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文档简介

02二月20231微机原理课程目标微机原理是学习和掌握微机硬件知识与汇编语言程序设计的入门课程:微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术02二月20232微机原理课程目标1.在总体上建立起微机系统的整体概念;

2.掌握微型机硬件系统各部分的构成及工作原理;

3.掌握Intel8086基本指令系统;

4.掌握微型机的输入输出技术及常用接口电路;

5.掌握基本的汇编语言编程方法;

最终目标:要求学生通过课堂教学和实验训练后,初步具有微机应用系统硬件、软件的开发能力。02二月20233第一章

微型计算机概述第二章计算机中的数制与码制第三章

8086/8088微处理器第四章

8086/8088指令系统第五章汇编语言程序设计第六章半导体存储器第七章输入输出接口(包括微机应用系统举例

)

I/O接口、中断、定时器/计数器并行口8255A、A/D和D/A转换微机原理教学内容02二月20234教材及主要参考书1.教材:《微机原理与接口技术》

冯博琴等主编,清华大学出版社,2007.08

2.参考书:《微机原理及接口技术》

李顺增等主编,机械工业出版社,2006.01

3.实验指导书:

《微机原理与接口实验指导书》陈够喜编,200602二月20235课程特点与学习方法

1.综合性强:涉及电子电路、计算机原理、程序设计等课程内容。2.实践性强:软硬件结合,需重视实验环节。3.理解性强:需灵活学习、应用。不能死记硬背、临时突击。4.联系实际:注意平时学习,不断积累知识。02二月20236课程教学和考核情况1.教学:54学时

2.实验:10学时

3.学分:

4学分

4.考试:平时作业10%;实验10%

期末考试80%

任课教师:尹建平

联系电话/p>

YJP123@NUC.EDU.CN02二月20237CPU存储器

译码时钟控制电路并行接口串行接口键盘接口显示器接口DMA打印机

鼠标

显示器

键盘磁盘驱动器主板02二月20238传感器A/D转换器CPU存储器并行接口打印机键盘显示一个典型的应用系统第一章微型计算机系统概述02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》10第1章微型机系统概述主要内容:1.1微型计算机概述1.2微型计算机的组成和结构1.3微型计算机的工作原理1.4微型计算机的应用学时分配:2学时第一节

微型计算机概述movax,12hcalldisplayJmp1234h02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》121.1微型计算机概述1.1.1微型计算机的发展1.1.2微型计算机系统的三个层次1.1.3微型计算机的常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》13计算机技术是20世纪发展最为迅速、普及程度最高、应用最为广泛的科学技术之一。经过六十多年的发展,计算机已渗透到国民经济和社会生活的各个领域,极大地改变着人们的工作方式和生活方式,并成为推动社会发展的巨大生产力。1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》14Intel4004和采用4004的计算器02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》15Apple微型计算机Apple-IApple-II02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》16IBMPC系列机8088CPUIBMPC机IBMPC/AT机IBMPC/XT机02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》17英特尔微处理器芯片80386PentiumPentium402二月2023中北大学《微机原理及接口技术》18世界上第一台现代意义的电子计算机是1946年美国宾夕法尼亚大学设计制造的“ENIAC”。占地150平方米重量30吨功耗150千瓦

运算速度每秒5000次1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》191.1.1微型计算机的发展电子计算机的发展:电子管计算机(1946-1956)晶体管计算机(1957-1964)中小规模集成电路计算机(1965-1970)超大规模集成电路计算机(1971-今)电子计算机按其性能分类:大中型计算机/巨型计算机(MainframeComputer)小型计算机(Minicomputer)微型计算机(Microcomputer)单片计算机(Single-ChipMicrocomputer)微型计算机的核心:微处理器(中央处理器CPU)02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》20Intel微处理器的发展简况代发表年份字长(bits)型号线宽(m)晶体管数(万个)时钟频率(MHz)速度(MIPS)一197119724840048008500.20.3<10.05二197488080200.52-40.5三19781982168086/8088802862-32.9134.77-108-20<11-2四198519893280386804861-227.512012-3325-666-1220-40五199332Pentium0.6-0.833060-200100-200六1995199619971999200132P/ProP/MMXPIIPIIIP4P4E5.25-.13.18-.130.095504507508503K-5.5K12.5133-200166-233233-450450-12001300-32003200-4000>300七200464Itanium

