电子科技大学汇编第一章课件.ppt

《电子科技大学汇编第一章课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子科技大学汇编第一章课件.ppt（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1汇编语言与汇编语言与微机接口技术微机接口技术计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 唐勇唐勇教学安排n总学学时数数为4848。n最后成最后成绩评定方法：定方法：平平时出勤与作出勤与作业占占20，半期，半期测验占占10，期末考，期末考试占占70。n教材：微机原理与接口技教材：微机原理与接口技术（第（第3版）版）.冯博琴，博琴，吴宁主吴宁主编.清清华大学出版社大学出版社n参考教材参考教材:汇编语言程序言程序设计.廖建明主廖建明主编.清清华大大学出版社学出版社n关于关于实验：开：开设了了“汇编语言与微机接口技言与微机接口技术综合合实验”课程，程，16学学时，独立开，独立开课。23课程目标n掌握：

2、掌握：n微型微型计算机的基本工作原理算机的基本工作原理n汇编语言程序言程序设计方法方法n微型微型计算机接口技算机接口技术n建立微型建立微型计算机系算机系统的整体概念，形成微机系的整体概念，形成微机系统软硬件开硬件开发的初步能力的初步能力4第1章 微型计算机基础概论n主要内容主要内容：n微机系微机系统的的组成成n微机分微机分类n微机的微机的发展展过程程n基本基本逻辑门及及译码器器51.1 微机系统的组成微机系统的组成6一、计算机的工作原理n计算机中的指令算机中的指令执行行过程程n冯 诺依曼依曼计算机工作原理算机工作原理n非非冯 诺依曼依曼计算机特点算机特点71.计算机中的指令执行过程n计算机的工

3、作是逐条算机的工作是逐条执行由指令构成的程序行由指令构成的程序取指令取指令指令译码指令译码读取操作数读取操作数执行指令执行指令存放结果存放结果8顺序工作方式取指令取指令1执行执行指令指令1分析分析指令指令1CPUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌取指令取指令2执行执行指令指令2分析分析指令指令2各功能部件交替工作，按各功能部件交替工作，按顺序完成指令的序完成指令的执行行过程。程。指令的顺序执行和并行执行9并行流水线工作方式 EU取指令取指令1执行执行指令指令1分析分析指令指令1CPU取指令取指令2执行执行指令指令2分析分析指令指令2取指令取指令3执行执行指令指令3分析分析指令指令3BIU忙碌忙碌忙碌忙碌忙

4、碌忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌各功能部件并行各功能部件并行工作工作10指令执行的一般过程n 微微型型计计算算机机每每执执行行一一条条指指令令都都是是分分成成三三个个阶阶段段进进行行：取取指指 令令（FetchFetch）、分分 析析 指指 令令（DecodeDecode）和和 执执 行行 指指 令令（ExecuteExecute）。）。n分分析析指指令令阶阶段段的的任任务务是是将将IRIR中中的的指指令令操操作作码码译译码码，分分析析其其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。n 执执行行指指令令阶阶段段的的任任务务是是取取出出操操作作数数，执执行行

5、指指令令规规定定的的操操作。根据指令不同还可能写入操作结果。作。根据指令不同还可能写入操作结果。n 微微型型机机程程序序的的执执行行过过程程实实际际上上就就是是周周而而复复始始地地完完成成这这三三阶阶段段操操作作的的过过程程，直直至至遇遇到到停停机机指指令令时时才才结结束束整整个个机机器器的的运运行。行。2.冯 诺依曼计算机n冯 诺依曼依曼计算机的工作原理算机的工作原理n存存储程序工作方式程序工作方式n运算器运算器为核心的核心的结构特点构特点11运算器运算器存储器存储器控制器控制器输入设备输入设备输出设备输出设备冯 诺依曼机的特点和不足n特点：特点：n程序存程序存储，共享数据，共享数据，顺序序

6、执行行n属于属于顺序序处理机，适合于确定的算法和数理机，适合于确定的算法和数值数据的数据的处理。理。n不足：不足：n与存与存储器器间有大量数据交互，有大量数据交互，对总线要求很高；要求很高；n执行行顺序由程序决定，序由程序决定，对大型复大型复杂任任务较困困难；n以运算器以运算器为核心，核心，处理效率理效率较低；低；n由由PC控制控制执行行顺序，序，难以以进行真正的并行行真正的并行处理。理。123.非冯 诺依曼机结构n主要特征主要特征n并行性并行性n典型典型类型型n数据流数据流计算机算机结构构 （Dataflow Image Processing System）n哈佛哈佛结构构 （Harvard

7、 Architecture）13数据流计算机结构n采用数据采用数据驱动方式方式n程序的程序的执行行顺序不是由程序序不是由程序计数器控制，而是由指令数器控制，而是由指令间的数据流控制的数据流控制n当指令具有所需数据、且当指令具有所需数据、且输出端没有数据出端没有数据时就可就可执行。行。14采用数采用数据驱动据驱动哈佛结构n指令和数据分指令和数据分别存放在两个独立的存存放在两个独立的存储器模器模块中；中；nCPU与存与存储器器间的指令和数据的的指令和数据的传送分送分别采用两采用两组独立独立的的总线；n可以在一个机器周期内同可以在一个机器周期内同时获得指令操作得指令操作码和操作数。和操作数。1516

