汇编语言与接口技术()

汇编语言与接口技术课程概况必修学科专业基础课，64学时/4学分,50课堂/14（6+8）实验教材：微型计算机原理与接口技术，何宏，西安电子科技大学出版社，2009；补汇编语言部分（复印--天大出版社第四章）实验指导书（电子版）（1）汇编语言实验指导书，天津职业技术师范大学信息技术工程学院，2011年3月（2）32位微机原理及接口技术实验教程[M].西安唐都科教仪器公司出版4、考核方法：平时作业、测验、出勤占总成绩的60％，实验占总成绩的40%。5、上课时间地点：第三教学楼，周4-407,周5-404；34节6、实验地点：逸夫楼—4037、任课教师：汇编语言与接口技术汇编语言与接口技术课程特点1、软硬件结合 软件：汇编语言程序设计 硬件：芯片与系统 芯片：内部结构（功能）外部特性（引脚） （可编程/不可编程） 系统：芯片连接与配合2、面向应用：计算机系统、计算机应用系统课程目标掌握：微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计方法微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力教材及主要参考书教材：《微型计算机原理与接口技术》，何宏主编，西安电子科技大学出版社，2009.4主要参考书：《微型计算机原理与接口技术学习指导》，何宏主编，天津大学出版社，2006.9微型计算机系统概述1.1概述—计算机发展年代概况按元器件划分：2、按位数划分：3、按年代划分：第1章1.1概述--发展概况

●

世界上第1台计算机电子管●名称：ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorandComputer)●目的：用于第2次世界大战后期的弹道计算●诞生时间：1946年2月15日●诞生地：美国宾夕法尼亚大学ENIAC计算机●使用18000只电子管●占地面积100m2●重量30吨●耗电量140千瓦教学进程1.1概述

●（按元器件划分）计算机发展的四个时代（1957-1964）晶体管计算机（1965-1971）集成电路计算机(1971年至今)大规模集成电路计算机苹果(Apple)计算机●1959年，美国Texas公司利用照像技术把多个晶体管和电路蚀刻在一块硅片上，这种半导体集合体就是:“集成电路”——IC(Integratedcircuit)（1946-1957）电子管计算机晶体管教学进程第一代4位和低档8位机Intel4004第二代中高档8位机8080/8085、Z80、MC6800第三代16位机Intel8086、Z8000、MC6800第四代32位机80386、80486第五代64位机IntelPentium（1971-1973）（1974-1977）（1978-1984）（1981-1992）（1993后）特点：1、速度越来越快。2、容量越来越大。3、功能越来越强。

年代CPU(中央处理器)1971~1973 Intel4004/80081974~1977 Intel80801978~1984 Intel8086/8088/802861985~至今Intel80386/80486 Pentium586 PentiumⅡ PentiumⅢ PentiumⅣ1971年第1台微型计算机诞生概述1.1掌上电脑老式电脑IBM-PC586电脑Pentium多媒体电脑笔记本电脑Intel公司推出32位微处理器芯片教学进程几个术语或概念--重点

计算机的体系结构冯.诺依曼体系:IntelX86哈佛体系:2、计算机的五大部件:

运算器、控制器（CPU）、存储器、

输入设备、输出设备(I/O设备-计算机外围设备)3、微处理器（MPU、uP）:用VLSI实现的CPU4、微型计算机：以MPU为核心实现的计算机（总线、I/O接口）5、微型计算机系统：微型计算机+软件（系统、应用）+外部设备1.2微型计算机分类