0.08CPU:2.5KCache:30K800(20条指令/CLOCK)>300002二月2023中北大学《微机原理及接口技术》21微型计算机的发展是以微处理器的发展来表征的微处理器的集成度每隔18个月就会翻一番,芯片的性能也随之提高一倍

------摩尔定律(Moore'sLaw)GordonE.Moore,Intel公司的创始人之一1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》221.第一代微处理器

Intel4004、Intel4040—4位微处理器Intel8008—低档8位微处理器1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》231971年~1977年是微处理器发展的早期阶段:字长为4位或8位,集成度约为3000~10000晶体管/片,微处理器的主频为0.1~5MHz。1971年:Intel4004,是世界上第一片单片微处理器:4位微处理器,寻址空间为4096个半字节,指令系统包括45条指令。Intel40041.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》241972年:Intel8008,是世界上第一片8位微处理器。8008采用了10m生产工艺,集成度为3500个晶体管,工作频率为200KHz。Intel80081.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》252.第二代微处理器

Intel8080、MC6800、6501、6502—8位微处理器Intel8085、Z80、MC6809—高档8位微处理器指令比较完善,有了中断与DMA汇编、BASIC,FORTRAN、PL/M后期配备CP/M操作系统1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》261974年:Intel8080采用了6m生产工艺,集成度为6000个晶体管,主频为2MHz。1976年:Intel8085——Intel公司生产的最后一种8位通用微处理器,8085的工作频率提高到5MHz,指令系统的指令数上升到246条。Intel80851.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》27Intel8086

、Z8000、MC68000—16位

-8086数据总线16位、地址总线20位Intel8088—准16位

-外部数据总线8位,内部数据总线16位-IBMPC、IBMPC/XT1.1.1微型计算机的发展3.第三代微处理器

02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》281978年—Intel8086采用了3m工艺,集成了29,000个晶体管,工作频率为4.77MHz。它的寄存器和数据总线均为16位,地址总线为20位,从而使寻址空间达1MB。同时,CPU的内部结构也有很大的改进,采用了流水线结构,并设置了6字节的指令预取队列。1.1.1微型计算机的发展Intel808602二月2023中北大学《微机原理及接口技术》291979年—Intel8088除了它的数据总线为8位以外,其余均与8086相同。8088采用8位数据总线是为了利用当时现有的8位设备控制芯片。由于8088内部支持16位运算,而与I/O之间传输为8位,故8088称为准16位微处理器。1.1.1微型计算机的发展Intel808802二月2023中北大学《微机原理及接口技术》301981年8月,IBM公司推出以8088为CPU的世界上第一台16位微型计算机IBM5150PersonalComputer,即著名的IMBPC。4.77MHzIntel8088CPU16KB~256KBRAM,40KBROM5.25“floppydrive,PC-DOS1.0(MS-DOS)$3000base

price$6000fullyexpanded1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》31Intel80286、MC68010—高档16位数据总线16位,地址总线24位IBMPC/AT实地址模式、虚地址保护模式虚地址模式可寻址16MB物理地址和1GB的虚拟地址空间1.1.1微型计算机的发展3.第三代微处理器

02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》3280286(1982年-1984年)采用1.5m工艺,集成了134,000个晶体管,工作频率为6MHz。80286的数据总线仍然为16位,但是地址总线增加到24位,使存储器寻址空间达到16MB。80年代中期到90年代初,80286一直是微型计算机的主流CPU。在这一时期,还诞生了世界上最早的芯片组(chipsets)。1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》331985年IBM公司推出以80286为CPU的微型计算机IBMPC/AT,并制定了一个新的开放系统总线结构,这就是的工业标准结构(ISA)。该结构提供了一个16位、高性能的I/O扩展总线。1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》34Intel80386—32位微处理器

-数据总线32位,地址总线32位

-实地址模式、虚地址保护模式、虚拟8086模式

-虚地址模式可寻址4GB(232)物理地址和64TB(246)的虚拟地址空间Intel80486—32位微处理器

-80386+80387+8KB的Cache-部分采用RISC技术、突发总线技术

-使用时钟倍频技术1.1.1微型计算机的发展4.第四代微处理器

02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》3580386(1985年-1988年)第一个实用的32位微处理器,采用了1.5m工艺,集成了275,000个晶体管,工作频率达到16MHz。80386的内部寄存器、数据总线和地址总线都是32位的。通过32位的地址总线,80386的可寻址空间达到4GB。这时由32位微处理器组成的微型计算机已经达到超级小型机的水平。1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》3680486(1989年-1992年)采用1m工艺,集成了120万个晶体管,工作频率为25MHz。80486微处理器由三个部件组成:一个80386体系结构的主处理器,一个与80387相兼容的数学协处理器和一个8KB容量的高速缓冲存储器。80486把80386的内部结构做了修改,大约有一半的指令在一个时钟周期内完成,而不是原来的两个,这样80486的处理速度一般比80386快2到3倍。1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》37Pentium(奔腾)—32位微处理器

