Assembly Language 編程課程

實體編程教學課程內容

課程簡介

本課程專為希望深入理解電腦底層運作與 CPU 執行邏輯的初學者設計，於三小時內帶領學員快速掌握 組合語言（Assembly Language） 的基礎概念與指令操作原理。Assembly 是最接近機器語言的程式語言，直接與硬體溝通，掌握它能幫助開發者理解電腦架構、記憶體處理與效能優化。

課程透過簡明的理論講解與實際範例操作，介紹常見的 CPU 架構（如 x86、x86-64）、暫存器（Register）、指令集（Instruction Set）、流程控制與記憶體操作。完成課程後，學員將能撰寫基本組合語言程式，理解程式如何在最低層級上執行，為進階系統開發、資安分析或嵌入式開發奠定基礎。

課程目標

1. 建立對組合語言與電腦架構運作的基本認識。

2. 熟悉 CPU 暫存器、堆疊（Stack）與指令操作邏輯。

3. 掌握常見指令（資料搬移、算術運算、流程控制）。

4. 能撰寫與執行基礎組合語言程式。

5. 為進階課程如嵌入式程式設計、反組譯與效能優化做好準備。

授課對象

• 對電腦底層運作與系統軟體有興趣的初學者。

• 資訊工程、電子、電機、資安相關學生與技術人員。

• 曾學習高階語言（如 C / C++）並希望理解其底層運作者。

• 欲往嵌入式開發、韌體工程或逆向工程發展的學員。

課程大綱

第一部分：組合語言與電腦架構入門（約 40 分鐘）

• 組合語言的起源與應用範疇。

• CPU 基本架構：控制單元、算術邏輯單元（ALU）、暫存器。

• 機器語言與組合語言的關係。

• 開發與執行環境設定（NASM / Emu8086 介紹）。

• 實作：編寫與運行第一個組合語言程式 ("Hello, World")。

第二部分：暫存器與基本指令操作（約 60 分鐘）

• 常見暫存器介紹（AX、BX、CX、DX）。

• 資料移動指令（MOV、LEA、XCHG）。

• 算術與邏輯運算（ADD、SUB、INC、DEC、AND、OR、XOR）。

• 程式流程控制指令（JMP、CMP、JE、JNE、LOOP）。

• 實作練習：簡易計算與迴圈操作程式。

第三部分：記憶體與堆疊操作（約 40 分鐘）

• 記憶體位址模式講解（Direct、Indirect、Indexed）。

• 堆疊（Stack）與指標暫存器（SP、BP）運作機制。

• PUSH 與 POP 指令應用。

• CALL 與 RET 函式調用流程。

• 實作練習：撰寫一個可計算加總的子程式。

第四部分：組合語言綜合應用與延伸（約 40 分鐘）

• 字元輸入輸出（INT 21h 與輸入暫存器操作）。

• 簡單的字串輸出實作。

• 陣列與迴圈結構應用範例。

• 延伸討論：組合語言與現代技術（嵌入式系統、資安分析、反組譯應用）。

• 實作挑戰：設計一個可顯示計數結果的迷你應用程式。

課程特色

• 三小時濃縮精華，循序漸進建立組合語言思維。

• 理論與實作並重，幫助學員理解 CPU 層級程式運作原理。

• 以實例引導學習，強化觀念與操作能力。

• 完成後可銜接進階課程：嵌入式系統開發、C 與組合語言整合、數位電路與韌體設計。