địa chỉ cổng đó. Tuỳ theo chức năng mà
cổng có thể: chỉ đọc dữ liệu (input port), chỉ ghi dữ liệu (output port) hay có thể đọc
và ghi dữ liệu (input/output port).
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 53
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Lệnh IN: đọc dữ liệu từ cổng và đưa vào thanh ghi AL
IN
IN
AL,port8
AL,DX
Nếu địa chỉ port chỉ có 8 bit thì có thể đưa giá trị trực tiếp vào, nếu là 16 bit
thì phải thông qua thanh ghi AX.
Lệnh OUT: ghi dữ liệu trong thanh ghi AL ra cổng
OUT port8,AL
OUT DX,AL
VD: MOV AL,3
OUT 61h,AL
MOV AL,1
; Gởi giá trị 03h ra cổng 61h
; Xuất ra cổng máy in
MOV DX,03F8h
OUT DX,AL
MOV DX,03F8h
IN
AL,DX
; Đọc dữ liệu từ cổng máy in
7.2.
Nhóm lệnh chuyển điều khiển
7.2.1.Lệnh nhảy không điều kiện JMP
JMP label
JMP reg/mem
Lệnh JMP dùng để chuyển điều khiển chương trình từ vị trí này sang vị trí
khác (thay đổi nội dung cặp thanh ghi CS:IP).
7.2.2.Lệnh nhảy có điều kiện
Lệnh nhảy có điều kiện chỉ sử dụng cho các nhãn nằm trong khoảng từ –127
đến 128 byte so với vị trí của lệnh.
Lệnh JA label: (Jump if Above)
Nếu CF = 0 và ZF = 0 thì JMP label
Lệnh JAE label: (Jump if Above or Equal)
Nếu CF = 0 thì JMP label
Lệnh JB label: (Jump if Below)
Nếu CF = 1 thì JMP label
Lệnh JBE label: (Jump if Below or Equal)
Nếu CF = 1 hoặc ZF = 1 thì JMP label
Lệnh JNA label: (Jump if Not Above)
Giống lệnh JBE
Lệnh JNAE label: (Jump if Not Above or Equal)
Giống lệnh JB
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 54
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Lệnh JNB label: (Jump if Not Below)
Giống lệnh JAE
Lệnh JNBE label: (Jump if Not Below or Equal)
Giống lệnh JA
Lệnh JG label: (Jump if Greater)
Nếu SF = OF và ZF = 0 thì JMP label
Lệnh JGE label: (Jump if Greater or Equal)
Nếu SF = OF thì JMP label
Lệnh JL label: (Jump if Less)
Nếu SF <> OF thì JMP label
Lệnh JLE label: (Jump if Less or Equal)
Nếu CF <> OF hoặc ZF = 1 thì JMP label
Lệnh JNG label: (Jump if Not Greater)
Giống lệnh JLE
Lệnh JNGE label: (Jump if Not Greater or Equal)
Giống lệnh JL
Lệnh JNL label: (Jump if Not Less)
Giống lệnh JGE
Lệnh JNLE label: (Jump if Not Less or Equal)
Giống lệnh JG
Lệnh JC label: (Jump if Carry)
Giống lệnh JB
Lệnh JNC label: (Jump if Not Carry)
Giống lệnh JNB
Lệnh JZ label: (Jump if Zero)
Nếu ZF = 1 thì JMP label
Lệnh JE label: (Jump if Equal)
Giống lệnh JZ
Lệnh JNZ label: (Jump if Not Zero)
Nếu ZF = 0 thì JMP label
Lệnh JNE label: (Jump if Equal)
Giống lệnh JNZ
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 55
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Lệnh JS label: (Jump on Sign)
Nếu SF = 1 thì JMP label
Lệnh JNS label: (Jump if No Sign)
Nếu SF = 0 thì JMP label
Lệnh JO label: (Jump on Overflow)
Nếu OF = 1 thì JMP label
Lệnh JNO label: (Jump if No Overflow)
Nếu OF = 0 thì JMP label
Lệnh JP label: (Jump on Parity)
Nếu PF = 1 thì JMP label
Lệnh JNP label: (Jump if No Parity)
Nếu PF = 0 thì JMP label
Lệnh JCXZ label: (Jump if CX Zero)
Nếu CX = 1 thì JMP label
7.2.3.Lệnh so sánh
CMP left(reg/mem), right(reg/mem/immed)
Lệnh CMP dùng để so sánh nội dung 2 toán hạng, kết quả chứa vào thanh ghi
cờ và không làm thay đổi nội dung các toán hạng.