-5级超标量结构、分支预测技术

-64条数据线、32条地址线

-常用指令硬件化,使用微程序设计

PentiumMMX(多能奔腾)—32位

-增加了57条MMX指令

-采用了SIMD技术

1.1.1微型计算机的发展5.第五代微处理器

02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》386.第六代微处理器(P6核心结构)PentiumPro(高能奔腾)—32位

-64条数据线、36条地址线

-实现了动态执行技术(乱序执行)PentiumII(奔腾2)—32位微处理器

-是PentiumPro+MMX

-双独立总线结构PentiumIII(奔腾3)—32位微处理器

-增加了70条SSE指令

-首次内置序列号1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》397.第六代之后的微处理器Itanium(安腾)—64位微处理器

-采用EPIC技术、RISC技术和CISC技术

-具有显示并行功能

-具有断定执行功能

-具有数据预装的功能

-采用三级高速缓存

1.1.1微型计算机的发展02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》40微处理器(Microprocessor)

微型计算机(Microcomputer)微型计算机系统(Microcomputer

System)1.1.2微型计算机系统的三个层次02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》41微处理器严格讲,微处理器≠CPUCPU由算术逻辑部件(ALU)和控制部件(CU)两大主要部分组成,实现运算功能和控制功能微处理器除算术逻辑部件和控制部件以外,还包含一组寄存器(Registers)以及高速缓冲存储器(Cache)等特殊的存储器。将这些部件集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中,这个器件被称为微处理器。1.1.2微型计算机系统的三个层次02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》42微型计算机以微处理器为核心,配上由大规模集成电路制作的只读存储器(ROM)、读写存储器(RAM)、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机,称为微型计算机。将CPU、存储器、I/O接口等集成在一片超大规模集成电路芯片(硅片)上,称为单片微型计算机,简称单片机(使用专用开发装置可以对它进行在线开发,如智能仪器仪表等)1.1.2微型计算机系统的三个层次02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》43微型计算机系统以微型计算机为中心,配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件,就构成了完整的微型计算机系统。微型计算机如果不配有软件,通常称为裸机;软件分为系统软件和应用软件两大类。1.1.2微型计算机系统的三个层次02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》44微处理器存储器I/O接口总线

