การประกอบ - บทนำ

ภาษาแอสเซมบลีคืออะไร?

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแต่ละเครื่องมีไมโครโปรเซสเซอร์ที่จัดการกิจกรรมทางคณิตศาสตร์ตรรกะและการควบคุมของคอมพิวเตอร์

โปรเซสเซอร์แต่ละตระกูลมีชุดคำสั่งของตัวเองสำหรับจัดการการทำงานต่างๆเช่นการรับอินพุตจากคีย์บอร์ดการแสดงข้อมูลบนหน้าจอและการทำงานอื่น ๆ ชุดคำสั่งเหล่านี้เรียกว่า 'คำแนะนำภาษาเครื่อง'

โปรเซสเซอร์เข้าใจเฉพาะคำแนะนำภาษาเครื่องซึ่งเป็นสตริงของ 1 และ 0 อย่างไรก็ตามภาษาเครื่องคลุมเครือและซับซ้อนเกินไปสำหรับใช้ในการพัฒนาซอฟต์แวร์ ดังนั้นภาษาแอสเซมบลีระดับต่ำจึงได้รับการออกแบบมาสำหรับตระกูลโปรเซสเซอร์เฉพาะที่แสดงถึงคำสั่งต่างๆในรหัสสัญลักษณ์และรูปแบบที่เข้าใจได้ง่ายขึ้น

ข้อดีของภาษาแอสเซมบลี

การมีความเข้าใจในภาษาแอสเซมบลีทำให้ตระหนักถึง -

• โปรแกรมเชื่อมต่อกับระบบปฏิบัติการโปรเซสเซอร์และ BIOS อย่างไร
• วิธีแสดงข้อมูลในหน่วยความจำและอุปกรณ์ภายนอกอื่น ๆ
• โปรเซสเซอร์เข้าถึงและดำเนินการคำสั่งอย่างไร
• คำแนะนำเข้าถึงและประมวลผลข้อมูลอย่างไร
• โปรแกรมเข้าถึงอุปกรณ์ภายนอกอย่างไร

ข้อดีอื่น ๆ ของการใช้ภาษาแอสเซมบลีคือ -

• ต้องใช้หน่วยความจำและเวลาดำเนินการน้อยลง

• ช่วยให้งานที่ซับซ้อนเฉพาะฮาร์ดแวร์ทำได้ง่ายขึ้น

• เหมาะสำหรับงานที่มีเวลาสำคัญ

• เหมาะที่สุดสำหรับการเขียนรูทีนเซอร์วิสขัดจังหวะและโปรแกรมอื่น ๆ ที่อาศัยอยู่

คุณสมบัติพื้นฐานของฮาร์ดแวร์พีซี

ฮาร์ดแวร์ภายในหลักของพีซีประกอบด้วยโปรเซสเซอร์หน่วยความจำและรีจิสเตอร์ รีจิสเตอร์คือส่วนประกอบของโปรเซสเซอร์ที่เก็บข้อมูลและแอดเดรส ในการดำเนินการโปรแกรมระบบจะคัดลอกจากอุปกรณ์ภายนอกไปยังหน่วยความจำภายใน โปรเซสเซอร์ดำเนินการตามคำสั่งของโปรแกรม

หน่วยพื้นฐานของการจัดเก็บคอมพิวเตอร์เป็นบิต อาจเป็น ON (1) หรือ OFF (0) และกลุ่มของ 8 บิตที่เกี่ยวข้องจะสร้างไบต์ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่

ดังนั้นจึงใช้พาริตีบิตเพื่อสร้างจำนวนบิตเป็นไบต์คี่ หากความเท่าเทียมกันระบบจะถือว่ามีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับพาริตี (แม้ว่าจะเกิดขึ้นน้อยมาก) ซึ่งอาจเกิดจากความผิดพลาดของฮาร์ดแวร์หรือการรบกวนทางไฟฟ้า

โปรเซสเซอร์รองรับขนาดข้อมูลต่อไปนี้ -

• Word: รายการข้อมูล 2 ไบต์
• Doubleword: รายการข้อมูล 4 ไบต์ (32 บิต)
• Quadword: รายการข้อมูล 8 ไบต์ (64 บิต)
• ย่อหน้า: พื้นที่ 16 ไบต์ (128 บิต)
• กิโลไบต์: 1024 ไบต์
• เมกะไบต์: 1,048,576 ไบต์

ระบบเลขฐานสอง

ระบบตัวเลขทุกระบบใช้สัญกรณ์ตำแหน่งกล่าวคือแต่ละตำแหน่งที่เขียนตัวเลขจะมีค่าตำแหน่งต่างกัน แต่ละตำแหน่งคือพลังของฐานซึ่งก็คือ 2 สำหรับระบบเลขฐานสองและพลังเหล่านี้เริ่มต้นที่ 0 และเพิ่มขึ้น 1

ตารางต่อไปนี้แสดงค่าตำแหน่งสำหรับเลขฐานสอง 8 บิตโดยที่บิตทั้งหมดถูกตั้งค่าเป็น ON

ค่าบิต	1	1	1	1	1	1	1	1
ค่าตำแหน่งเป็นกำลังของฐาน 2	128	64	32	16	8	4	2	1
หมายเลขบิต	7	6	5	4	3	2	1	0

ค่าของเลขฐานสองขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของ 1 บิตและค่าตำแหน่ง ดังนั้นค่าของเลขฐานสองที่ระบุคือ -