VD: Đoạn chương trình so sánh 2 số A và B: A >B thì nhảy đến label1, A = B
thì nhảy đến label2, A < B thì nhảy đến label3.
MOV AX,A
CMP AX,B
JG
JL
label1
label2
JMP label3
7.2.4.Các lệnh vòng lặp
Lệnh LOOP:
LOOP label
Mô tả:
CX = CX – 1
Nếu CX <> 0 thì JMP label
Lệnh LOOPE:
LOOPE
label
Mô tả:
CX = CX – 1
Nếu (ZF = 1) và (CX <> 0) thì JMP label
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 56
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Lệnh LOOPZ:
Giống lệnh LOOPE
Lệnh LOOPNE:
LOOPNE
Mô tả:
label
CX = CX – 1
Nếu (ZF = 0) và (CX <> 0) thì JMP label
Lệnh LOOPNZ:
Giống lệnh LOOPNE
7.2.5.Lệnh liên quan đến chương trình con
Lệnh CALL:
Lệnh CALL dùng để gọi một chương trình con, có thể là near hay far.
CALL
label
; Gọi chương trình con tại vị trí xác định
; bởi nhãn label
CALL
reg/mem
; Gọi chương trình con tại vị trí xác định
; trong reg/mem
Lệnh RET: (return)
RET [n]
RETN [n]
RETF [n]
Lệnh RET dùng để kết thúc chương trình con, điều khiển sẽ được đưa về địa
chỉ trước khi gọi chương trình con. RETN để kết thúc chương trình con dạng near và
RETF dùng để kết thúc chương trình con dạng far.
Trong trường hợp lệnh RET có hằng số n theo sau thì sẽ cộng với thanh ghi
SP giá trị n (n phải là số chẵn). Lệnh này dùng để loại bỏ một số tham số chương
trình con sử dụng ra khỏi stack.
7.3.
Nhóm lệnh xử lý số học
7.3.1.Xử lý phép cộng
Lệnh ADD dst,src:
dst ← dst + src
Toán hạng src có thể là reg, mem hay immed còn toán hạng dst là reg hay
mem.
- Không thể cộng trực tiếp 2 thanh ghi đoạn
- Lệnh ADD ảnh hưởng đến các cờ sau:
+ Cờ CF: = 1 khi kết quả phép cộng có nhớ hay có mượn
+ Cờ AF: = 1 khi kết quả phép cộng có nhớ hay có mượn đối với 4 bit
thấp
+ Cờ PF: = 1 khi kết quả phép cộng có tổng 8 bit thấp là một số chẵn.
+ Cờ ZF: = 1 khi kết quả phép cộng là 0.
+ Cờ SF: = 1 nếu kết quả phép cộng là một số âm
+ Cờ OF: = 1 nếu kết quả phép cộng bị sai dấu, nghĩa là vượt ra ngoài
phạm vi lớn nhất hay nhỏ nhất mà số có dấu có thể chứa trong toán hạng dst.
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 57
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Lệnh ADC dst, src: (Add with Carry)
dst ← dst + src + CF
Lệnh ADC thường dùng để cộng các số lớn hơn 16 bit.
Lệnh INC dst: (Increment)
dst ← dst + 1
Dst có thể là reg hay mem.
Lệnh AAA: (ASCII Adjust for Addition)
Hiệu chỉnh kết quả phép cộng 2 số BCD dạng không nén (mỗi chữ số BCD
lưu bằng 1 byte).
VD: MOV AX,9
MOV BX,3
ADD AL,BL
AAA
; Kết quả là AX = 0Ch
; AX = 0102h (AH = 1, AL = 2)
Lệnh AAA chỉ ảnh hưởng đến các cờ AF và CF, không ảnh hưởng đến các cờ
còn lại.
