匯編語言與接口技術(shù)課件

匯編語言與接口技術(shù)匯編語言與接口技術(shù)1目錄第1章 微型計算機概述 第2章 80X86微處理器第3章 80X86的指令系統(tǒng)和尋址方式第4章 80X86匯編語言程序設(shè)計 第5章 接口軟件技術(shù)第6章 串并行接口技術(shù) 第7章 中斷和DMA技術(shù)第8章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換技術(shù)第9章 高速串行總線

目錄第1章 微型計算機概述 2第1章微型計算機概述第1章微型計算機概述3本章主要內(nèi)容微型機系統(tǒng)的概念與基本結(jié)構(gòu)計算機的軟件、硬件、和發(fā)展情況。要求掌握：計算機軟、硬件的基本概念和先進技術(shù)。第1章微型計算機概述本章主要內(nèi)容微型機系統(tǒng)的概念與基本結(jié)構(gòu)第1章微型計算4微型計算機發(fā)展按CPU的字長和功能劃分，其發(fā)展有五代：1、71-734位及低檔8位intel的4004—MCS-42、74-78中高檔8位機intel的80808085motorola的MC6800zilog的Z803、78-8116位微機intel的8086motorola的MC68000zilog的Z80004、81-9232位微機intel的8038680486motorola的MC680205、93以后64位微機Pentium系列

第1章微型計算機概述微型計算機發(fā)展按CPU的字長和功能劃分，其發(fā)展有五代：第1章5微型計算機特點1、功能大大增強2、可靠性極大提高3、價格低4、適應(yīng)性強—稍變軟件5、周期短見效快6、體積小重量輕耗電省7、維護方便第1章微型計算機概述微型計算機特點1、功能大大增強第1章微型計算機概述6微型計算機分類從技術(shù)角度按位分：4位、8位、16位、32位、64位等從工藝角度分為：MOS工藝的通用微處理器—速度慢功耗小雙極性TTL工藝的位片式—速度快功耗大按機器組成，分為: 位片式、單片式、多片式第1章微型計算機概述微型計算機分類從技術(shù)角度第1章微型計算機概述7微型計算機應(yīng)用范圍科學計算自動控制數(shù)據(jù)及事物處理輔助設(shè)計輔助教學人工智能等第1章微型計算機概述微型計算機應(yīng)用范圍科學計算第1章微型計算機概述8微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)三者的關(guān)系：微處理器是微型計算機的核心組成部件微處理器配上存儲器、系統(tǒng)總線、輸入/輸出接口電路等組成微型計算機微型計算機配上相應(yīng)的外圍設(shè)備、軟件、輔助電路等組成微型計算機系統(tǒng)第1章微型計算機概述微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)三者的關(guān)系：第1章9一般計算機的結(jié)構(gòu)馮·諾依曼結(jié)構(gòu)：由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成數(shù)據(jù)和程序以二進制代碼的形式不加區(qū)別地存放在存儲器中，存放位置由地址指定，地址碼也是二進制形式控制器根據(jù)存放在存儲器中的指令序列（即程序）工作，并由一個程序計數(shù)器（PC）控制指令的執(zhí)行?？刂破骶哂信袛嗄芰?，能夠根據(jù)計算結(jié)果選擇不同的動作流程第1章微型計算機概述一般計算機的結(jié)構(gòu)馮·諾依曼結(jié)構(gòu)：第1章微型計算機概述10微型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第1章微型計算機概述11微型計算機系統(tǒng)的組成第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)的組成第1章微型計算機概述12微型計算機系統(tǒng)的組成（硬）1、控制器—發(fā)布命令及操作信號2、運算器—進行算術(shù)和邏輯運算3、存儲器—存儲程序、原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、運算結(jié)果4、I/O接口—通過它對程序、原始數(shù)據(jù)進行輸入，并對結(jié)果進行輸出。