1 + 2 + 4 + 8 +16 + 32 + 64 + 128 = 255

ซึ่งเหมือนกับ 2 ⁸ - 1

ระบบเลขฐานสิบหก

ระบบเลขฐานสิบหกใช้ฐาน 16 ตัวเลขในระบบนี้มีตั้งแต่ 0 ถึง 15 ตามแบบแผนตัวอักษร A ถึง F ใช้แทนเลขฐานสิบหกที่สอดคล้องกับค่าทศนิยม 10 ถึง 15

เลขฐานสิบหกในการคำนวณใช้สำหรับการย่อการแทนค่าไบนารีที่มีความยาว โดยทั่วไประบบเลขฐานสิบหกจะแสดงข้อมูลไบนารีโดยการหารแต่ละไบต์เป็นครึ่งหนึ่งและแสดงค่าของแต่ละครึ่งไบต์ ตารางต่อไปนี้แสดงการเทียบเท่าทศนิยมไบนารีและเลขฐานสิบหก -

เลขฐานสิบ	การแทนค่าไบนารี	การแสดงเลขฐานสิบหก
0	0	0
1	1	1
2	10	2
3	11	3
4	100	4
5	101	5
6	110	6
7	111	7
8	1,000	8
9	1001	9
10	1010	ก
11	1011	ข
12	1100	ค
13	1101	ง
14	1110	จ
15	1111	ฉ

ในการแปลงเลขฐานสองให้เทียบเท่าเลขฐานสิบหกให้แบ่งออกเป็นกลุ่ม 4 กลุ่มต่อเนื่องกันโดยเริ่มจากด้านขวาและเขียนกลุ่มเหล่านั้นทับตัวเลขที่สอดคล้องกันของเลขฐานสิบหก

Example - เลขฐานสอง 1000 1100 1101 0001 เทียบเท่ากับเลขฐานสิบหก - 8CD1

ในการแปลงเลขฐานสิบหกเป็นเลขฐานสองเพียงแค่เขียนเลขฐานสิบหกแต่ละหลักลงในเลขฐานสองที่เทียบเท่ากัน 4 หลัก

Example - เลขฐานสิบหก FAD8 เทียบเท่ากับเลขฐานสอง - 1111 1010 1101 1000

เลขคณิตไบนารี

ตารางต่อไปนี้แสดงกฎง่ายๆสี่ข้อสำหรับการบวกไบนารี -

(ผม)	(ii)	(สาม)	(iv)
			1
0	1	1	1
+0	+0	+1	+1
= 0	= 1	= 10	= 11

กฎ (iii) และ (iv) แสดงการพก 1 บิตในตำแหน่งซ้ายถัดไป

Example

ทศนิยม	ไบนารี่
60	00111100
+42	00101010
102	01100110

ค่าไบนารีที่เป็นลบจะแสดงเป็น two's complement notation. ตามกฎนี้การแปลงเลขฐานสองเพื่อค่าลบของมันคือการกลับค่าบิตและเพิ่ม 1

Example

หมายเลข 53	00110101
ย้อนกลับบิต	11001010
เพิ่ม 1	0000000 1
หมายเลข -53	11001011

ลบค่าหนึ่งจากอีกแปลงหมายเลขที่ถูกหักออกไปเป็นรูปแบบที่สมบูรณ์สองและเพิ่มตัวเลข

Example

ลบ 42 จาก 53

หมายเลข 53	00110101
หมายเลข 42	00101010
ย้อนกลับบิตของ 42	11010101
เพิ่ม 1	0000000 1
หมายเลข -42	11010110
53 - 42 = 11	00001011

ส่วนเกินของ 1 บิตสุดท้ายจะหายไป

การกำหนดแอดเดรสข้อมูลในหน่วยความจำ

กระบวนการที่โปรเซสเซอร์ควบคุมการดำเนินการตามคำสั่งเรียกว่า fetch-decode-execute cycle หรือ execution cycle. ประกอบด้วยสามขั้นตอนต่อเนื่อง -

• ดึงคำสั่งจากหน่วยความจำ
• การถอดรหัสหรือระบุคำสั่ง
• ดำเนินการตามคำสั่ง

โปรเซสเซอร์อาจเข้าถึงหน่วยความจำได้ครั้งละหนึ่งไบต์ ให้เราพิจารณาเลขฐานสิบหก 0725H ตัวเลขนี้จะต้องใช้หน่วยความจำสองไบต์ ไบต์ลำดับสูงหรือไบต์ที่สำคัญที่สุดคือ 07 และไบต์ลำดับต่ำคือ 25

โปรเซสเซอร์จัดเก็บข้อมูลในลำดับไบต์ย้อนกลับกล่าวคือไบต์ลำดับต่ำจะถูกเก็บไว้ในแอดเดรสหน่วยความจำต่ำและไบต์ลำดับสูงในแอดเดรสหน่วยความจำสูง ดังนั้นหากโปรเซสเซอร์นำค่า 0725H จากรีจิสเตอร์ไปยังหน่วยความจำมันจะโอน 25 อันดับแรกไปยังที่อยู่หน่วยความจำล่างและ 07 ไปยังที่อยู่หน่วยความจำถัดไป

x: ที่อยู่หน่วยความจำ

เมื่อโปรเซสเซอร์ได้รับข้อมูลตัวเลขจากหน่วยความจำเพื่อรีจิสเตอร์ข้อมูลจะกลับไบต์อีกครั้ง ที่อยู่หน่วยความจำมีสองประเภท -

• ที่อยู่สัมบูรณ์ - การอ้างอิงโดยตรงของตำแหน่งเฉพาะ

• ที่อยู่เซ็กเมนต์ (หรือออฟเซ็ต) - ที่อยู่เริ่มต้นของเซ็กเมนต์หน่วยความจำที่มีค่าออฟเซ็ต