Lệnh DAA: (Decimal Adjust for Addition)
Hiệu chỉnh kết quả phép cộng 2 số BCD dạng nén (mỗi chữ số BCD lưu bằng
4 bit, nghĩa là 1 byte biểu diễn được các số nguyên từ 0 đến 99).
VD: MOV AX,4338h
ADD AL,AH
DAA
; AX ← 437Bh
; AX ← 4381h (43 + 38 = 81)
Lệnh DAA chỉ ảnh hưởng đến các cờ AF, CF, PF, SF, ZF và không ảnh
hưởng đến thanh ghi AH.
7.3.2.Xử lý phép trừ
Lệnh SUB dst,src:
dst ← dst - src
Toán hạng src có thể là reg, mem hay immed còn toán hạng dst chỉ có thể là
reg hay mem.
- Không thể trừ trực tiếp thanh ghi đoạn
- Ảnh hưởng đến các cờ AF, CF, OF, PF, SF và ZF.
Lệnh SBB dst,src:
dst ← dst – src – CF
Lệnh ADC thường dùng để trừ các số lớn hơn 16 bit.
Lệnh DEC dst: (decrement)
dst ← dst – 1
dst là reg hay mem. Lệnh DEC ảnh hưởng đến các cờ AF, OF, PF, SF, ZF.
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 58
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Lệnh NEG dst:
dst ← - dst
dst là reg hay mem.
Lệnh NEG ảnh hưởng đến các cờ:
CF = 1 nếu nội dung kết quả là số khác 0.
SF = 1 nếu nội dung kết quả là số âm khác 0.
PF = 1 nếu tổng 8 bit thấp là một số chẵn.
ZF = 1 nếu nội dung kết quả là 0.
OF = 1 nếu nội dung toán hạng dst là 80h (dạng byte) hay 8000h (dạng word).
VD: Nếu muốn thực hiện phép toán 100 – AH, ta không thể cùng lệnh:
SUB 100,AH
mà phải dùng lệnh:
SUB AH,100
NEG AH
Lệnh AAS: (Ascii Adjust for Substract)
Hiệu chỉnh kết quả phép trừ 2 số BCD dạng không nén (mỗi chữ số BCD lưu
bằng 1 byte). Lệnh AAS chỉ ảnh hưởng cờ AF và CF.
Lệnh DAS: (Decimal Adjust for Substract)
Hiệu chỉnh kết quả phép trừ 2 số BCD dạng nén (mỗi chữ số BCD lưu bằng 4
bit). Lệnh AAS chỉ ảnh hưởng cờ AF và CF.
7.3.3.Xử lý phép nhân
Lệnh MUL src:
Nếu src là reg hay mem 8 bit: AX ← AL*src
Nếu src là reg hay mem 16 bit: DX:AX ← AX*src
Lệnh MUL chỉ ảnh hưởng đến cờ CF và OF.
Lệnh IMUL src:
Giống như lệnh MUL nhưng kết quả là số có dấu.
Lệnh AAM: (Ascii Adjust for Multiple)
Hiệu chỉnh kết quả phép nhân 2 số BCD dạng không nén, lệnh AAM thực
hiện chia AL cho 10, lưu phần thương vào AL và phần dư vào AH. Lệnh AAM ảnh
hưởng đến các cờ PF, SF và ZF.
7.3.4.Xử lý phép chia
Lệnh DIV src:
Nếu src là reg/mem 8 bit: AL ← AX DIV src và AH ← AX MOD src
Nếu src là reg/mem 16 bit: AX ← DX:AX DIV src và DX ← DX:AX MOD
src
Lệnh DIV không ảnh hưởng đến các cờ nhưng xảy ra tràn trong các trường
hợp sau:
- Chia cho 0
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 59
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
- Thương lớn hơn 256 đối với dạng 8 bit.
- Thương lớn hơn 65536 đối với dạng 16 bit.
Lệnh IDIV src:
Giống như lệnh DIV nhưng kết quả là số có dấu. Các trường hợp tràn:
- Chia cho 0
- Thương nằm ngoài khoảng (-128,127) đối với dạng 8 bit.
