工业用微型计算机第4章重要知识点.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流工业用微型计算机第4章重要知识点.精品文档.第三章知识点第一节 程序设计语言概述目前，有三种不同层次的计算机语言，这就是机器语言、汇编语言和高级语言。一、机器语言在机器语言（Machine Language）中，用二进制数表示指令和数据，它的缺点是不直观，很难理解和记忆。因此不用它编程。但是，机器语言程序是唯一能够被计算机直接理解和执行的程序，具有执行速度快，占用内存少等优点。二、汇编语言一般来说，有两种汇编程序，一种通常称为汇编（ASM），另一种称为宏汇编（MASM）。后者的功能更强。三高级语言高级语言（Highlevel Language

2、）这针对某个具体的计算机，所以通用性强。第二节 汇编语言源程序的格式一、分段结构汇编语言源程序的结构是分段结构形式。一个汇编语言源程序由几个段（Segment）组成，每个段都以SEGMENT语句开始，以ENDS结束，而整个源程序是以END语句结尾。汇编语言源程序中的语句主要有以下两种类型：指令性语句；指示性语句。指令性语句主要由CPU指令组成，编译时能够生成二进制机器代码；指示性语句又称伪操作语句，主要由伪操作组成，编译时并不生成二进制机器代码。那么，为什么还需要伪指令呢？这是因为伪操作语句是给汇编使用的。一般情况下，汇编语言的语句可以有14个组成部分，如下所示：名字操作码伪操作操作数；注释第

3、三节 常用伪操作宏汇编程序MASM提供了大约几十种伪操作，根据伪操作的功能，大致可以分以下几类：处理器方式伪操作数据定义伪操作符号定义伪操作段定义伪操作过程定义白伪操作模块定义白与连接伪操作宏处理伪操作条件伪操作列表伪操作其它伪操作一、段定义伪劣商品操作汇编语言程序的结构是分段的形式，一个汇编语言源程序若干个逻辑段组成，所有的指令、变量等都分别存放在各个逻辑段内。段定义伪操作的用途是在汇编语言源程序中定义逻辑段。常用的段定义伪操作有SEGMENT、ENDS和ASSUME等。（一个）SEGMENTENDS格式：段名 S EGMENT 定位类型 组合类型 类别段名 ENDS二、数据定义伪操作数据定

4、义伪操作的用途是定义一个变量的庞大, 给存储器赋初值，或者仅仅给变量分别存储单元，而不赋予特定的值。下面介绍几种常用的、简单的数据定义伪操作。常用的数据定义伪操作有下列5种。BD 定义字节DW 定义字（2个字节）DD 定义双字（4个字节）SQ 定义四字（8字节）DT 定义十字节（10个字节）上述5种数据定义伪操作的一般格式为变量名 伪操作 操作数 ，操作数三、符号定义伪操作符号定义伪操作的用途是给一个符号重新命名，或定义新的类型属性等。常用的符号伪操作有：EQU、（等号）和LABEL等。（一）EQU格式：名字 EQU 表达式四、过程定义伪操作PROCENDP 格式过程名 PROC NEARFA

5、AARRET过程名 ENDP五、模块定义与连接伪操作在编写规模比较大的汇编语言程序时，可以将整个程序划分成为几个独立的源程序（或称为模块），然后将各个模块分别汇编，生成各自的目标程序，最后再连接成一个完整的可执行程序各个模块之间可进行符号访问，也就是说，在一个模块中定义的符号可被另一个模块引用。这类符号称为外部符号,而将那些在一个模块中定义，且只在同一模块中引用的符号称为局部符号。为了进行连接以及这些将要连接在一起的模块之间实现相互的符号访问，以便进行变量传送，常使用以下伪操作：NAME、END、PUBLIC、EXTRN。（一）NAME伪操作该伪操作用于给源文件汇编以后得到的目标程序指定一个模