5、總線—各模塊間交換數(shù)據(jù)的媒介6、外設(shè)—程序、數(shù)據(jù)進行輸入的來源和結(jié)果進行輸出的對象。其中：控制器和運算器組成微處理器（CPU）第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)的組成（硬）1、控制器—發(fā)布命令及操作信號第113微處理器（CPU）介紹運算器：算術(shù)邏輯部件ALU；控制器：指令寄存器、指令譯碼及機器周期編碼器、定時及操作控制部件；寄存器組：通用寄存器組、程序計數(shù)器及狀態(tài)標志寄存器、指示器和變址寄存器、段寄存器組等；總線接口部件：指令流字節(jié)隊列緩沖器、存儲器地址形成部件等。第1章微型計算機概述微處理器（CPU）介紹運算器：算術(shù)邏輯部件ALU；第1章14存儲器介紹一般指的是半導體存儲器，分為：RAM—停電后信息會丟失，它又分為靜態(tài)的（不停電信息不變）和動態(tài)的（寄生電容的漏電使信息必須在幾個ms刷新一次才能保存）ROM—停電后信息不會消失存儲芯片的邏輯結(jié)構(gòu)如圖：第1章微型計算機概述存儲器介紹一般指的是半導體存儲器，分為：第1章微型計算15總線的認識總線—計算機傳輸信息的一組信號線按其完成的功能可以分為：統(tǒng)稱為三總線1、地址總線（AB）2、數(shù)據(jù)總線（DB）3、控制總線（CB）按其方向分為：1、單向總線—只能一個方向傳送信息，例AB，CB2、雙向總線—能向兩個方向傳送信息，例DB按其分布的范圍：1、微處理器內(nèi)部總線—寄存器組、累加器、算術(shù)邏輯單元和控制部件間的2、單機內(nèi)總線—CPU與外圍芯片間的總線（局部總線）例：ATIBM-PC3、外總線—微機和其他設(shè)備或控制對象間的通訊總線，例：IEEE-488，EIA-RS232，MULTIBUS

第1章微型計算機概述總線的認識總線—計算機傳輸信息的一組信號線第1章微型計16微型計算機系統(tǒng)的組成（軟）軟件系統(tǒng)是微型計算機為了方便用戶使用和充分發(fā)揮微機硬件效能所必備的各種程序的總稱。1.系統(tǒng)軟件（1）監(jiān)控程序（2）操作系統(tǒng)（3）語言處理程序①匯編程序②解釋程序③編譯程序 （4）服務(wù)程序2.程序設(shè)計語言3.應(yīng)用程序第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)的組成（軟）軟件系統(tǒng)是微型計算機為171．系統(tǒng)軟件（1）監(jiān)控程序 又稱管理程序，其主要功能是對主機和外部設(shè)備的操作進行合理的安排，接收、分析各種命令，實現(xiàn)人機聯(lián)系（2）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是在監(jiān)控程序的基礎(chǔ)上，由許多控制程序所組成的大型程序系統(tǒng)合理地組織整個計算機的工作流程，管理和調(diào)度各種軟、硬件資源和軟件，檢查程序和機器的故障是用戶和裸機間的接口第1章微型計算機概述1．系統(tǒng)軟件第1章微型計算機概述18（3）語言處理程序匯編程序 把用匯編語言編寫的源程序翻譯成機器語言表示的目標程序編程序可存放在ROM中，被稱為駐留的匯編程序。解釋程序 把用某種程序設(shè)計語言編寫的源程序翻譯成機器語言的目標程序，翻譯一句就執(zhí)行一句，邊解釋邊執(zhí)行。編譯程序把用高級語言編寫的源程序翻譯成為機器語言的目標程序編譯程序也需經(jīng)服務(wù)程序的加工才能得到可執(zhí)行程序文件。服務(wù)程序文本編輯程序、連接程序、定位程序、調(diào)試程序和排錯程序等第1章微型計算機概述（3）語言處理程序第1章微型計算機概述192.程序設(shè)計語言機器語言機器語言是能夠直接被計算機識別和執(zhí)行的語言用二進制代碼編寫的代碼序列機器語言因難于交流，在實際應(yīng)用中很不方便，很少直接采用。匯編語言用助記符表示的機器語言為匯編語言用助記符指令編寫的匯編語言程序（稱源程序）將匯編語言源程序翻譯成與之對應(yīng)的機器語言程序（稱目標程序），需要用匯編程序。