- Thương nằm ngoài khoảng (-32767,32768) đối với dạng 16 bit.
Lệnh AAD: (Ascii Adjust for Division)
Hiệu chỉnh kết quả phép chia 2 số BCD dạng không nén. Lưu ý rằng lệnh
AAD phải được thực hiện trước lệnh chia. Sau khi thực hiện chia thì phải hiệu chỉnh
lại dạng BCD bằng cách dùng lệnh AAM.
Lệnh CBW: (Convert Byte to Word)
Nếu AL < 80h thì AH = 0, ngược lại AH = 0FFh
Lệnh CBW dùng để chuyển số nhị phân có dấu 8 bit thành số nhị phân có dấu
16 bit.
Lệnh CWD: (Convert Word to Double word)
Nếu AX < 8000h thì DX = 0, ngược lại DX = 0FFFFh
Lệnh CWD dùng để chuyển số nhị phân có dấu 16 bit thành số nhị phân có
dấu 32 bit chứa trong DX:AX.
7.3.5.Dịch chuyển và quay
Lệnh SHL: (Shift Logical Left)
SHL dst,1
SHL dst,CL
Dịch trái 1 bit hay CL bit.
CF
←
dst7
←
dst6 …
←
→
dst0
dst0
←
→
0
Lệnh SHR: (Shift Logical Right)
SHR dst,1
SHR dst,CL
Dịch phải 1 bit hay CL bit.
0
→
dst7
→
dst6 …
CF
CF
dst7
Lệnh SAL: giống SHL
Lệnh SAR:
Giống như lệnh SHR nhưng giá trị bit dst7 không thay đổi, nghĩa là
dst7
→
dst7
→
dst6 …
→
dst0
→
Lệnh ROL: (Rotate Left)
ROL dst,1
ROL dst,CL
Quay trái 1 bit hay CL bit.
CF
←
dst7
←
dst6 …
←
dst0
←
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 60
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
Lệnh ROR: (Rotate Right)
ROR dst,1
ROR dst,CL
Quay phải 1 bit hay CL bit.
dst0
→
dst7
→
dst6 …
→
←
→
dst0
dst0
dst0
→
CF
CF
CF
Lệnh RCL: (Rotate though Carry Left)
RCL dst,1
RCL dst,CL
Quay trái 1 bit hay CL bit.
CF
←
dst7
←
dst6 …
←
→
Lệnh RCR: (Rotate though Carry Right)
RCR dst,1
RCR dst,CL
Quay phải 1 bit hay CL bit.
CF
→
dst7
→
dst6 …
7.3.6.Các lệnh logic
Lệnh AND:
AND dst,src
dst ← dst AND src
CF ← 0, OF ← 0
Src là reg, mem hay immed còn dst là reg, mem.
Lệnh OR:
OR dst,src
dst ← dst OR src
CF ← 0, OF ← 0
Lệnh XOR:
XOR dst,src
dst ← dst XOR src
CF ← 0, OF ← 0
Lệnh NOT:
NOT dst
dst ← NOT dst
Lệnh NOT không ảnh hưởng đến các cờ.
Lệnh TEST:
TEST dst,src
Lệnh TEST thực hiện phép toán AND 2 toán hạng nhưng chỉ ảnh hưởng đến
các cờ và không ảnh hưởng đến toán tử.
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 61
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
7.4.
Nhóm lệnh xử lý chuỗi
Bao gồm các lệnh sau:
- Lệnh MOVS: chuyển dữ liệu từ vùng nhớ này sang vùng nhớ khác.
+ MOVSB: chuyển 1 byte từ vị trí chỉ đến bởi SI đến vị trí chỉ bởi DI. Nếu
DF = 0 thì SI ← SI + 1, DI ← DI + 1 còn nếu DF = 1 thì SI ← SI - 1, DI ←
DI - 1.
+ MOVSW: chuyển 1 word từ vị trí chỉ đến bởi SI đến vị trí chỉ bởi DI.
Nếu DF = 0 thì SI ← SI + 2, DI ← DI + 2 còn nếu DF ← 1 thì SI ← SI - 2,
DI ← DI - 2.