6、块名，连接时要使用它。格式为NAME 模块名第四节 汇编语言程序设计程序设计步骤（一）程序设计的基本步骤对于给定的课题进行程序设计，一般应按如下步骤进行：分析课题 分析课题就是对课题任务有明确认识，对复杂题目应进行抽象简化，建立数学模型。并弄清已知条件、原始数据和应得到的结果，以及课题任务对程序的功能、运算精度、执行速度等方面的要求。确定算法 确定算法就是选择解决问题的途径和方法，对于一个具体问题，算法可能有多种，应该选取简单、高效，能在计算机上易于实现的算法。画流程图 流程图是算法的一种图形描述，由逻辑框和流程线组成。关于流程图的画法已经在C语言部分讲述。对于复杂的问题可分解为若干个程序模块

7、，然后确定各模块的算法，画出程序流程图。对于大的程序可分别画出分模块流程图和总的流程图，这时总流程图可设计得粗略一些，能反映出总体结构即可。当然，对于简单的程序段，也可不画流程图，而直接按确定的算法编写程序。存储器资源分配 诸如各程序段的存放地址、数据区地址、工作单元分配等。编制程序、调试和修改DOS和BIOS 调用（2）用户如何使用一般说来，用户可通过四种方式控制PC机的硬件，表示如下：使用高级语言提供的功能进行控制，但提供的一些IO语句较少，执行速度慢。使用DOS提供的程序来控制硬件，其中DOS为用户提供的IO程序有近百种，而且都是在较高层次上提供的，不需要用户对硬件有太多的了解。使用DO

8、S调用的可移植性好，输入输出功能多，编程简单，调试方便，但运行效率低些。使用BIOS提供的程序控制硬件，这是一种底层控制方法，要求用户对微机的硬件有深入的了解，BIOS驻留在ROM中，不依赖于操作系统，这使得使用BIOS调用的汇编语言、C、PASCAL语言程序的可移植性差。因此，当BIOS和DOS提供的功能相同时，首先要先用DOS。但BIOS运行效率高，因此，在要求高速场合下，可选用BIOS调用。注意，BIOS的一部分功能，例如CRT显示功能，是DOS所不具备的。直接访问硬件，这就要求用户对计算机的外部设备很熟悉，通常用于获得高效率和DOS以及BIOS不支持的功能，但程序的可移植性更差。BIO

9、S调用BIOS称为基本输入输出系统，是固化在ROM中的一组IO服务程序，除系统测试，初始化引导程序及部分中断向量装入程序外，还为用户提供了常用的设备驱动程序，如键盘输入打印机及显示输出等。BIOS的调用方法同DOS系统功能调用类似，如下所示。置功能号n送AH 置入口参数 执行INTn 分析出口参数（！）键盘输入（2）打印机输出（3）时间中断（4）CRT显示 BIOS的INT 10H显示功能很强，主要包括设置显示方式，设置光标大小和位置，设置调色板号，显示字符和图形等。例 下面的程序可显示256个字符，但由于程序小，编写成COM文件的形式。求多个同学年龄之和，但年龄和不超过9999岁。源程序如下

10、：DATA SEGMNT；规范化形式NLIN DB 23H，3H，38H；年龄原始数据，为BCD码NUMEQUNLIN；人数SUMDW？；年龄和单元，定义为字，可能9876岁DATAENDS；规范化形式STACK；规范化形式START：MOV AX，DATA；规范化形式MOV DX，AXMOV CX，NUMXOR AX，AX；清AXMOV SI，OFFSET NLIN；原始数据首址（偏移地址）LP2：ADD AL，SI；（AL）（AL）SI，累加用ADDDAA；十进制调整ADCAH，0（AH）（AH）0CYXCHGAH，AL；AH，AL交换ADDAL，0；对原AH十进制调整DAA；DAA只能跟

11、在加法后 XCHGAH，AL；调整后交换，也可设法用PUSH，POP指令INCSI；指令下一个年龄LOOPLP2；循环累加MOVSUM，AX；存放在内存DS：SUM单元，字操作MOVAH，4CH；规范化形式INT21HCODEENDSENDSTART；规范化形式第五节 汇编语言的上机过程一、工作环境目前，由于个人计算机的普及，在PC机上学习汇编语言是非常容易的了，应在磁盘上建立以下文件：MASMEXE；宏汇编程序，用50以上版本LINKEXE；为连接程序EXE2BINEXE；为转换成COM文件所需要的程序DEBUGCOM；调试程序NECOM、QEXE或EDITCOM等任何一种全屏幕编辑程序以上