第1章微型計算機概述2.程序設(shè)計語言第1章微型計算機概述20高級語言高級語言又稱為算法語言。用高級語言編寫的源程序需翻譯成機器語言表示的目標程序后，計算機才能執(zhí)行，需要相應(yīng)的解釋程序或編譯程序。面向?qū)ο蟮恼Z言利用面向?qū)ο笾械姆庋b、繼承、多態(tài)等機制，可以提高程序的正確性、易維護性、可讀性和可重用性，有利于程序開發(fā)中的分工合作。常用的面向?qū)ο笳Z言如JAVA、VFP、VisualC、VisualB等。第1章微型計算機概述高級語言第1章微型計算機概述21軟件的形式是程序，程序是由一條條不同的指令按某種規(guī)則組合而成的指令序列。指令系統(tǒng)—所有的計算機能夠識別和執(zhí)行的指令的集合程序的級別可以這樣來看：第1章微型計算機概述軟件的形式是程序，程序是由一條條不同的指令按某種規(guī)則組合而成22微型計算機的工作過程程序計數(shù)器內(nèi)容+段寄存器內(nèi)容=地址將此值經(jīng)AD送地址譯碼器，找到相應(yīng)單元CPU發(fā)出讀命令，將地址所指內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線DB和數(shù)據(jù)收/發(fā)驅(qū)動器送I/O控制電路中，再繼續(xù)送到指令隊列緩沖器因為是操作碼，由指令譯碼器譯出并發(fā)出相應(yīng)于操作碼的控制信息。第1章微型計算機概述微型計算機的工作過程程序計數(shù)器內(nèi)容+段寄存器內(nèi)容=地址第1章23

微型計算機的工作過程就是執(zhí)行程序的過程，而程序由指令序列組成，因此，執(zhí)行程序的過程，就是執(zhí)行指令序列的過程，即逐條地從存儲器中取出指令并完成指令所指定的操作。由于執(zhí)行每一條指令，都包括取指、譯碼和執(zhí)行三個基本步驟，所以，微型計算機的工作過程，也就是不斷地取指令、譯碼和執(zhí)行的過程，直到遇到停機指令時才結(jié)束機器的運行。第1章微型計算機概述微型計算機的工作過程就是執(zhí)行程序的過程，而程序由指令序列組24本章小結(jié)微型計算機特點：體積小、價格低、耗電少、可靠性微處理器或微處理機，是由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成，具有運算器和控制器的功能。以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制作的存儲器、輸入/輸出接口電路及系統(tǒng)總線所組成的計算機，簡稱微型計算機。以微型計算機為中心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源和輔助電路，以及指揮微型計算機工作的系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成了微型計算機系統(tǒng)。本章小結(jié)微型計算機特點：體積小、價格低、耗電少、可靠性25微處理器的發(fā)展速度非?？?，大約每隔2~4年就換代一次，按CPU字長和功能劃分，它已經(jīng)歷了五代的演變即4位機、8位機、16位機、32位機和64位機。計算機系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，硬件系統(tǒng)主要由運算器、控制器、存儲器和輸入/輸出接口四部分組成；軟件系統(tǒng)由程序設(shè)計語言、系統(tǒng)軟件、語言處理程序、服務(wù)程序和應(yīng)用程序等組成。第1章微型計算機概述微處理器的發(fā)展速度非?？欤蠹s每隔2~4年就換代一次，按CP26匯編語言與接口技術(shù)匯編語言與接口技術(shù)27目錄第1章 微型計算機概述 第2章 80X86微處理器第3章 80X86的指令系統(tǒng)和尋址方式第4章 80X86匯編語言程序設(shè)計 第5章 接口軟件技術(shù)第6章 串并行接口技術(shù) 第7章 中斷和DMA技術(shù)第8章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換技術(shù)第9章 高速串行總線