8、二、微机系统组成1 1、微处理器、微处理器集成集成了运算器单元、控制器单元、寄存器单元及内部了运算器单元、控制器单元、寄存器单元及内部总线，并具有总线，并具有CPUCPU全部功能的超大规模集成电路芯片。全部功能的超大规模集成电路芯片。2 2、微型机、微型机以微处理器为以微处理器为核心，配上内存、核心，配上内存、I/OI/O接口、系统总线接口、系统总线及电源等构成主机及电源等构成主机，连接输入，连接输入/输出设备输出设备、外存设备、外存设备等部件构成的硬件装置。等部件构成的硬件装置。173 3、微机系统、微机系统为微型机硬件系统安装微型机硬件系统安装配置系统软件和配置系统软件和应用软应用软件后所

9、件后所构成的运行系统。构成的运行系统。运算器控制器寄存器组微处理器内存I/O接口系统总线主机系统软件微机系统输入设备输出设备外存储器设备外设电源等微型机应用软件软件1.2 1.2 微型机分类微型机分类18按微处理器字长按微处理器字长1 1位机位机4 4位机位机8 8位机位机1616位机位机3232位机位机6464位机位机按结构按结构单片机单片机多片机多片机按组装按组装单板机单板机多板机多板机按外形按外形台式微机台式微机笔记本微机笔记本微机掌上电脑掌上电脑191、单片机集成了CPU、部分内存、部分I/O接口及总线等单元，具有微机基本功能的超大规模集成电路芯片。单片机特点：体积小、可靠性高、成本低

10、。应用领域：工业控制、智能仪器仪表、家用电器和其它各种嵌入式系统。202、台式微机（PC微机）由由系统主板、I/O接口卡、软/硬磁盘、光驱、电源等组装在主机箱内外接键盘、显示器、鼠标等设备安装系统软件和应用软件台式微机特点：功能强、配置灵活、软件丰富、操作方便等。应用领域：科学计算、事务处理、信息服务等许多领域。211 1.3 3 微机系统发展概况微机系统发展概况1）第一）第一阶段段(1971-1973)低档低档4位或位或8位微位微处理器与微机理器与微机系系统结构与指令系构与指令系统简单集成度低、运行速度慢集成度低、运行速度慢机器机器语言或言或汇编语言言编程程2）第二）第二阶段段(1974-1

11、978)中档中档8位微位微处理器与微机理器与微机指令系指令系统较丰富，具有典型丰富，具有典型计算机算机结构构集成度提高到集成度提高到5000-9000管管/片片基本指令运行基本指令运行时间约1-2us出出现高高级语言言编程与程与简单操作系操作系统223）第三）第三阶段段(1978-1984)16位微位微处理器和微型理器和微型计算机算机集成度和运算速度比第二代提高了一个数量集成度和运算速度比第二代提高了一个数量级 指令系指令系统更加丰富，系更加丰富，系统结构增加了多构增加了多级中断中断机制、多机制、多寻址机制、段式存址机制、段式存储器器结构、硬件乘除部件构、硬件乘除部件支撑支撑软件是操作系件是操

12、作系统外部设备种类增多外部设备种类增多234）第四）第四阶段段(1985-1991)32位微位微处理器和微型理器和微型计算机算机微微处理器芯片集成度达理器芯片集成度达100万管万管/片片运行速度超运行速度超过25MIPS支持多用支持多用户多任多任务操作系操作系统5 5）第五阶段）第五阶段(1992-(1992-目前目前)高档高档3232位、位、6464位位微处理器微处理器和微型计算机和微型计算机微处理器芯片集成度达微处理器芯片集成度达28002800万管万管/片以上片以上时钟主频高达时钟主频高达3 3.0 GHz0 GHz以上以上支持多用户多任务操作系统支持多用户多任务操作系统241.教材中逻

13、辑运算的图形符号表示n“与与”运算：运算：n“或或”运算：运算：n“非非”运算运算n“与非与非”和和“或非或非”运算运算&11&1“异或异或”运算运算1.4 基本逻辑门及译码器252.译码器n74LS138译码器器n各引脚功能各引脚功能n输入端与入端与输出端关系（真出端关系（真值表）表）2674LS138译码器G1G2AG2BCBAY0Y7 n主要引脚及功能主要引脚及功能使使 能能 端端输输 入入 端端输输 出出 端端G1#G2A#G2BC B A#Y0#Y1#Y2#Y3#Y4#Y5#Y6#Y7 1 10 1 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 0计算机中的常用计数制27n十十进制（制（D D）n二二进制（制（B B）n十六十六进制（制（H H）n八八进制（制（O O）