硬件系统软件系统微型计算机系统微型计算机(主机)外设运算器控制器寄存器键盘、鼠标显示器软驱、硬盘、光驱打印机、扫描仪系统软件应用软件1.1.2微型计算机系统的三个层次02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》45bit(位,比特)1个二进制位Byte(字节)8个二进制位KB,MB,GB,TBWord(字)2个或多个字节在编程时1WORD=2Byte(16bit)1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》461.位和字节位(bit)是计算机所能表示的最小最基本的数据单位,它指的是取值只能为0或1的一个二进制数值位。位作为单位时记作b字节(byte)由8个位二进制位组成,通常用作计算存储容量的单位。字节作为单位时记作B1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》47bit(位,比特)1个二进制位1Kb=1024bit=210bit1Mb=10241024bit=220bit1Gb=230bit=1024Mb1Tb=240bit=1024Gb1.1.3微型计算机常用术语和指标如某动态RAM芯片的容量为256Mb02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》48Byte(字节)8个二进制位KB,MB,GB,TBB是byte的缩写,1Byte=8bitK是kelo的缩写,1KB=1024B=210BM是mega的缩写,1MB=1024KB=210KB=220BG是giga的缩写,1GB=1024MB=210MB=230BT是tera的缩写,1TB=1024GB=210GB=240B1.1.3微型计算机常用术语和指标如计算机的内存为256MB,硬盘的容量为60GB02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》492.字长(Word)字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数,它通常取决于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字长有4位、8位、16位和32位等等。8088称为准16位微处理器,而80386SX称为准32位微处理器。1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》501.1.3微型计算机常用术语和指标4位8位16位32位半字节字节字双字03034707078F8F1017181F02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》513.主频主频也叫做时钟频率,用来表示微处理器的运行速度,主频越高表明微处理器运行越快,主频的单位是MHz。早期微处理器的主频与外部总线的频率相同,从80486DX2开始,主频=外部总线频率倍频系数1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》524.微处理器的生产工艺指在硅材料上生产微处理器时内部各元器件间连接线的宽度,一般以m为单位,数值越小,生产工艺越先进,微处理器的功耗和发热量越小。目前主流微处理器的生产工艺已经达到0.13m1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》535.微处理器的集成度指微处理器芯片上集成的晶体管的密度。最早Intel4004的集成度为2250个晶体管,PentiumIII的集成度已经达到950万个晶体管以上,集成度提高了3000多倍。1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》546.MIPSMIPS是MillionsofInstructionPerSecond的缩写,用来表示微处理器的性能,意思是每秒钟能执行多少百万条指令。由于执行不同类型的指令所需时间长度不同,所以MIPS通常是根据不同指令出现的频度乘上不同的系数求得的统计平均值。1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》556.MIPS主频为25MHz的80486其性能大约是20MIPS,主频为400MHz的PentiumII的性能为832MIPS1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》567.iCOMP指数iCOMP=IntelComparativeMicroprocessorPerformanceiCOMP指数是一种简单的数字化指数,用以对IntelCPU的相对性能做出直观的比较。iCOMP指数的计算方法是根据9个实际应用测试的得分并融以权重,以486SX-25为基准(即486SX-25的iCOMP指数为100)所计算出的数值。1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》577.iCOMP指数iCOMP指数包含的测试有整数数学计算、浮点数学计算、图形处理以及视频处理等,这些指标的重要性与它们在应用软件中出现的频度有关,所以iCOMP指数说明了微处理器在微型计算机中应用的综合性能。iCOMPIndex2.0以Pentium120为基准(指数100)iCOMPIndex3.0以PentiumII350为基准(指数1000)1.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》58iCOMP指数02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》598.通信速率单位

波特率(baudrate)

在串行通信时数据信号状态每秒钟变化的次数101100000001.1.3微型计算机常用术语和指标02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》60

位速率或比特率(bitpersecond,b/s)

在串行通信时每秒钟传送的数据的位数10110000000

每秒字符(characterpersecond,cps)

在并行或串行通信时每秒钟传送数据字符的个数1.1.3微型计算机常用术语和指标8.通信速率单位第二节

微机的组成和结构movax,12hcalldisplayJmp1234h02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》621.2微型计算机的组成和结构1.2.1微型计算机的组成1.2.2微型计算机的结构02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》63微处理器存储器I/O接口总线

硬件系统软件系统微型计算机系统微型计算机(主机)外设运算器控制器寄存器键盘、鼠标显示器软驱、硬盘、光驱打印机、扫描仪系统软件应用软件1.2.1微型计算机的组成02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》641.2.1微型计算机的组成02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》65存储器I/O接口输入设备I/O接口地址总线AB输出设备CPU数据总线DB控制总线CBI/O接口AB:AddressBus,DB:DataBus,CB:ControlBus1.2.2微型计算机的结构02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》661.微机计算机的硬件系统微处理器(CPU)

系统的核心存储器

记忆设备,内存/外存I/O接口

与外设进行信息交换的“桥梁”总线

信息的传输设备(CPU总线、系统总线)02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》67微机硬件系统结构框图CPU北桥南桥RAMCacheAGPCRTBIOSKBD,Mouse串行/并行接口HDD/CDROM(IDE)FDDUSBPCIISA前端总线/CPU总线接口卡外设总线扩展槽02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》68微型计算机的运算和指挥控制中心。典型构成:运算器(ALU)、控制器(CU)、Registers(寄存器组)CPU指标:字长和主频CPU字长(位数):有4位、8位、16位、32位、64位等,是指一次能处理的数据的位数。CPU主频:(时钟频率)表示微处理器的运行速度,主频越高表明微处理器运行越快,单位MHz1)微处理器(CPU)02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》69主机系统中的存储器又称内存或主存,是微型计算机的存储和记忆部件;微型机的内存均由半导体材料制成,故也称半导体存储器。用途:存放当前执行的程序和要操作的数据信息内存:ROM、RAM特点:随机存取,速度快,容量小外存:磁盘、光盘、半导体盘、…特点:顺序存取/块存取,速度慢,容量大2)存储器02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》70存储空间的分配图扩展RAM≈15MB基本ROM64KB扩展ROM128KB显示RAM128KB系统RAM640KB000000H0A0000H0C0000H0E0000H100000HFFFFFFH常规内存1MB扩展内存15MB存储器存储空间的分配常规内存:1MB基本RAM区:640KB保留RAM区:128KB扩展ROM区:128KB基本ROM区:128KB扩展内存:用作RAM区02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》71有关内存储器的几个概念内存单元的地址和内容内存容量内存操作内存分类02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》72内存单元的地址和内容内存包含有很多存储单元,每个单元存放8bit。为区分不同的内存单元,计算机对每个单元进行编号。内存单元的编号就称为内存单元的地址。1011011038F04H内存单元地址内存单元内容......76543210学号学生房号房客02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》73内存容量内存单元的个数,以字节为单位。注意:内存空间与内存容量的区别内存容量:某微机配置2条128MB的SDRAM内存条,其内存容量为256MB。