12、程序最好安装在硬盘。二、建立汇编语言源文件三、MASM和LINK程序的应用（一）用MASM程序产生OBJ文件（二）用LINK程序进行链接（三）用DEBUC调试程序进行调试（四）COM文件的生成按照COM文件编写的源程序（五）批处理文件的应用为加快源程序的编辑、编译、链接和转换的速度，用户可设计一个批处理文件，将实现以上命令的组织在批目理文件中。第四章知识点一、存储的分类按存取速度和用途可把存储器分为两大类：把具有一定容量、存取速度快的存储器称为内部存储器，简称内存。把存储容量大而速度较慢的存储器称为外部存储器，简称外存。在微型计算机中常见的外存有软磁盘、硬磁盘、盒式磁盘等。二、半导体存储器的分

13、类从制造工艺的角度可把半导体存储器分为双极型、CMOS型、HMOS型等；从应用角度看将其分为两大类：随机读写存储器（Random Access memory），又称随机存取存储器，简称RAM；只读存储器（Read Only Memory）。两种存储器的特点（一）只读存储器（ROM）（二）随机读写存储器（RAM）三、半导体存储器的指标衡量半导体存储器的指标很多，诸如可靠性、功耗、价格、电源种类等，但从接口电路来看，最重要的指标是存储器芯片的容量和存取速度。第二节 随机读写存储（RAM）一、静态RAM（一）静态RAM的结构静态RAM内部是由很多基本存储电路组成的。该电路是1位存储电路，由4个MOS

14、管组成的双稳态触发器，加上读出写入的电路组成。RAM容量为单元数与数据线位数之乘积，为了选中某一个单元，往往利用矩阵式排列的地址译码电路。例如1K（1024）单元的内存，需10根地址线，其中5根用于行码，5根用于译码，译码后在芯片内部排列成32条行选择线和32条列选择线，这样可选中1024个单元中任何一个。而每一个单元的基本存储电路个数与数据线位数相同。常用的典型SRAM芯片有6116、6264、62256、628128等。第四节 CPU与存储器的连接一、连接时应注意的问题在微型计算机中，CPU对存储器进行读写操作，首先要由地址总线给出地址信号，然后发出读写控制信号，最后才能在数据总线上进行数

15、据的读写。所以，CPU与存储器连接时，地址总线、数据总线和控制总线都要连接。在连接时应注意以下问题。（一）CPU总线的带负载能力（二）CPU时序与存储器存取速度之间的配合CPU的取指周期和对存储器读写都有固定的时序，由此决定了对存储器存取速度的要求。具体地说，CPU对存储器进行读操作时，CPU发出地址和读写命令后，存储器必须在限定时间内给出有效数据。而当CPU对存储器进行写操作时，存储器必须在写脉冲规定的时间内将数据写入指定存储单元，否则就无法保证迅速准确地传送数据，一般选快速的存储器。（三）存储器组织、地址分配第六节 扩展存储器及其管理一、寻址范围各档PC机因地址线数目的不同，其寻址能力也不

16、同，如下表所示。不同CPU的寻址范围CPUCPU数据总线地址总线寻址范围支持操作系统80888位20位1MB实方式80868位20位1MB实方式8028616位24位16MB实、保护方式8038632位32位4096MB实、保护、V86方式8048632位32位4096MB实、保护、V86方式二、存储器管理80386、80486微处理器支持三种工作方式，即实地址方式、虚地址保护方式，V86方式，80286只有两种方式，80888086只工作在实地址方式。（一）实地址方式（二）虚地址保护方式三、高速缓存器8038680486CPU可以有很高的工作频率，如果访问存储器插入等待周期，这实际上降低了CPU的工作速度。系统设计者追求的是在不插入等待周期（零等待）的条件下工作。在保证系统性能价格比的前提下，较好的办法是使用高性能的SRAM芯片组成高速小容量的缓存器，使用最低价格最小体积能提供更大的存储空间的DRAM芯片（或内存条）组成主存储器。由此看来，使用高速缓存器系统，使存储器系统的价格下降，又使总线访问接近零等待的性能。