- Lệnh CMPS: so sánh nội dung 2 vùng nhớ
+ CMPSB: so sánh 1 byte tại vị trí chỉ đến bởi SI và tại vị trí chỉ bởi DI.
Nếu DF = 0 thì SI ← SI + 1, DI ← DI + 1 còn nếu DF ← 1 thì SI ← SI - 1,
DI ← DI - 1.
+ CMPSW: so sánh 1 word tại vị trí chỉ đến bởi SI và tại vị trí chỉ bởi DI.
Nếu DF = 0 thì SI ← SI + 2, DI ← DI + 2 còn nếu DF = 1 thì SI ← SI - 2, DI
← DI - 2.
- Lệnh SCAS: tìm một phần tử trong vùng nhớ, địa chỉ vùng nhớ xác định
bằng cặp thanh ghi ES:DI, giá trị cần tìm đặt trong thanh ghi AL, nếu tìm
thấy thì ZF = 1. Giá trị của DI và SI thay đổi giống như trên.
- Lệnh LODS: đưa một byte hay word có địa chỉ xác định bởi cặp thanh ghi
DS:SI vào thanh ghi AL hay AX. Giá trị của DI và SI thay đổi giống như
trên.
- Lệnh STOS: chuyển nội dung của AL hay AX vào vùng nhớ xác định bởi
cặp thanh ghi ES:DI. Giá trị của DI và SI thay đổi giống như trên.
8. Các cấu trúc cơ bản trong lập trình hợp ngữ
8.1.
Cấu trúc tuần tự
Cấu trúc tuần tự là cấu trúc đơn giản nhất. Trong cấu trúc tuần tự, các lệnh
được sắp xếp tuần tự, lệnh này tiếp theo lệnh kia.
Lệnh 1
Lệnh 2
…
Lệnh n
VD: Cộng 2 giá trị của thanh ghi BX và CX, rồi nhân đôi kết quả, kết quả
cuối cùng chứa trong AX
MOV AX,BX
ADD AX,CX
SHL AX,1
; Cộng BX với CX
; Nhân đôi
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 62
Tài liệu vi xử lý
Lập trình hợp ngữ
8.2.
Cấu trúc IF – THEN, IF – THEN – ELSE
IF Điều kiện THEN Công việc
IF Điều kiện THEN Công việc1 ELSE Công việc2
VD: Gán BX = |AX|
CMP AX,0
JNL DUONG
NEG AX
; AX > 0?
; AX dương
; Nếu AX < 0 thì đảo dấu
DUONG:
NEXT:
MOV BX,AX
VD: Gán CL giá trị bit dấu của AX
CMP AX,0
; AX > 0?
JNS AM
; AX âm
MOV CL,1
; CL = 1 (AX dương)
JMP NEXT
AM: MOV CL,0
NEXT:
; CL = 0 (AX âm)
8.3.
Cấu trúc CASE
CASEBiểu thức
Giá trị 1: Công việc 1
Giá trị 2: Công việc 2
…
Giá trị n: Công việc n
END
VD: Nếu AX > 0 thì BH = 0, nếu AX < 0 thì BH = 1. Ngược lại BH = 2
CMP AX,0
JL
AM
JE
DUONG:
AM:
KHONG
JG
DUONG
MOV BH,0
JMP NEXT
MOV BH,1
JMP NEXT
MOV BH,2
KHONG:
NEXT:
8.4.
Cấu trúc FOR
FOR Số lần lặp DO Công việc
VD: Cho vùng nhớ M dài 200 bytes trong đoạn dữ liệu, chương trình đếm số
chữ A trong vùng nhớ M như sau:
MOV CX,200
; Đếm 200 bytes
; Lấy địa chỉ vùng nhớ
; AX = 0
MOV BX,OFFSET M
XOR AX,AX
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 63
Tải về để xem bản đầy đủ
30 trang
9540
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Vi xử lý - Chương 3: Lập trình hợp ngữ - Phạm Hùng Kim Khánh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_vi_xu_ly_chuong_3_lap_trinh_hop_ngu_pham_hung_kim.pdf