内存空间:又称为存储空间、寻址范围,是指微机的寻址能力,与CPU的地址总线宽度有关。

02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》74内存操作读:将内存单元的内容取入CPU,单元中原内容不改变;写:CPU将信息放入内存单元,单元中原内容被覆盖;02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》75内存的分类随机存取存储器(RAM)可读可写易失性,掉电后数据丢失,用来临时存放程序和数据只读存储器(ROM)工作时只能读非易失性,永久或半永久性存放信息02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》76是CPU与外部设备间的桥梁。CPUI/O接口外设3)I/O接口02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》77CPU插座芯片组内存插槽高速缓存(Cache)CMOS-存放硬件系统参数系统BIOSPOST,SysInit,Setup,系统服务总线扩展槽串/并行接口┇主板结构3)I/O接口02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》78

系统板

000-01F020-03F040-05F060-07F080-09F0A0-0BF0C0-0DF0E0-0FFDMA控制器1中断控制器1定时计数器并行接口电路DMA页面寄存器中断控制器2DMA控制器2协处理器

I/O

道1F0-1F8200-207278-27F2F8-2FF378-37F380-38F3A0-3AF3B0-3BF3D0-3DF3F0-3F73F8-3FF硬盘适配器游戏接口并行打印机接口LPT2串行通信接口COM2并行打印机接口LPT1SDLC通信接口BSC通信接口单色显示/打印机适配器彩色图形适配器CGA软盘适配器串行通信接口COM180x86访问外设时,只使用低16位A0~A15,寻址64K个8位I/O端口PC机仅使用低10位A0~A9,寻址1024个8位I/O端口I/O接口空间的分配02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》79接口的作用提供驱动外设的电压或电流;匹配计算机与外设之间的信号电平、速度、信号类型、数据格式等;缓存发给外设的数据、控制命令和外设提供的运行状态信息;DMA控制和中断控制。02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》80连接多个功能部件的一组公共信号线地址总线AB:用来传送CPU输出的地址信号,确定被访问的存储单元、I/O端口。地址线的根数决定了CPU的寻址范围。

CPU的寻址范围=2n,

n-地址线根数数据总线DB:在CPU与存储器、I/O接口之间数据传送的公共通路。数据总线的条数决定CPU一次最多可以传送的数据宽度。控制总线CB:用来传送各种控制信号4)总线BUS02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》81系统软件应用软件操作系统系统应用软件存储器管理进程管理设备管理文件管理用户界面GUI网络软件编译系统系统维护程序工具软件系统增强软件办公数据库图形图像游戏娱乐。。。2.微机计算机的软件系统02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》82软件:为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一功能而编写的各种程序的总和及其相关资料。2.微机计算机的软件系统汇编语言源程序汇编目标程序汇编程序02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》83操作系统

MS-DOS汇编程序

MASM和LINK文本编辑程序

EDIT.COM调试程序

DEBUG.EXE为什么采用汇编语言?2.微机计算机的软件系统02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》84平板电脑和智能手机1.安卓(Android)操作系统

Android是一种以Linux为基础的开放源码操作系统,主要使用于便携设备。市场占有率为58%。

Android操作系统最初由AndyRubin开发,最初主要支持手机。2005年由Google公司收购注资,并组建开放手机联盟开发改良,逐渐扩展到平板电脑及其他领域上。2007年推出android1.0。2011--4.0该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成,号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》852.微机计算机的软件系统2.苹果iOS操作系统

苹果iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统。苹果公司最早于2007年1月9日的Macworld大会上公布这个系统,最初是设计给iPhone使用的,后来陆续套用到iPodtouch、iPad以及AppleTV等苹果产品上。iOS与苹果的MacOSX操作系统一样,它也是以Darwin为基础的,因此同样属于类Unix的商业操作系统。市场占有率为30%。iOS系统结构分四个层次:核心操作系统,服务层,媒体层,Cocoa触摸框架层。最新版的iOS系统(iOS5)中,系统操作占用约774.4MB的内存空间。02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》862.微机计算机的软件系统3.