目錄第1章 微型計算機概述 28第1章微型計算機概述第1章微型計算機概述29本章主要內(nèi)容微型機系統(tǒng)的概念與基本結(jié)構(gòu)計算機的軟件、硬件、和發(fā)展情況。要求掌握：計算機軟、硬件的基本概念和先進技術(shù)。第1章微型計算機概述本章主要內(nèi)容微型機系統(tǒng)的概念與基本結(jié)構(gòu)第1章微型計算30微型計算機發(fā)展按CPU的字長和功能劃分，其發(fā)展有五代：1、71-734位及低檔8位intel的4004—MCS-42、74-78中高檔8位機intel的80808085motorola的MC6800zilog的Z803、78-8116位微機intel的8086motorola的MC68000zilog的Z80004、81-9232位微機intel的8038680486motorola的MC680205、93以后64位微機Pentium系列

第1章微型計算機概述微型計算機發(fā)展按CPU的字長和功能劃分，其發(fā)展有五代：第1章31微型計算機特點1、功能大大增強2、可靠性極大提高3、價格低4、適應(yīng)性強—稍變軟件5、周期短見效快6、體積小重量輕耗電省7、維護方便第1章微型計算機概述微型計算機特點1、功能大大增強第1章微型計算機概述32微型計算機分類從技術(shù)角度按位分：4位、8位、16位、32位、64位等從工藝角度分為：MOS工藝的通用微處理器—速度慢功耗小雙極性TTL工藝的位片式—速度快功耗大按機器組成，分為: 位片式、單片式、多片式第1章微型計算機概述微型計算機分類從技術(shù)角度第1章微型計算機概述33微型計算機應(yīng)用范圍科學計算自動控制數(shù)據(jù)及事物處理輔助設(shè)計輔助教學人工智能等第1章微型計算機概述微型計算機應(yīng)用范圍科學計算第1章微型計算機概述34微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)三者的關(guān)系：微處理器是微型計算機的核心組成部件微處理器配上存儲器、系統(tǒng)總線、輸入/輸出接口電路等組成微型計算機微型計算機配上相應(yīng)的外圍設(shè)備、軟件、輔助電路等組成微型計算機系統(tǒng)第1章微型計算機概述微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)三者的關(guān)系：第1章35一般計算機的結(jié)構(gòu)馮·諾依曼結(jié)構(gòu)：由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成數(shù)據(jù)和程序以二進制代碼的形式不加區(qū)別地存放在存儲器中，存放位置由地址指定，地址碼也是二進制形式控制器根據(jù)存放在存儲器中的指令序列（即程序）工作，并由一個程序計數(shù)器（PC）控制指令的執(zhí)行?？刂破骶哂信袛嗄芰Γ軌蚋鶕?jù)計算結(jié)果選擇不同的動作流程第1章微型計算機概述一般計算機的結(jié)構(gòu)馮·諾依曼結(jié)構(gòu)：第1章微型計算機概述36微型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第1章微型計算機概述37微型計算機系統(tǒng)的組成第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)的組成第1章微型計算機概述38微型計算機系統(tǒng)的組成（硬）1、控制器—發(fā)布命令及操作信號2、運算器—進行算術(shù)和邏輯運算3、存儲器—存儲程序、原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、運算結(jié)果4、I/O接口—通過它對程序、原始數(shù)據(jù)進行輸入，并對結(jié)果進行輸出。5、總線—各模塊間交換數(shù)據(jù)的媒介6、外設(shè)—程序、數(shù)據(jù)進行輸入的來源和結(jié)果進行輸出的對象。