按微处理器位数：1、4、8、16、32、64按功能和结构:单片机多片机3、按组装方式：单板机多板机1.3微型计算机系统硬件：一个中心三组线，多个器件连成片；

输入输出存储器，键盘显示打印机。CPU运算器控制器寄存器组管脚时序指令系统RAMROM82518253825582598237A/DD/A键盘显示打印机存储器I/O接口外围设备AB地址总线DB地址总线CB控制总线软件：汇编语言程序设计1.3微型计算机系统存储器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1.3微型计算机系统键盘扫描仪硬件系统软件系统计算机系统微处理器存储器输入/输出接口显示器系统软件应用软件外围设备主机输入设备鼠标打印机输出设备输出/输出设备总线软盘驱动器UnixWindows系统数据库系统开发工具包硬盘驱动器光盘驱动器教学进程●微处理器也称为中央处理单元（CentralProcessingUnit，CPU），包括运算器、控制器以及寄存器组，是整个硬件系统的核心。1.3．1硬件系统微处理器●计算机系统中的一种存储记忆设备，用来存放指令、数据、运算结果以及各种需要保存的信息。总线●指一组信号线的集合，计算机系统中各部件之间传输地址、数据和控制信息的公共通路。从物理结构来看，它由一组导线和相关的控制电路、驱动电路组成。（内总线、系统总线）输入输出接口

●微机通过它们与外界进行数据交换。外围设备

●主要分为输入设备、输出设备和输入/输出双向设备。教学进程存储器1.3．2微处理器的内总线结构图1.2微型计算机的总线结构1.3.3引脚的功能复用1、功能复用：一个引脚有多个用途2、原因：工艺、成本、封装3、8086微处理器引脚的功能复用：（40个引脚）

地址（20）+数据（16）3620控制（16）+电源、地（3）+时钟（1）20教学进程A19~A16微处理器总线控制逻辑AD15~AD0A19~A0D15~D041620地址锁存控制161.3.4流水线技术教学进程计算机新技术：提高速度、功能流水线技术：同时（同步）进行若干操作指令执行过程（取、执行）----由串行变并行80286采用流水线技术，速度比8086快5倍。2.虚拟存储器--大于实际配置的内存容量8086:实地址方式，20个地址线、存储器寻址1MB80286:实地址方式同8086保护（虚拟）方式，24个地址线、存储器寻址

16MB、产生1GB（1024MB）的虚拟内存。3.高速缓冲存储器：高速CPU与慢速主存储器之间的缓冲器80486之后采用。1.3.5软件系统

1.系统软件●系统软件（系统程序）：管理计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，确保整个系统高效运行。包括：

●

编译系统

●

操作系统●设备驱动系统●程序开发系统

●应用软件——又称应用程序，是由用户或第三方软件公司专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写的程序。2应用软件操作系统主要有：DOS、Windows、UNIX。PC机多数是微软的Windows操作系统。按发展历程，其版本为Win3.1、Win95、Windows98、WinNT、Win2000、WindowsXP等，从单机版到服务器版。

教学进程

（二—十、BCD）组合

非组合

按权展开值相加

0—9

ASCII二

十

30H—39H

整数：除2取余商至0

A—F

41H—46H

小数：乘2

取整积为0

（看精度）

汉字(GB2312-80)十六

例：十进制数107.5转换为BCD码、十六进制数、

ASCII码:

第2章计算机中数据的表示--数制、码制表示转换与运算

第2章计算机中数据的表示

2.1计算机中的数制二(B)、八(Q)、十六(H)、十(D)（二—十、BCD）。1.十进制数2.二进制数：一个二进制数具有两个基本特征：(1)具有两个不同的数字符号，即O和1；

(2)逢二进位。

如：计算1101.1101的实际值

（1101.1101）2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4=(13.8125)101.2计算机中数据的表示

3．十六进制数：

一个十六进制数的基本特点是：(1)具有16个数字符号：0-9,A、B、C、D、E、F；(2)逢16进位。（FF0E）16=15×163＋15×162十O×161十14×160=（65294）10（A8.6C）16=10×161＋8×160十6×16-1十12×16-24.数制的转换

二进制与十六进制的转换

方法：4位二进制数表示一位十六进制数，不足补零（1101011110.1101010111）2

00110l0l1110．11010101110035E.D5C转换结果为：（35E．D5C）16例如：

（8BC.7E）16转换为（100010111100．01111110）2

4.数制的转换(续)