Symbian系统Symbian系统是塞班公司为手机而设计的操作系统。2008年12月2日,塞班公司被诺基亚收购。2011年,诺基亚称Symbian只对企业开源,塞班开源变成只是种口号。由于对新兴技术支持欠佳,塞班占智能手机的市场份额日益萎缩。2011年6月22日,诺基亚将塞班项目承包给埃森哲,埃森哲将提供对塞班系统支持服务到2016年。2011年12月21日,诺基亚官方宣布放弃塞班(Symbian)系统品牌,下一版本操作系统将更名为诺基亚Belle。市场占有率23%。02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》872.微机计算机的软件系统4.

WindowsMobile系统WindowsMobile是微软针对移动产品而开发的手机操作系统,而在WindowsMobile6.5的发布同时,微软宣布以后的WindowsMobile产品将改名为WindowsPhone,以改变现在落后的形象。WindowsMobile捆绑了一系列针对移动设备而开发的应用软件,该操作系统的设计初衷是尽量接近于桌面版本的Windows。新继任者WindowsPhone7出现后,WindowsMobile系列正式退出手机系统市场。2011年9月27日,发布WindowsPhone系列的重大更新:WindowsPhone7.5(芒果)。第三节

微机的工作原理movax,12hcalldisplayJmp1234h02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》891.3微型计算机的工作原理主要内容:1.3.1冯诺依曼存储程序工作原理1.3.2微型计算机的工作过程02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》90以运算器为核心、以存储程序原理为基础运算器输出设备控制器输入设备存储器指令驱动指令流控制命令数据流1.3.1冯诺依曼存储程序工作原理02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》91存储程序计算机称为冯•诺依曼型计算机数据和程序均以二进制代码的形式不加区别地存放在存储器中,存放位置由地址指定,地址码也是二进制形式;程序由多条有逻辑关系的指令组成;指令的长度不等(一般为1~4字节)。1.3.1冯诺依曼存储程序工作原理02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》92程序预先存放在计算机的存储器中,计算机按程序的流程自动地连续取出指令并执行之。为实现自动连续地执行程序,控制器设置一程序计数器PC,它可根据指令的长度自动增量(总是指向下一条指令)。只要给出程序中第一条指令的地址,控制器就可依据存储程序中的指令顺序周而复始地取指令、译码、执行,直到完成全部指令操作为止,即控制器通过指令流的串行驱动实现程序控制。1.3.1冯诺依曼存储程序工作原理02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》93程序指令1指令2指令3指令4指令n……取指令指令译码取操作数执行指令存结果指令周期操作码操作数执行1.3.2微型计算机的工作过程02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》94微型计算机的工作过程就是执行程序的过程,而程序由指令序列组成,因此,执行程序的过程,就是执行指令序列的过程,即逐条地从存储器中取出指令并完成指令所指定的操作。由于执行每一条指令,都包括取指、译码和执行三个基本步骤,所以,微型计算机的工作过程,也就是不断地取指令、译码和执行的过程,直到遇到停机指令时才结束机器的运行。1.3.2微型计算机的工作过程02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》95取指令;PC增量,指向下条指令停机?译码并执行结束YN1.3.2微型计算机的工作过程执行指令的三个基本步骤:

取指、译码和执行02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》96指令执行过程取指令指令译码取操作数执行指令存结果问题:1.CPU如何知道从哪里取出程序的第一条指令?——操作系统2.CPU如何按程序控制流执行指令?——程序计数器3.CPU如何知道从哪里取操作数?——地址、寻址方式02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》97例:计算5+8汇编语言程序对应的机器指令对应的操作-------------------------------------------------------MOVAL,5 10110000;将立即数1传送到累加寄存器AL中

00000101; ADDAL,8 00000100;计算两个数的和,结果存放到AL中

00001000; HLT

11110100;停机02二月2023中北大学《微机原理及接口技术》98指令执

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