摘 要

Abstract II

1 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 目的及意义 1

1.3 国内外研究现状 1

1.4 章节安排 2

2 系统功能分析 4

2.1 功能分析 4

2.2 相关技术 4

2.2.1 JavaFX 4

2.2.2 RichTextFX 5

2.2.3 afterburner.fx 5

2.2.4 jPC 6

2.3 本章小结 6

3 系统设计 7

3.1 总体结构 7

3.2 主要模块设计 7

3.2.1 文件管理模块设计 7

3.2.2 文件监控模块设计 8

3.2.3 代码高亮模块设计 9

3.2.4 数据更新模块设计 9

3.2.5 代码自动保存模块设计 10

3.2.6 汇编模块设计 10

3.2.7 指令执行模块设计 10

3.2.8 硬件模拟器模块设计 10

3.3 本章小结 12

4 系统实现 13

4.1 系统工程结构 13

4.2 交互层 14

4.2.1 开始界面设计 14

4.2.2 主界面设计 15

4.2.3 图形化模拟界面设计 16

4.2.4 基于回调的数据刷新 17

4.3 业务层 18

4.3.3 代码高亮模块实现 18

4.3.4 数据更新模块实现 20

4.3.5 代码自动保存模块实现 21

4.3.6 指令执行模块实现 21

4.3.7 汇编模块实现 22

4.4 文件持久层 22

4.4.1 文件管理模块实现 22

4.4.2 文件监控模块实现 24

4.5 硬件模拟器模块 25

4.5.1 寄存器模型设计 25

4.5.2 操作数模型设计 26

4.5.3 指令模型设计 26

4.5.4 译码模型设计 26

4.5.5 中断控制器模型设计 28

4.5.6 存储器模型设计 30

4.5.7 处理器模型设计 31

4.5.8 调试的实现 32

4.6 本章小结 34

5 系统演示 35

5.1开始界面 35

5.2 主界面 35

5.3 文件管理功能 36

5.4 代码高亮功能 36

5.5 汇编功能 37

5.6 模拟器图形化界面 37

5.7 动画模拟功能 38

6 总结 40

致谢 41

参考文献 42

摘要

针对汇编语言在教学过程中由于指令表达形式晦涩难懂、程序执行过程不够直观导致学生对程序逻辑理解困难，本文设计并开发了一款针对汇编语言教学过程中使用的图形化模拟器。

本系统由一个代码编辑器和硬件模拟器组成，代码编辑器是基于JavaFX进行图形化开发，使用FASM对汇编源代码进行编译，使用RichTextFX对代码进行高亮，使用afterburner.fx作为MVP框架来提供依赖注入服务。实现了代码编辑，文件管理，编译汇编语言源文件等功能。

硬件模拟器基于Java开发，实现对8086芯片及周边设备的软件模拟，可以跨平台使用。基于回调实现硬件模拟器与图形化模拟界面的通信，实现实时显示硬件模拟器中各设备的状态。

本文实现的图形化汇编语言教学模拟器具有零配置，简单易用等特点，适合作为大学汇编语言程序设计课程的辅助教学软件使用。

关键词：汇编语言;模拟器;8086;JavaFX;教学辅助

Abstract

In view of the current situation that students have difficulty in understanding program logic caused by the lack of instruction form and the lack of intuition of program execution process in teaching process of assembly language, the paper designed and developed an assembly simulator used in the education of the assembly language course.

The system consists of a code editor and a hardware simulator.The code editor is based on the deployment headaches for graphical development, using FASM assembler source code to compile, RichTextFX to highlight, and afterburner.fx as MVP framework to provide di services, which has implemented code editing, file management, compilation language source files and other functions.

The hardware simulator is developed by Java, which realizes software simulation of 8086 chip and peripheral devices, and can be used across platforms.It based on callback to realize the communication between hardware simulator and graphical simulation interface, which realizes the displaying of status of each device in the hardware simulator in real time.

The graphical assembler language teaching simulator in this paper has the characteristics of zero configuration, simple and easy to use. And it is suitable for those in the university assembler language programming course as an aided teaching software.

Keywords： Assembly language; simulator; 8086; JavaFX; Aided teaching

1 绪论

课题研究背景

汇编语言^{[1] [2]}作为计算机类专业的基础学科，对于学生掌握计算机系统的基本工作原理具有非常重要的意义。不同于通用高级语言，汇编语言在教学过程中往往由于指令表达形式描述性不足、程序执行过程不够直观而导致学生对程序逻辑理解困难，学习效率较低。

由于缺少简单易用的汇编语言集成开发环境，导致如今汇编语言程序设计这一课程在众多高校中都仅仅停留在书面上的教学。学生在课下上机时只能使用简单的汇编器，或者花费大量时间进行开发环境的搭建，严重影响了学生学习的积极性。