（2）二进制与十进制转换

按权展开求和（值相加）二十（见23页）

整数部分的转换方法是除2取余法，二十

小数部分的转换方法是乘2取整法，二十例如(206.385)10=()2

（206）10＝（11001110）2（除2取余）

(0.385)10＝（0.0110001）2（乘2取整）（206.385）10=（11001110．0110001）2

二进制数的算术运算

加、减、乘、除6.二进制数的逻辑运算

与、或、非、异或

2.2计算机中数据的表示方法

整/小数：

定点/浮点数：

有符号/无符号数：

单精度/多精度数：

机器数：计算机中用0/1表示的数，数码化的带符号数

符号位+数值位。真值：机器数所代表的实际数例：机器数

有符号数

无符号数

01111111

+127+127+127

127

11111111

-127-0-1

255符号位

数值位计算机中带符号数的表示*带符号数的表示法：原码、反码、补码求法：以8位二进制数x为例：X=+127X=-127X=+99X=-1求法（负数）数）原码0111111111111111符号位+绝对值（数值位）反码0111111110000000正数原码取反FFH-∣X∣补码0111111110000001正数原码取反+10-∣X∣真值+1111111-1111111说明

（1）带符号数设符号位：正数D7=0，负数D7=1。（2）正数原码=反码=补码。负数原码≠反码≠补码。（3）“0”的表示法：原码、反码有±0之分，补码只有+0。（4）带符号数的范围：8位16位原码、反码：-127--+127±0-32767--+32767补码：-128--+127+0-32768--+32767无符号数范围：0—2550—65535（5）计算机中带符号数一般用补码表示：

X0≤X＜2n-1X补=2n+X2n-1≤X＜0

特点：化减为加（6）补码运算：[A+B]补=[A]补+[B]补 即两数和的补码等于两数补码的和。

（7）加/减法的溢出：结果超出数的范围。2.2计算机中数据的表示方法

1．带符号数的表示方法

一个数的最高位定为符号位

。

0表示正，用1表示负。

X＝（01011011）2＝＋91X＝（11011011）2＝－91

机器数：连同一个符号位在一起作为一个数称为机器数，而它的数值称为机器数的真值。

2.2计算机中数据的表示方法(续)

（1）原码

正数的符号位用0表示，负数的符号位用l表示

X=＋100「x」原=01100100Y=－100[Y]原=11100100（2）反码正数的反码表示与原码相同，

负数的反码表示，为它的正数“按位取反”（连同符号位）。

［＋0］反=00000000［－0］反=11111111［－127］反=10000000

［＋6］反=00000110

［＋127］反=01111111●以8位二进制反码表示的数有以下特点：

［一6］反=11111001

●0有两种表示方法；●能表示的数值范围为＋127～－127；●一个带符号数由反码表示时，其最高位D7为符号位，0表示正数，1表示负数，后7位数为数值；对于负数，一定把它“按位取反”才得到它的二进制值。

教学进程

正数的补码表示与原码相同，而负数的补码表示为它的正数“按位取反”（包括符号位），并且在最低位加1而形成。

[＋6]补=00000110［一6］补=11111001＋1=11111010［＋127］补=01111111［－127］补=10000001［＋0］补=00000000「一0」补=00000000当负数采用补码表示时，可以把减法转换成加法。8位带符号数的补码表示，有如下特点：●①［＋0］补=［－0］补=00000000；●②8位二进制补码所能表示的数值范围为＋127～－128；●③一个用补码表示的二进制数，其最高位为符号位；当符号位为0时，表示为正数，其余7位为此数的二进制值；但当符号位为1时表示为负数，其余几位不是此数的二进制值，应把它“按位取反”，且在最低位加1，才是它的二进制值。（3）补码[x+y]补=[x]补+[y]补[x-y]补=[x]补+[-y]补已知[y]补求[-y]补的方法是对[y]补连同符号位在内一起变反加1得到

小结●(1)补码运算时，参加运算的两个数均为补码，结果也是补码，欲得真值，还需转换。●(2)运算时，第一，符号位与数值位一起参加运算；第二，符号位产生的进位舍掉不管；第三，要保证运算结果不超过补码所能表示的最大范围，否则将产生“溢出”错误。(4)补码的运算(5)带符号的溢出

超出数x的范围：-2n-1≦x≦2n-1-1(补码)

2.十进制数的表示方法

BCD码：二进制编码的十进制数（二－十进制码）●BCD（Binarycodeddecimal）码：二进制编码的十进制数（二－十进制码）●最常用的BCD码是8421码，用四位二进制数表示一位十进制数，

教学进程两类BCD码