其中：控制器和運算器組成微處理器（CPU）第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)的組成（硬）1、控制器—發(fā)布命令及操作信號第139微處理器（CPU）介紹運算器：算術(shù)邏輯部件ALU；控制器：指令寄存器、指令譯碼及機器周期編碼器、定時及操作控制部件；寄存器組：通用寄存器組、程序計數(shù)器及狀態(tài)標志寄存器、指示器和變址寄存器、段寄存器組等；總線接口部件：指令流字節(jié)隊列緩沖器、存儲器地址形成部件等。第1章微型計算機概述微處理器（CPU）介紹運算器：算術(shù)邏輯部件ALU；第1章40存儲器介紹一般指的是半導體存儲器，分為：RAM—停電后信息會丟失，它又分為靜態(tài)的（不停電信息不變）和動態(tài)的（寄生電容的漏電使信息必須在幾個ms刷新一次才能保存）ROM—停電后信息不會消失存儲芯片的邏輯結(jié)構(gòu)如圖：第1章微型計算機概述存儲器介紹一般指的是半導體存儲器，分為：第1章微型計算41總線的認識總線—計算機傳輸信息的一組信號線按其完成的功能可以分為：統(tǒng)稱為三總線1、地址總線（AB）2、數(shù)據(jù)總線（DB）3、控制總線（CB）按其方向分為：1、單向總線—只能一個方向傳送信息，例AB，CB2、雙向總線—能向兩個方向傳送信息，例DB按其分布的范圍：1、微處理器內(nèi)部總線—寄存器組、累加器、算術(shù)邏輯單元和控制部件間的2、單機內(nèi)總線—CPU與外圍芯片間的總線（局部總線）例：ATIBM-PC3、外總線—微機和其他設(shè)備或控制對象間的通訊總線，例：IEEE-488，EIA-RS232，MULTIBUS

第1章微型計算機概述總線的認識總線—計算機傳輸信息的一組信號線第1章微型計42微型計算機系統(tǒng)的組成（軟）軟件系統(tǒng)是微型計算機為了方便用戶使用和充分發(fā)揮微機硬件效能所必備的各種程序的總稱。1.系統(tǒng)軟件（1）監(jiān)控程序（2）操作系統(tǒng)（3）語言處理程序①匯編程序②解釋程序③編譯程序 （4）服務(wù)程序2.程序設(shè)計語言3.應(yīng)用程序第1章微型計算機概述微型計算機系統(tǒng)的組成（軟）軟件系統(tǒng)是微型計算機為431．系統(tǒng)軟件（1）監(jiān)控程序 又稱管理程序，其主要功能是對主機和外部設(shè)備的操作進行合理的安排，接收、分析各種命令，實現(xiàn)人機聯(lián)系（2）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是在監(jiān)控程序的基礎(chǔ)上，由許多控制程序所組成的大型程序系統(tǒng)合理地組織整個計算機的工作流程，管理和調(diào)度各種軟、硬件資源和軟件，檢查程序和機器的故障是用戶和裸機間的接口第1章微型計算機概述1．系統(tǒng)軟件第1章微型計算機概述44（3）語言處理程序匯編程序 把用匯編語言編寫的源程序翻譯成機器語言表示的目標程序編程序可存放在ROM中，被稱為駐留的匯編程序。解釋程序 把用某種程序設(shè)計語言編寫的源程序翻譯成機器語言的目標程序，翻譯一句就執(zhí)行一句，邊解釋邊執(zhí)行。編譯程序把用高級語言編寫的源程序翻譯成為機器語言的目標程序編譯程序也需經(jīng)服務(wù)程序的加工才能得到可執(zhí)行程序文件。服務(wù)程序文本編輯程序、連接程序、定位程序、調(diào)試程序和排錯程序等第1章微型計算機概述（3）語言處理程序第1章微型計算機概述452.程序設(shè)計語言機器語言機器語言是能夠直接被計算機識別和執(zhí)行的語言用二進制代碼編寫的代碼序列機器語言因難于交流，在實際應(yīng)用中很不方便，很少直接采用。匯編語言用助記符表示的機器語言為匯編語言用助記符指令編寫的匯編語言程序（稱源程序）將匯編語言源程序翻譯成與之對應(yīng)的機器語言程序（稱目標程序），需要用匯編程序。第1章微型計算機概述2.程序設(shè)計語言第1章微型計算機概述46高級語言高級語言又稱為算法語言。用高級語言編寫的源程序需翻譯成機器語言表示的目標程序后，計算機才能執(zhí)行，需要相應(yīng)的解釋程序或編譯程序。面向?qū)ο蟮恼Z言利用面向?qū)ο笾械姆庋b、繼承、多態(tài)等機制，可以提高程序的正確性、易維護性、可讀性和可重用性，有利于程序開發(fā)中的分工合作。常用的面向?qū)ο笳Z言如JAVA、VFP、VisualC、VisualB等。第1章微型計算機概述高級語言第1章微型計算機概述47軟件