機器語言

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機器語言(Machine Language)

目錄

什麼是機器語言[1]

  機器語言是指電腦硬體能夠直接識別的指令的集合,是最早出現的電腦語言。機器語言從屬於硬體設備。不同的電腦設備有不同的機器語言.所以機器語言是一種面向機器的語言。

機器語言的特點[2]

  電腦指令系統中的指令是由“0”和“1”兩種符號組成的代碼,並且能被機器直接理解執行,它們被稱為機器指令。一個電腦的機器指令的集,就構成了該電腦的機器語言,即電腦可以直接接受、理解的語言。

機器語言的優點[2]

  1、能利用機器指令精準地描述演算法,且編程質量高。

  2、所占存儲空間小。

  3、執行速度快。

機器語言的缺點[2]

  1、難記、難讀、難修改。

  用機器語言編寫程式時,要記住每一條“0”和“l”代碼串所表示的指令及功能,寫出全部用“0”和“1”代碼串組成的程式。這種程式直觀性很差,容易出錯,閱讀檢查和修改調試非常困難。

  2、需要人工分配記憶體。

  使用機器語言編寫程式時,需要指明存儲器中哪些單元存放程式,哪些單元存放數據,對系統不熟悉的用戶很難編寫程式。

  3、程式通用性差。

  由於不同類型電腦的指令系統不同,機器語言也不同。如果把用mM-Pc機器語言編製的程式直接拿到其他電腦上,就無法運行出需要的結果。因此,機器語言是一種面向機器的低級語言。

機器語言的指令格式[3]

  機器語言指令是一種二進位代碼,由操作碼和操作數兩部分組成。操作碼規定了指令的操作,是指令中的關鍵字,不能預設。操作數表示該指令的操作對象。

  MCS一51系列單片機的指令,按指令長度可分為單位元組指令,雙位元組指令和三位元組指令三種,分別占用1—3個存儲單元。機器指令的格式如圖1-1所示,圖中N表示地址。

Image:不同长度的指令.jpg

圖1-1 不同長度的指令

       1、單位元組指令

  操作碼本身就隱含了操作數信息,不需再加操作數。

  例如,彙編語言指令

Image:单字节指令.jpg

  指令的機器碼為:Image:单字节指令机器码.jpg

  其中rrr=000~111,指出選用的工作寄存器Rn(n=0~7)。

  2、雙位元組指令

  首位元組為操作碼,第二個位元組為操作數或操作數地址。

  例如,彙編語言指令

Image:双字节指令.jpg

  指令的機器碼為:Image:双字节指令机器码.jpg

  其中,第一個位元組表示操作碼以及目的操作數Rn,第二個位元組表示源操作數direct。

  3、三位元組指令

  首位元組為操作碼,後兩個位元組為操作數或操作數地址。

  例如,彙編語言指令

Image:三字节指令1.jpg

  指令的機器碼為:Image:三字节指令机器码.jpg

  又如,彙編語言指令

Image:三字节指令2.jpg

  指令的機器碼為:Image:三字节指令机器码.jpg

參考文獻

  1. 賈宗璞,許合利主編.第七章 程式設計基礎 大學電腦基礎.吉林大學出版社,2010.08.
  2. 2.0 2.1 2.2 趙忠孝,趙曄編著.第一章 緒論 新編C程式設計教程.機械工業出版社,2011.08.
  3. 陳蕾主編;鄧晶,仲興榮參編.第4章 MCS一51單片機的指令系統 單片機原理與介面技術.機械工業出版社,2012.08.
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